申请日2015.06.25
公开(公告)日2017.01.11
IPC分类号C02F9/14
摘要
臭氧及生物巢处理技术联合处理难降解废水工艺及设备，包括：集水池、多点投加式反应器、缺氧好氧Bionest系统、滤池、回用水池，多点投加式反应器为封闭式管道结构，反应器内前段设有H2O2、O3投加装置，反应器的出水口与稳定池连接，稳定池的出水口与缺氧Bionest池连接，缺氧Bionest池的出水口与好氧Bionest池连接，好氧Bionest池的出水口与滤池连接，滤池的出水口与回用水池连接。工艺包含多点投加式反应器处理、臭氧和双氧水完全释放处理、缺氧段和好氧段处理、过滤系统泥水分离处理。优点是利用臭氧和双氧水的协同作用，产生羟基自由基氧化难生化物质，使其开环、断链提高废水的可生化性，再经生物巢处理达到排放标准。
权利要求书
1.一种臭氧及生物巢处理技术联合处理难降解废水工艺,其工艺包含下列步骤：
(1)将难降解废水送入多点式投加反应器，在多点投加式反应器上投加臭氧O3和双氧水H2O2、利用臭氧和双氧水协同作用产生的羟基自由基将废水中的难降解物质开环、断链，提高废水的可生化性;
(2)将经过步骤(1)处理后的废水输送到稳定池中，在稳定池中，废水中的污染物质得到进一步的降解，不完全反应的臭氧和双氧水完全释放;
(3)将经过步骤(2)处理后的废水输送到Bionest系统，Bionest系统又分为两段：缺氧段即缺氧Bionest池、和好氧段即好氧Bionest池，在缺氧段通过反硝化菌的代谢，将废水中的总氮去除，在好氧段通过硝化菌及其他好氧微生物的共同作用，去除水中的NH4-N及有机物;
(4)将经过步骤(3)处理后的废水输送到过滤系统，在过滤系统中实现泥水分离，滤后水满足回用水水质要求，截留后的悬浮物通过反洗水回流至前处理系统重新处理。
2.根据权利要求1所述的臭氧及生物巢处理技术联合处理难降解废水工艺,其特征在于所述步骤(1)中O3和H2O2的投加比为1:0.5(摩尔比)，每去除1kgCOD，消耗1.5kg臭氧。
3.根据权利要求1所述的臭氧及生物巢处理技术联合处理难降解废水工艺,其特征在于所述步骤(1)中臭氧投加至反应器内的压力应高于废水进水压力，当废水进水压力高于臭氧发生器产生的臭氧压力侧启动臭氧增压单元。
4.一种臭氧及生物巢处理技术联合处理难降解废水设备，包括：集水池、多点投加式反应器、稳定池、缺氧Bionest池、好氧Bionest池、滤池、回用水池，其特征在于所述多点投加式反应器为单向封闭式管道结构反应器，反应器内前段设有H2O2投加装置、O3投加装置，中段设有混合单元、后段设有反应单元，反应器的出水口与稳定池连接，稳定池的出水口与缺氧Bionest池连接，缺氧Bionest池的出水口与好氧Bionest池连接，好氧Bionest池的出水口与滤池连接，滤池的出水口与回用水池连接，回用水池设有出水口。
5.根据权利要求4所述的臭氧及生物巢处理技术联合处理难降解废水设备，其特征在于所述多点投加式反应器的O3投加装置设有臭氧增压单元、臭氧分配单元、及动力泵输送单元。
6.根据权利要求4所述的臭氧及生物巢处理技术联合处理难降解废水设备，其特征在于所述缺氧Bionest池、好氧Bionest池的反应槽为浮动床方式反应槽，反应槽的介质均为多孔性载体介质，多孔性生物载体为粒状轻质聚合材料，密度28kg/m3。
7.根据权利要求6所述的臭氧及生物巢处理技术联合处理难降解废水设备，其特征在于所述缺氧Bionest池、好氧Bionest池的反应槽的载体为可浮动载体，多孔性生物载体具开放性孔洞，孔洞密度150-200pore/inch。
说明书
臭氧及生物巢处理技术联合处理难降解废水工艺及设备
技术领域
本发明涉及一种水处理工艺及设备,本发明特别涉及一种臭氧及生物巢处理技术联合处理难降解废水工艺及设备。
背景技术
钢铁企业大多是集烧结、焦化、炼铁、炼钢、连铸、轧钢等各生产工序，各生产工序在生产过程中均产生并排放大量的工业废水。钢铁企业综合废水具有排水量大、污染物复杂且污染负荷大等特点。以前将这些废水排至常规的水处理系统，随着国家环保部门对废水排放标准的提高以及企业可持续发展的要求，水资源的循环利用迫在眉睫。深度处理技术是解决废水能够达到回用要求的关键。
由于欲进行深度处理的综合废水是经过生物好氧处理的出水，废水的BOD/COD(生化需氧量/化学需氧量)比值已经相当低，若要进一步降低COD(化学需氧量)值，则必须利用有效的处理方法。而且回用对氨氮和总氮指标要求都很高，常规生化处理后的出水大都不能满足要求。
高级氧化技术分为多种，例如臭氧氧化，芬顿Fenton氧化。其他高级氧化法还有：电化学氧化法，湿式氧化法，超临界水氧化法，光催化氧化法，超声波氧化等。
其中市面上用的最多的是臭氧与芬顿(Fenton)。
芬顿(Fenton)法是利用在酸性环境下利用FeSO4与双氧水反应生成羟基自由基，利用羟基自由基与污染物反应的工艺。
芬顿反应至少需要四步，包括pH调节(反应必须在酸性下进行)，反应塔，pH中和池，污泥处理。芬顿法产生的大量污泥是该法的一个很大的缺点，并且最后还会使水中的含盐量增加，特别不适合后面回用的工艺。
发明内容
本发明的目的是针对已有技术中存在的缺陷,提供一种臭氧及生物巢处理技术联合处理难降解废水工艺及设备。
本发明通过多点投加式反应器，利用臭氧和双氧水的协同作用，产生羟基自由基来氧化难生化物质，使难生化物质开环、断链提高废水的可生化性，然后再进入Bionest生物反应器。分子式：
2O3+H2O2→2OH+3O2
通过缺氧Bionest池和好氧Bionest池去除废水中的COD、氨氮、总氮，使废水最终出水满足回用及更高的排放标准。
Bionest：一种生物巢反应器，是以『多孔性生物填料』为核心的新型生物处理系统，(以下简称Bionest池)采用多孔性填料作为反应槽的介质，提高悬浮固体物拦截的机会，因提供广大表面积作为微生物附着、增殖的介质，可累积大量及特定族群的生物膜微生物，有助于达到去除各种污染物的目的。
本发明的工艺包含下列步骤：
(1)将难降解废水送入多点式投加反应器，在多点投加式反应器上投加臭氧O3和双氧水H2O2、利用臭氧和双氧水协同作用产生的羟基自由基将废水中的难降解物质开环、断链，提高废水的可生化性;
(2)将经过步骤(1)处理后的废水输送到稳定池中，在稳定池中，废水中的污染物质得到进一步的降解，不完全反应的臭氧和双氧水完全释放;
(3)将经过步骤(2)处理后的废水输送到Bionest系统，Bionest系统又分为两段：缺氧段即缺氧Bionest池、和好氧段即好氧Bionest池，在缺氧段通过反硝化菌的代谢，将废水中的总氮去除，在好氧段通过硝化菌及其他好氧微生物的共同作用，去除水中的NH4-N及有机物;
(4)将经过步骤(3)处理后的废水输送到过滤系统，在过滤系统中实现泥水分离，滤后水满足回用水水质要求，截留后的悬浮物通过反洗水回流至前处理系统重新处理。
所述步骤(1)中O3和H2O2的投加比为1:0.5(摩尔比)，每去除1kgCOD，消耗1.5kg臭氧。
所述步骤(1)中臭氧投加至反应器内的压力应高于废水进水压力，当废水进水压力高于臭氧发生器产生的臭氧压力侧启动臭氧增压单元。
本发明包括:集水池、多点投加式反应器、稳定池、缺氧Bionest池、好氧Bionest池、滤池、回用水池，其特征在于所述多点投加式反应器为类似单向封闭式管道结构反应器，反应器内前段设有H2O2投加装置、O3投加装置，中段设有混合单元、后段设有反应单元，反应器可以让药剂与废水能够高效充分反应。反应器的出水口与稳定池连接，稳定池的出水口与缺氧Bionest池连接，缺氧Bionest池的出水口与好氧Bionest池连接，好氧Bionest池的出水口与滤池连接，滤池的出水口与回用水池连接，回用水池设有出水口。
所述多点投加式反应器的O3投加装置设有臭氧增压单元、臭氧分配单元、及动力泵输送单元。
所述缺氧Bionest池、好氧Bionest池的反应槽为浮动床方式反应槽，反应槽的介质均为多孔性载体介质，多孔性生物载体为粒状轻质聚合材料，密度28kg/m3。多孔性生物载体提高悬浮固体物拦截之机会，提供广大表面积作为微生物附着、增殖的介质，能累积大量及特定族群的生物膜微生物，有助于达到去除各种污染物之目的。
所述缺氧Bionest池、好氧Bionest池的反应槽的载体为可浮动载体，多孔性生物载体具开放性孔洞，孔洞密度150-200pore/inch。
本发明的优点是利用臭氧和双氧水的协同作用，产生羟基自由基来氧化难生化物质，使难生化物质开环、断链提高废水的可生化性，再经生物巢处理技术处理来达到排放标准。