申请日2015.12.29
公开(公告)日2017.07.07
IPC分类号C02F9/14; C02F101/30; C02F103/30
摘要
本发明公开了一种曝气生物滤池处理污水一体装置及其处理方法，污水处理一体式罐体内自下而上依次设有臭氧联合H2O2催化氧化层、臭氧分解催化剂层和生物填料层，冲洗气路结构包括反冲洗气管，反冲洗水路结构包括反冲洗进水管，臭氧联合H2O2催化氧化层和臭氧分解催化剂层之间设有反冲洗气管和反冲洗进水管，臭氧联合H2O2催化氧化层下方设有H2O2进液管装置和臭氧曝气装置。对从罐体底部进入的污水进行逐层处理，转化为可生物降解有机物，分解成可被生物填料层中微生物所利用的氧气，再降解后分离得到正常水质。有效对含有难生物降解的有机物废水进行更深度处理，提高去除率，提高废水可生化性，可持续提高废水处理效果。
摘要附图
权利要求书
1.一种曝气生物滤池处理污水一体装置，其特征在于：包括臭氧曝气装置、反冲洗气路结构、反冲洗水路结构和污水处理一体式罐体，所述污水处理一体式罐体内设有臭氧联合H2O2催化氧化层、臭氧分解催化剂层和生物填料层，其中臭氧联合H2O2催化氧化层设在臭氧分解催化剂层的下方，臭氧分解催化剂层上方设有生物填料层;冲洗气路结构包括反冲洗气管，反冲洗水路结构包括反冲洗进水管，臭氧联合H2O2催化氧化层和臭氧分解催化剂层之间设有反冲洗气管和反冲洗进水管，臭氧联合H2O2催化氧化层下方设有H2O2进液管装置和臭氧曝气装置。
2.按照权利要求1所述的曝气生物滤池处理污水一体装置，其特征在于：所述的反冲洗气路结构包括反冲洗气管和鼓风机，反冲洗气管上设有若干个开口向上的出气喷射头，出气喷射头设置在污水处理一体式罐体内部的臭氧分解催化剂层下方位置处。
3.按照权利要求1所述的曝气生物滤池处理污水一体装置，其特征在于：所述的反冲洗水路装结构包括反冲洗进水管，反冲洗进水管上设有若干个开口向上的进水喷射头，进水喷射头设置在污水处理一体式罐体内部的臭氧分解催化剂层下方位置处，且处于反冲洗气管下方位置处。
4.按照权利要求1或2或3所述的曝气生物滤池处理污水一体装置，其特征在于：所述的反冲洗气路结构设在反冲洗水路结构上方位置处。
5.按照权利要求1所述的曝气生物滤池处理污水一体装置，其特征在于：所述的臭氧分解催化剂层在上端和底端处分别设有多孔支撑板。
6.按照权利要求1所述的曝气生物滤池处理污水一体装置，其特征在于：在生物填料层上方设有正常排水管路和反冲洗出水管路结构，在污水处理一体式罐体内部上端位置处设有正常排水管路导向板和反冲洗出水管路导向板，其中正常排水管路导向板上端开口高于反冲洗出水管路上端开口。
7.按照权利要求1所述的曝气生物滤池处理污水一体装置，其特征在于：所述的H2O2进液管装置包括H2O2进液管、计量泵和H2O2溶液储箱，H2O2进液管上设有若干个喷液头，若干个喷液头分布在臭氧联合H2O2催化氧化层下方位置处。
8.按照权利要求1所述的曝气生物滤池处理污水一体装置，其特征在于：所述的臭氧曝气装置包括臭氧发生装置、水射器和臭氧曝气进气管，臭氧曝气进气管上分布设有若干个曝气头，若干个曝气头分布设置在H2O2进液管装置中的H2O2进液管下方位置处，臭氧曝气进气管上的曝气头设在污水处理一体式罐体内最底部位置处。
9.一种曝气生物滤池处理污水处理方法，其特征在于：包括如下步骤
对进入权利要求1～8所述之一的臭氧联合H2O2催化氧化层的污水进行预处理，进行破坏污水中难生物降解的有机污染物，并将其转化为可生物降解的有机物的步骤;
对进入权利要求1～8所述之一的臭氧分解催化剂层的污水进行进一步提高其臭氧氧化分解效率，确保没有因残余的臭氧进入到生物填料层而影响微生物正常降解活动，分解还原得到可被生物填料层中的微生物所利用的氧气的步骤;
对经过初步催化氧化的污水上流到生物填料层中进行生物填料层的步骤;
对经过生物填料层生物降解后分离得到正常水质进行排出的步骤。
10.按照权利要求9所述的曝气生物滤池处理污水处理方法，其特征在于：所述臭氧分解催化剂层的臭氧分解催化剂选用过渡金属氧化物或负载型的贵重金属氧化物，载体选用γ-Al2O3、TiO2、SiO2或分子筛的一种或几种复合成分。
说明书
曝气生物滤池处理污水一体装置及其处理方法
技术领域
本发明涉及一种污水处理，尤其是涉及一种应用于曝气生物滤池处理污水的处理装置及其处理方法。
背景技术
随着社会和经济的发展，种类繁多的化工产品被大量生产出来，与此同时，大量的化工废水也排入到环境中去，对社会的可持续发展造成了严重威胁，我们生活的环境在受到化工、医药、染料等行业所排放废水的影响同时，水污染情况也越来越严重;目前环境科研人员正关注着废水处理技术的研究。废水种类包括工业废水、生活废水两大类，其中厕所、厨房、洗澡等由人类日常活动所排出的废水都属于生活废水，而工业废水是指工厂在生产过程中所生产排放出的各种废水，工业废水的成分复杂，种类繁多，例如，含酚废水，重金属废水，含硫废水，氰化物废水等。而曝气生物滤池作为一种生物法处理工艺，对水质要求高，适用于生化性较好的污水，因此在处理难生物降解的印染废水时，如果直接采用生物法，很难达到较高的去除率，且基于化学氧化法通常成本较高，难以持续提高废水的处理效果及其可生化性。
发明内容
本发明为解决现有曝气生物滤池处理污水装置存在着基于化学氧化法通常成本较高，很难达到较高的去除率，难以持续提高废水的处理效果及其可生化性等现状而提供的一种可有效对含有难生物降解的有机物废水进行更深度的处理，提高去除率，提高废水可生化性，可持续提高废水处理效果的曝气生物滤池处理污水一体装置及其处理方法。
本发明为解决上述技术问题所采用的具体技术方案为：一种曝气生物滤池处理污水一体装置，其特征在于：包括臭氧曝气装置、反冲洗气路结构、反冲洗水路结构和污水处理一体式罐体，所述污水处理一体式罐体内设有臭氧联合H2O2催化氧化层、臭氧分解催化剂层和生物填料层，其中臭氧联合H2O2催化氧化层设在臭氧分解催化剂层的下方，臭氧分解催化剂层上方设有生物填料层，冲洗气路结构包括反冲洗气管，反冲洗水路结构包括反冲洗进水管，臭氧联合H2O2催化氧化层和臭氧分解催化剂层之间设有反冲洗气管和反冲洗进水管，臭氧联合H2O2催化氧化层下方设有H2O2进液管装置和臭氧曝气装置。与层之间通过法兰紧固连接，既有利于拆卸维护又方便装置的安装与更新保养维护;臭氧联合H2O2催化氧化层和臭氧分解催化剂层的一体式罐体结构组合，然后再通过一体式的罐体内生物填料层的生物降解，可有效对含有难生物降解的有机物废水进行更深度的处理，提高去除率，提高废水可生化性，可持续提高废水处理效果。可有效应用于处理含有难生物降解的有机物废水的深度处理。
优选的，所述的反冲洗气路结构包括反冲洗气管和鼓风机，反冲洗气管上设有若干个开口向上的出气喷射头，出气喷射头设置在污水处理一体式罐体内部的臭氧分解催化剂层下方位置处。提高反冲洗气路在臭氧分解催化剂层下方的反冲洗效果。
优选的，所述的反冲洗水路装结构包括反冲洗进水管，反冲洗进水管上设有若干个开口向上的进水喷射头，进水喷射头设置在污水处理一体式罐体内部的臭氧分解催化剂层下方位置处，且处于反冲洗气管下方位置处。提高反冲洗水路在臭氧分解催化剂层下方的反冲洗效果。
优选的，所述的反冲洗气路结构设在反冲洗水路结构上方位置处。提高在臭氧分解催化剂层下方的反冲洗效果。
优选的，所述的臭氧分解催化剂层在上端和底端处分别设有多孔支撑板。提高用于承托分解催化剂以及生物填料的支撑分解效果。
优选的，在生物填料层上方设有正常排水管路和反冲洗出水管路结构，在污水处理一体式罐体内部上端位置处设有正常排水管路导向板和反冲洗出水管路导向板，其中正常排水管路导向板上端开口高于反冲洗出水管路上端开口。提高正常排水的排水水质效果。
优选的，所述的H2O2进液管装置包括H2O2进液管、计量泵和H2O2溶液储箱，H2O2进液管上设有若干个喷液头，若干个喷液头分布在臭氧联合H2O2催化氧化层下方位置处。提高H2O2进液均匀效果。
优选的，所述的臭氧曝气装置包括臭氧发生装置、水射器和臭氧曝气进气管，臭氧曝气进气管上分布设有若干个曝气头，若干个曝气头分布设置在H2O2进液管装置中的H2O2进液管下方位置处，臭氧曝气进气管上的曝气头设在污水处理一体式罐体内最底部位置处。提高污水处理一体式罐体内内的臭氧曝气效果。
本发明另一个发明目的在于提供一种曝气生物滤池处理污水处理方法，其特征在于：包括如下步骤
对进入上述技术方案之一的臭氧联合H2O2催化氧化层的污水进行预处理，进行破坏污水中难生物降解的有机污染物，并将其转化为可生物降解的有机物的步骤;
对进入上述技术方案之一的臭氧分解催化剂层的污水进行进一步提高其臭氧氧化分解效率，确保没有因残余的臭氧进入到生物填料层而影响微生物正常降解活动，分解还原得到可被生物填料层中的微生物所利用的氧气的步骤;
对经过初步催化氧化的污水上流到生物填料层中进行生物填料层的步骤;
对经过生物填料层生物降解后分离得到正常水质进行排出的步骤。
有效实现臭氧联合H2O2催化氧化-曝气生物滤池工艺一体化。单一O3氧化效果不好，成本高，通过工艺组合，可以促使O3分解产生·OH，增强对污染物的氧化效果，节省O3投加量。工艺组合的显著优点在于先采用高级催化氧化方式破坏污水中难生物降解的有机物，将其转化为可生物降解的有机物，再利用曝气生物滤池工艺对其进行生化降解，充分发挥高级催化氧化与曝气生物滤池的协同效应，使得含有难生物降解有机物的污水得到有效的处理。
优选的，所述臭氧分解催化剂层的臭氧分解催化剂选用过渡金属氧化物或负载型的贵重金属氧化物，载体选用γ-Al2O3、TiO2、SiO2或分子筛的一种或几种复合成分。提高分解催化效果。
本发明的有益效果是：1.实现臭氧联合H2O2催化氧化-曝气生物滤池一体化。单一O3氧化效果不好，成本高，可以促使O3分解产生·OH，增强对污染物的氧化效果，节省O3投加量。显著优点在于先采用高级催化氧化方式破坏污水中难生物降解的有机物，将其转化为可生物降解的有机物，再利用曝气生物滤池工艺对其进行生化降解，充分发挥高级催化氧化与曝气生物滤池的协同效应，使得含有难生物降解有机物的污水得到有效的处理。
2.在臭氧联合H2O2催化氧化层底部设置了H2O2的进液管、O3曝气头，不同污水的水质特点，可以通过计量泵控制H2O2溶液的投加量。
3.本发明采用法兰连接方式对臭氧联合H2O2催化氧化层、O3分解催化剂层与BAF层,进行连接，可随时拆卸，方便设备安装与检修，不仅有利于装填与更换催化剂与生物填料，也有利于更换臭氧联合H2O2催化氧化层中的曝气头。
4.本发明采用O3分解催化剂的方式进一步提高O3的氧化催化效率，进一步确保O3在水中得到完全分解，保护BAF层微生物的活性，增加了O3分解催化剂层，通过催化剂促进O3的进一步分解还原为O2，保证没有残余的O3进入到BAF层影响好氧微生物的降解活动，以及分解出来的O2可被好氧微生物所用。可有效应用于处理含有难生物降解的有机物废水的深度处理。
