申请日2017.10.18
公开(公告)日2018.03.20
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种其生化‑臭氧水处理方法及其处理装置，步骤一污水进入生化池处理;步骤二污水经生化池处理后进入前臭氧反应器反应;步骤三前臭氧反应器的出水部分回流进入臭氧消解池，部分进入后臭氧反应器;经步骤三处理后回流进入臭氧消解池的部分出水，分解完全后回流进入到所述步骤一中的生化池;所述步骤三中的进入后臭氧反应器的部分出水进一步氧化后进行排放。本发明设置两个臭氧反应器，前臭氧反应器，以直接臭氧氧化作用为主，将生化出水中的复杂难降解物质氧化为易生化降解的物质。后臭氧反应器以间接臭氧氧化作用为主，对有机物进行彻底矿化，并且后臭氧反应器可利用前臭氧反应器出水中的残余臭氧，提高了臭氧利用率。
权利要求书
1.一种生化-臭氧水处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一
污水进入生化池(1)处理;生化池(1)根据进水水质设置HRT，最大化降解可生化降解的有机物;
步骤二
污水经生化池(1)处理后进入前臭氧反应器(2)反应，调节进入前臭氧反应器(2)的臭氧进气量和臭氧浓度;
步骤三
前臭氧反应器(2)的出水部分回流进入臭氧消解池(4)，部分进入后臭氧反应器(3);
步骤四
经步骤三处理后回流进入臭氧消解池(4)的前臭氧反应器(2)的部分出水，其残余溶解臭氧在臭氧消解池(4)内进行分解，待残余溶解臭氧分解完全后回流进入到所述步骤一中的生化池(1);所述臭氧消解池(4)设置在线溶解臭氧测定仪(27)进行水中溶解臭氧浓度监测;
步骤五
所述步骤三中的前臭氧反应器(2)的部分出水进入后臭氧反应器(3)，在后臭氧反应器(3)中进一步氧化并达到排放标准后进行排放。
2.根据权利要求1所述的生化-臭氧水处理方法，其特征在于：步骤一中的所述生化池(1)，采用传统生化池时，二沉池(17)出水需经过滤布滤池、气浮或保安过滤器等工艺设备去除SS;所述生化池(1)采用MBR工艺时，出水直接进入臭氧反应器。
3.根据权利要求2所述的生化-臭氧水处理方法，其特征在于：所述步骤二的前臭氧反应器(2)的HRT为2-30min;所述步骤二的前臭氧反应器(2)的臭氧投加量为30～100mg/L。
4.根据权利要求3所述的生化-臭氧水处理方法，其特征在于：所述步骤三的回流比为30%-100%。
5.根据权利要求4所述的生化-臭氧水处理方法，其特征在于：所述步骤四中的回流点设置在生化池1中的缺氧段。
6.根据权利要求5所述的生化-臭氧水处理方法，其特征在于：所述步骤四中的臭氧消解池(4)的HRT为10-30min。
7.根据权利要求6所述的生化-臭氧水处理方法，其特征在于：所述步骤五中的HRT为15min-1h;后臭氧反应器(3)的臭氧投加量范围为50～200mg/L。
8.一种运行权利要求1-7任一所述的生化-臭氧水处理方法的生化-臭氧水处理装置，其特征在于：包括依次连接的生化池(1)、前臭氧反应器(2)、后臭氧反应器(3);所述生化池(1)出水与清水池(9)连接，所述清水池(9)出水通过射流泵(23)、微纳米曝气器(35)与后臭氧反应器(3)的尾气混合后与前臭氧反应器(2)连接;所述前臭氧反应器(2)连接臭氧消解池(4)，所述臭氧消解池(4)连接所述生化池(1)的缺氧段。
9.根据权利要求8所述的生化-臭氧水处理装置，其特征在于：所述生化池(1)为A2O、AO、AOAO、氧化沟、A2O-MBR等现有的生化工艺构筑物。
10.根据权利要求9所述的生化-臭氧水处理装置，其特征在于：所述前臭氧反应器(2)和/或后臭氧反应器(3)为臭氧反应塔或臭氧接触池。
说明书
一种生化-臭氧水处理方法及其处理装置
技术领域
本发明涉及污水处理领域，尤其涉及一种生化-臭氧水处理方法及其处理装置。
背景技术
化工废水具有水质复杂，可生化性差，难降解有机物多等问题。传统的物化预处理+生化难以达到越来越严格的排放标准要求，且生化法不能将含氯、硝基、氮杂环等复杂物质进行降解，其出水给环境带入很多持久性有机物，造成严重的环境问题。臭氧氧化法具有反应条件温和，反应过程中不产生二次污染，具极佳的脱色效果和良好的去除有机污染物的能力。臭氧氧化作用分为直接氧化和间接氧化。直接氧化具有选择性，可将复杂难降解有机物质降解为易生化降解的小分子物质;间接氧化主要以羟基自由基进行氧化，氧化速率快，无选择性，氧化彻底。研究者提出采用臭氧氧化法对传统生化出水进行深度处理，如均质+过滤+臭氧催化氧化深度处理工艺，均质+臭氧氧化+混凝深度处理工艺，在这两个工艺中虽然可以强化难降解有机物的去除，但存在臭氧投加量高，耗能高，运行费用高的问题。针对臭氧投加量高，运行费用高，研究者提出强化臭氧氧化的间接氧化作用，如非均相催化氧化、臭氧+双氧水、臭氧+紫外、臭氧+超声等工艺，这些强化工艺有其价值，但是其对难降解有机物的完全矿化，并未充分利用臭氧氧化的选择性、可改善难降解废水的可生化性特点，仍存在成本高的问题。对此，有研究者提出生化出水采用臭氧+生物活性炭、臭氧+厌氧滤池+膜分离、臭氧+曝气生物滤池+臭氧工艺进行深度处理，生物活性炭、厌氧滤池、曝气生物滤池对臭氧氧化处理后可生化的物质进行进一步处理。虽然上述废水处理工艺对臭氧氧化处理后可生化物质进行了进一步处理，但是未充分利用前端生化池的池体，占地面积增大。并且对于某些工业废水，经过臭氧氧化开环断链后，总氮会上升，随着国家污水排放标准要求的提高，总氮也将会是出水控制指标之一，满足不了更严格的排放要求。
发明内容
本发明为解决现有技术中的上述问题，提出了一种出水水质更好，总臭氧投加量减少，减少运行成本的生化-臭氧水处理方法及其处理装置。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明首先提供了一种生化-臭氧水处理方法，包括以下步骤：
步骤一
污水进入生化池处理。生化池根据进水水质设置HRT，最大化降解可生化降解的有机物;
步骤二
污水经生化池处理后进入前臭氧反应器反应，调节进入前臭氧反应器的臭氧进气量和臭氧浓度;
步骤三
前臭氧反应器的出水部分回流进入臭氧消解池，部分进入后臭氧反应器;回流比根据出水水质要求、二沉池的表面负荷或MBR膜组件的容量确定;
步骤四
经步骤三处理后回流进入臭氧消解池的前臭氧反应器的部分出水，其残余溶解臭氧在臭氧消解池内进行分解，待残余溶解臭氧分解完全后回流进入到所述步骤一中的生化池;所述臭氧消解池设置在线溶解臭氧测定仪进行水中溶解臭氧浓度监测;
步骤五
所述步骤三中的进入后臭氧反应器的前臭氧反应器的部分出水在后臭氧反应器中进一步氧化并达到排放标准后进行排放。
优选的，步骤一中的所述生化池，采用传统生化池时，二沉池出水经过滤布滤池、气浮或保安过滤器等工艺或设备去除SS;所述生化池采用MBR工艺时，出水直接进入臭氧反应器。
优选的，所述步骤二的前臭氧反应器的HRT为2-30min;所述步骤二的前臭氧反应器的臭氧投加量为30～100mg/L。
优选的，所述步骤三的回流比为30%-100%。
优选的，所述步骤四中的回流点设置在缺氧池。
优选的，所述步骤四中的臭氧消解池的HRT为10-30min。
优选的，所述步骤五中的HRT为15min-1h;后臭氧反应器的臭氧投加量范围为50～200mg/L。
本发明其次提供了一种运行所述的生化-臭氧水处理方法的生化-臭氧水处理装置，包括依次连接的生化池、前臭氧反应器、后臭氧反应器;所述生化池出水与清水池连接，清水池出水通过射流泵、微纳米曝气器与后臭氧反应器的尾气混合后与前臭氧反应器连接;所述前臭氧反应器连接臭氧消解池，所述臭氧消解池连接所述生化池的缺氧段。
为了进一步优化上述技术方案，本发明所采取的技术措施为：
优选的，所述生化池为A2O、AO、AOAO、氧化沟、A2O-MBR等现有的生化工艺构筑物。
优选的，所述前臭氧反应器和/或后臭氧反应器为臭氧反应塔或臭氧接触池。
本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
1本发明设置两个臭氧反应器，前臭氧反应器，以直接臭氧氧化作用为主，将生化出水中的复杂难降解物质氧化为易生化降解的物质。其出水部分回流至前端生化池进行降解，充分利用了生化法的低成本优势;部分进入后臭氧反应器进行彻底降解以达到排放标准。后臭氧反应器以间接臭氧氧化作用为主，对有机物进行彻底矿化，并且后臭氧反应器可利用前臭氧反应器出水中的残余臭氧，提高了臭氧利用率。
2臭氧出水回流到前端生化池，而不是后端加BAF，工艺流程简化，占地减少;且对于工业废水处理有脱氮需求的场合，臭氧氧化开环断链引起的总氮上升可通过回流到前端生化池进行进一步脱氮。
3设置臭氧消解池并进行水中溶解臭氧实时在线监测，可避免过高残余臭氧对前端生化池的损坏。
4同样的运行成本情况下，出水水质更好;同样出水水质情况下，总臭氧投加量减少10%-40%，从而可减少运行成本。
5清水池经射流泵、流量计、微纳米曝气器与前臭氧反应器连接，微纳米曝气器进气端设有流量计用以调节气水比以达到最佳的混合效果。