申请日2017.01.20
公开(公告)日2017.09.01
IPC分类号C02F1/72; C02F1/76; C02F1/78; C02F103/20
摘要
本实用新型公开了一种用于畜禽养殖废水脱色处理的一体化装置，包括反应器、均化池、加药装置和臭氧循环装置;反应器包括总进水口、总加药口、总出水口和总出气口，总进水口通过管道与均化池连通，总加药口通过管道与加药装置连通;反应器的底部设有臭氧曝气装置，臭氧循环装置通过管道分别与总出气口和臭氧曝气装置连通;在总进水口和总出水口之间设有多个相互并联的反应器单元，每个反应器单元的顶部设有分加药口、分进水口和分出气口，底部设有分出水口，在每个反应器单元内的上、下部分别设有网一和网二，网一和网二之间填充有催化剂。该装置通过采用流态化的形式，催化剂容易与臭氧、氧化药剂、废水充分接触，强化了反应效率。
摘要附图
权利要求书
1.一种用于畜禽养殖废水脱色处理的一体化装置，其特征在于，包括反应器和分别与反应器连接的均化池、加药装置和臭氧循环装置;反应器包括总进水口、总加药口、总出水口和总出气口，总进水口通过管道与均化池连通，总加药口通过管道与加药装置连通;反应器的底部设有臭氧曝气装置，臭氧循环装置通过管道分别与总出气口和臭氧曝气装置连通;
在总进水口和总出水口之间设有多个相互并联的反应器单元，每个反应器单元的顶部设有分加药口、分进水口和分出气口，底部设有分出水口，在每个反应器单元内的上、下部分别设有网一和网二，网一和网二之间填充有催化剂。
2.如权利要求1所述的一体化装置，其特征在于，在总出气口上还连接有排空管，排空管上设有排空阀。
3.如权利要求1所述的一体化装置，其特征在于，所述臭氧曝气装置为臭氧曝气盘。
4.如权利要求1所述的一体化装置，其特征在于，所述均化池和反应器的外壳由混凝土制成。
5.如权利要求1所述的一体化装置，其特征在于，所述反应器还包括反洗进水管与反洗排水管。
6.如权利要求1所述的一体化装置，其特征在于，在均化池和反应器的进水管上均设有水泵。
7.如权利要求1所述的一体化装置，其特征在于，每个反应器单元均设有检修孔。
8.如权利要求1所述的一体化装置，其特征在于，每个反应器单元的高度均为4m以上。
说明书
一种用于畜禽养殖废水脱色处理的一体化装置
技术领域
本实用新型涉及一种用于畜禽养殖废水脱色处理的一体化装置，属于废水处理领域。
背景技术
近年来，随着我国农业结构的调整和农业产业化的推进，规模化、集约化的畜禽养殖业得以快速发展，但随之而来的大量畜禽养殖废水得不到有效处理。畜禽养殖废水中含有大量有机污染物，病原微生物和细菌，颜色深、臭味浓，COD高达5000-40000mg/l，氨氮高1000-3000mg/l，悬浮物高，SS超标数十倍。畜禽养殖污染已成为继工业污染、生活污染之后的第三大污染源，高浓度的污水排入江河湖泊中，造成地表水、地下水质不断恶化，从而造成环境严重污染，直接危害人们的身体健康，也严重制约了养殖行业的发展。
现有的处理工艺主要采用厌氧-好氧组合工艺，虽然能有效去除废水的CODCr、BOD5和NH3-N，但是废水的色度去除效果并不明显，畜禽养殖废水经过好氧处理之后，二沉池出水色度依然很高，达到500-2000倍(稀释倍数法)，COD一般为200-800mg/l，无法达到深度脱色的效果。虽然现行排放标准未对色度作出要求，但出水色度过高对水质、观感都有很大影响，也影响养殖场的环境效益和社会效益。汪植三等人采用漂白剂(养猪场污水脱色与脱臭的研究.生态科学，1993，2，113-116)对养殖场的废水进行脱色研究，有一定的效果，但药剂消耗量过大，二次污染较重。
臭氧具有极强的氧化性能，是一种高效无二次污染的氧化剂，氧化过程中会直接降解或间接产生大量强氧化性自由基，如羟基自由基(·OH)等分解水中的有机物，达到降低污染负荷及深度去除废水色度的目的，臭氧氧化技术具有反应速度快、操作简单、运行成本较低等优点，逐渐得到广泛应用。目前臭氧氧化深度脱色处理畜禽废水的应用方面仍存在一些问题：
1)催化剂填装在反应器的内部没有实现流态化，催化剂不能有效率的催化臭氧和畜禽养殖废水中的有机物发生反应，实验效果不强;
2)臭氧反应构筑物一般采用塔式反应器，一方面较修筑成本高，还需要配套的固定装置;另一方面设备结构强度低，安全性不够，易受外界干扰;
3)臭氧投加量容易过大，成本过高;另一方面反应后的大量的臭氧尾气排放污染环境;
4)反应器进水口之前，水质波动较大，当原水水质发生变化时，会影响后续的催化反应效果;也可能会因设备故障停止进水而导致实验不能连续进行。
实用新型内容
本实用新型为解决上述技术问题，提供一种可有效深度脱色处理畜禽养殖废水生化出水的一体化装置，该装置于反应器中增加催化剂流化床，使废水中的有机物与臭氧充分接触而得到降解。
本实用新型的技术方案是，提供一种用于畜禽养殖废水脱色处理的一体化装置，包括反应器和分别与反应器连接的均化池、加药装置和臭氧循环装置;反应器包括总进水口、总加药口、总出水口和总出气口，总进水口通过管道与均化池连通，总加药口通过管道与加药装置连通;反应器的底部设有臭氧曝气装置，臭氧循环装置通过管道分别与总出气口和臭氧曝气装置连通;
在总进水口和总出水口之间设有多个相互并联的反应器单元，每个反应器单元的顶部设有分加药口、分进水口和分出气口，底部设有设有分出水口，在每个反应器单元内的上、下部分别设有网一和网二，网一和网二之间填充有催化剂。
进一步地，在总出气口上还连接有排空管，排空管上设有排空阀。
进一步地，所述臭氧曝气装置为臭氧曝气盘。
进一步地，所述均化池和反应器的外壳由混凝土制成。
进一步地，所述反应器还包括反洗进水管与反洗排水管。
进一步地，在均化池和反应器的进水管上均设有水泵。
进一步地，每个反应器单元均设有检修孔。
进一步地，每个反应器单元的高度均为4m以上。
进一步地，反应器单元的数量为5-10个。
本实用新型的加药装置内的药剂为氧化剂，投加的氧化剂可以为H2O2、ClO2、CaO2或次氯酸钠等氧化剂，强化氧化能力。催化剂的粒径为0.3～0.5mm，比表面积≥300m2/g，抗压强度>160N，堆积密度0.11～0.17g/ml，磨损率≤0.1%W，有利于催化剂与废水的混合效果，同时网一和网二用于截留催化剂，避免催化剂随水流流出，网二还需要支撑催化剂，其厚度优选为20-40cm。臭氧及其他氧化剂在催化剂的作用下生成羟基自由基，催化氧化废水中的有机物，进行脱色处理。
本实用新型通过采用流态化的形式，催化剂容易与臭氧、氧化药剂、废水充分接触，强化了反应效率;多个反应器单元并联使用，大大地提高了废水的处理量，畜禽养殖废水从单个反应器单元顶部进入，从底部流出，臭氧气体从反应器底部进入。
本实用新型从臭氧氧化反应的最关键的传质效果做了改进措施，利用流态化臭氧氧化催化剂，强化气、液、固三相之间的传质效果。反应器采用混凝土构筑物，修筑成本较低，不需要配套的固定装置，高强度结构保证构筑物的安全性能。反应器与其连接的装置通过混凝土结构容易实现一体化设计，将多个装置集成于一体，占地面积小。
臭氧投加采用臭氧循环装置控制臭氧的循环利用，降低系统运行时的臭氧投加量，有效降低运行成本，并防止残留的臭氧尾气污染环境。同时，通过底部通臭氧的方式，实现气水逆流，能实现更好的传质效果，使难降解有机物与臭氧充分接触反应。
本实用新型的有益效果是，通过采用流态化的形式，催化剂容易与臭氧、氧化药剂、废水充分接触，强化了反应效率;多个反应器单元并联使用，大大地提高了废水的处理量。
