申请日2018.04.16
公开(公告)日2018.08.17
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明涉及一种废水处理装置和方法，所述废水处理装置包括：依次连接的混凝沉淀装置、一级催化氧化反应器、二级催化氧化反应器、释放装置、曝气生物滤池。本发明采用混凝沉淀‑臭氧催化氧化‑曝气生物滤池集成方式，从而提高臭氧利用率，降低处理成本，提高污染物降解率。
权利要求书
1.一种废水处理装置，其特征在于，包括：依次连接的混凝沉淀装置、一级催化氧化反应器、二级催化氧化反应器、释放装置、曝气生物滤池;其中，所述一级催化氧化反应器的出水口还与所述释放装置的进水口管道连接。
2.根据权利要求1所述的废水处理装置，其特征在于，所述混凝沉淀装置包含加药设备、管道混合设备、搅拌设备;
所述混凝沉淀装置的污泥排放口还设有分支管道，用于连接混凝沉淀装置的污泥进口。
3.根据权利要求1或2所述的废水处理装置，其特征在于，所述一级催化氧化反应器中设有纳米曝气盘;
所述一级催化氧化反应器和所述二级催化氧化反应器中均填充填料;所述填料依据处理对象水质不同而有所调整。
4.根据权利要求1-3任一所述的废水处理装置，其特征在于，所述释放装置为密封箱体，内设导流板、排泥泵。
5.根据权利要求1-4任一所述的废水处理装置，其特征在于，所述释放装置的回流口与所述混凝沉淀装置管道连接。
6.根据权利要求1-5任一所述的废水处理装置，其特征在于，所述曝气生物滤池的出水口分别与水箱、混凝沉淀装置管道连接;
同时水箱还设有反冲洗出水口，反冲洗出水口与曝气生物滤池的反冲洗进水口管道相连。
7.一种废水处理方法，其特征在于，包括：废水经混凝沉淀、催化氧化、臭氧释放、曝气处理。
8.根据权利要求7所述的废水处理方法，其特征在于，所述混凝沉淀处理具体为：废水与混凝剂、pH调节剂混合，在慢速搅拌状态下混合形成絮体，并分离;
所述催化氧化处理具体为：废水先通过纳米曝气，再与臭氧混合进行催化氧化处理;
所述臭氧释放处理为：经催化氧化后的废水中还含有少量臭氧，将废水进行臭氧释放处理，使其中剩余臭氧进一步分解，废水中悬浮物再次沉淀，沉淀物作为絮凝核返回至混凝沉淀工序;
所述曝气处理为：废水通过生物吸附、分解，物理截留作用，进一步去除有机物;经处理后，一部分废水直接排放，另一部分废水作为曝气生物滤池的反冲洗用水。
9.根据权利要求8所述的废水处理方法，其特征在于，在所述催化氧化处理过程中，检测一级催化氧化出水水质，若水质符合要求，则出水直接进入臭氧释放工序;若水质不符合要求，则出水须经二级催化氧化处理后，再进入臭氧释放工序。
10.根据权利要求7-9任一所述的废水处理方法，其特征在于，所述废水为印染废水。
说明书
一种废水处理装置及方法
技术领域
本发明涉及一种废水处理装置及方法，属于工业废水处理技术领域。
背景技术
纺织印染工业生产过程中，预处理、染色、印花、脱色、整理等工艺段均会产生大量废水，各工艺段废水差别较大，总体具有有机污染物含量大、可生化性差、水质波动大、色度高等特点。
目前常用的印染废水深度处理方法有活性炭吸附、高级氧化、曝气生物滤池和膜法等;其中，臭氧高级氧化法因其具有有机物去除能力强、操作简单、无化学污泥产生、色度去除效率高等优点，已备受废水深度处理领域关注。但是单独采用臭氧高级氧化法对印染废水进行深度处理，臭氧消耗量较大，成本高效率低，难以有效实际应用，有机的将物化法、生物法组合联用，才是印染废水深度处理的发展方向。
CN106865911A公开了采用物理-化学-生物法联合处理废水，强化了系统的脱氮功能;然而，其直接利用臭氧对有机物进行氧化，氧化效率较低，且系统水力停留时间较长。CN104003478A公开了一种双段臭氧-曝气生物滤池组合处理工业废水的方法。该方法利用生物法与臭氧催化氧化法结合，有效降低了废水处理成本，但其可处理废水的COD浓度较低，实际应用存在一定问题。
发明内容
针对目前技术存在问题，本发明提供一种可用于印染废水深度处理装置及方法。该装置采用混凝沉淀-臭氧催化氧化-曝气生物滤池集成方式，从而提高臭氧利用率，降低处理成本，提高污染物降解率。
本发明所述技术方案如下。
一种废水处理装置，包括：依次连接的混凝沉淀装置、一级催化氧化反应器、二级催化氧化反应器、释放装置、曝气生物滤池;
其中，所述一级催化氧化反应器的出水口还与所述释放装置的进水口管道连接。
进一步地，所述混凝沉淀装置包含加药设备、管道混合设备和搅拌设备。所述混凝沉淀装置的污泥排放口还设有分支管道，用于连接混凝沉淀装置的污泥进口。
进一步地，所述一级催化氧化反应器中设有纳米曝气盘;所述一级催化氧化反应器和所述二级催化氧化反应器中均填充颗粒状填料;所述填料依据处理对象水质不同而有所调整，如当处理印染废水时，所述填料优选负载二氧化钛、氧化铁的复合固体催化剂。
进一步地，所述释放装置为密封箱体，内设导流板、排泥泵等。所述释放装置的回流口与混凝沉淀装置管道连接。
进一步地，所述曝气生物滤池内填充陶粒;所述曝气生物滤池的出水口分别与水箱、混凝沉淀装置管道连接;同时水箱还设有反冲洗出水口，反冲洗出水口与曝气生物滤池的反冲洗进水口管道相连。
所述曝气生物滤池还设有进风口，与反冲洗风机管道相连。
本发明还提供一种废水处理方法，包括：废水经混凝沉淀、催化氧化、臭氧释放、曝气处理。
本发明所述的废水处理方法主要适用于具有COD含量较高、生化性差、色度高等特点的废水，如COD含量为200-400mg/L;在本发明中以印染废水为例。
所述混凝沉淀处理具体为：废水与混凝剂、pH调节剂混合，在慢速搅拌状态下混合形成絮体，并分离。
所述混凝剂、pH调节剂均为本领域技术人员所掌握的常规药剂。其中，所述混凝剂选自聚合硫酸铁、聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚丙烯酰胺、氢氧化钙中的一种或多种。具体选择可依据废水水质而定。
所述催化氧化处理具体为：废水先通过纳米曝气，再与臭氧混合进行催化氧化处理;检测一级催化氧化出水水质，若水质符合要求，则出水直接进入臭氧释放工序;若水质不符合要求，则出水须经二级催化氧化处理后，再进入臭氧释放工序。废水在催化氧化反应器中水力停留时间为40-60min。
在本发明所述的催化氧化处理过程中，臭氧在催化剂作用下部分转化为羟基自由基，并与其余臭氧协同，将废水中难降解有机污染物氧化。所述催化剂可根据废水水质情况进行选择。
所述臭氧释放处理为：经催化氧化后的废水中还含有少量臭氧，将废水进行臭氧释放处理，使其中剩余臭氧进一步分解，废水中悬浮物再次沉淀，沉淀物作为絮凝核返回至混凝沉淀工序。水力在释放装置中停留时间为60-70min。
所述曝气处理为：废水通过生物吸附、分解，物理截留作用，进一步去除有机物;经处理后，一部分废水直接排放，另一部分废水作为曝气生物滤池的反冲洗用水。水力在曝气生物滤池停留时间为60-120min。
相比现有技术，本发明所述技术方案取得如下有益效果：
1)本发明采用前端混凝沉淀工艺，可以有效降低臭氧催化氧化阶段的有机污染物负荷，提高系统整体抗冲击能力，减少臭氧投加量，降低运行成本。
2)本发明在臭氧催化氧化阶段选择合适的催化剂，可增强臭氧的氧化能力，从而提升催化氧化阶段有机物的去除效果。
3)本发明设有独立的臭氧释放池，通过释放池内水利停留或水流流态，分解氧化剩余臭氧，避免其进入后续的曝气生物滤池，对填料表面的微生物产生危害。而且，废水经臭氧氧化后，会在臭氧释放池中再次生成少量沉淀，这些沉淀回流至混凝沉淀阶段，可作为絮凝核提升絮凝效果，减小药剂投加量。
4)本发明中曝气生物滤池运行无需曝气系统。由于用于制备臭氧并不完全转化为臭氧，剩余氧气将随臭氧进入系统，因而可直接利用前端投加的氧气供氧，节约了设备成本和运行费用。所述曝气生物滤池有效去除废水中氧化生成的可生化有机物，且运行成本低，在整体上降低系统单位COD去除费用。
5)本发明所述的废水处理工艺具有抗冲击能力强、水力停留时间较短、水质适应范围广等特点。