申请日2015.11.17
公开(公告)日2016.01.13
IPC分类号C02F9/14; C02F101/30
摘要
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种用于高浓度有机废水处理的联合装置。该联合装置包括调节罐、废水提升泵、流量计、ABGR反应器、酸化水解厌氧反应器、循环回流泵、MBR生物反应器、自吸泵、臭氧催化氧化塔、清水池、反洗泵和臭氧发生器。本发明具有占地少、基建费用低、设计紧凑的特点，与现有技术相比，总投资减少30%左右;在运行中，装置的空气氧转化利用率高，氧转移率高达50%以上，装置生化部分的空气紊流剪切作用强烈，形成的污泥颗粒细碎，微生物密度大，生化反应程度高而剩余污泥量少;在管理上，生化环境抗冲击负荷能力强、运行平稳、人工干预操作量少、自动化程度高，一次达标。
权利要求书
1.用于高浓度有机废水处理的联合装置，其特征在于，包括调节罐(1)、废水提升泵(2)、流量计(3)、ABGR反应器(4)、酸化水解厌氧反应器(5)、循环回流泵(6)、MBR生物反应器(7)、自吸泵(8)、臭氧催化氧化塔(9)、清水池(10)、反洗泵(11)和臭氧发生器(12);
调节罐(1)与ABGR反应器(4)连接，在调节罐(1)和ABGR 反应器(4)之间设有废水提升泵(2)和流量计(3)，ABGR反应器 (4)的出水口与酸化水解厌氧反应器(5)的入水口连接，酸化水解厌氧反应器(5)经循环回流泵(6)与MBR生物反应器(7)连接， MBR生物反应器(7)通过自吸泵(8)与臭氧催化氧化塔(9)连接，臭氧催化氧化塔(9)与清水池(10)连接，清水池(10)通过反洗泵(11)与MBR生物反应器(7)连接，臭氧发生器(12)与臭氧催化氧化塔(9)连接。
2.根据权利要求1所述的用于高浓度有机废水处理的联合装置，其特征在于，所述的ABGR反应器(4)包括ABGR本体、ABGR入水口(41)、锥底钢结构Ⅰ(42)、ABGR排泥口(43)、上升筒(44)、曝气头(45)、曝气支管(46)、锥形组合件Ⅰ(47)、溢流堰槽Ⅰ(48)、 ABGR出水口(49)、尾气排放口(410)、上升筒固定套管(411)和曝气头固定套筒(412);锥底钢结构Ⅰ(42)与ABGR排泥口(43) 相连接，锥底钢结构Ⅰ(42)的底板上环形分布并焊接上升筒固定套筒(411)，在上升筒固定套筒(411)内设有曝气头固定套筒(412);上升筒(44)上端敞口，下端插入上升筒固定套管(411);曝气头(45) 底部插入曝气头固定套筒(412)，曝气头(45)顶端与曝气支管(46) 连接;ABGR入水口(41)位于ABGR反应器(4)的一侧，ABGR 出水口(49)设于溢流堰槽Ⅰ(48)下部，溢流堰槽Ⅰ(48)围绕 ABGR本体顶部一圈焊接，尾气排放口(410)位于ABGR反应器(4) 的顶部。
3.根据权利要求2所述的用于高浓度有机废水处理的联合装置，其特征在于，锥形组合件(47)分为三部分，上部分(47.1)为上宽下窄的锥形结构，底部锥角为30°，锥口上有固定封盖;中间部分 (47.2)为空腔的圆锥台结构，顶部锥角为18°，圆锥台的斜边与 ABGR本体构成分离腔室，下部分(47.3)为空腔的沙漏形结构，其与ABGR本体之间形成截面为三角形的腔室，锥形组合件(47)三部分的腔室之间均连通。
4.根据权利要求1所述的用于高浓度有机废水处理的联合装置，其特征在于，所述的酸化水解厌氧反应器(5)包括反应器本体、锥形组合件Ⅱ(51)、溢流堰槽Ⅱ(52)、锥底钢结构Ⅱ(53)、酸化水解厌氧反应器入水口(54)、酸化水解厌氧反应器出水口(55)、污水循环进口(56)、污水循环出口(57)和酸化水解厌氧反应器排泥口 (58);锥底钢结构Ⅱ(53)上设有酸化水解厌氧反应器排泥口(58)，酸化水解厌氧反应器入水口(54)设在反应器本体的一侧，污水循环出口(57)与循环回流泵(6)的入口相连接;所述的污水循环入口 (56)与循环回流泵(6)的出口相连接;污水循环出口(57)从反应器本体下部一侧垂直插入至反应器本体中心位置，污水循环入口 (56)从反应器本体中部一侧垂直插入至反应器本体中心位置，酸化水解厌氧反应器出水口(55)位于溢流堰槽Ⅱ的底部。
5.根据权利要求1所述的用于高浓度有机废水处理的联合装置，其特征在于，污水循环出口(57)为焊有90°弯头垂直向下连接锥角为120°的倒喇叭形。
6.根据权利要求1所述的用于高浓度有机废水处理的联合装置，其特征在于，污水循环入口(56)为焊有90°弯头垂直向上连接直管段并在顶端做锥形封顶，在直管段侧面均匀开直径200mm的圆孔。
7.根据权利要求1所述的用于高浓度有机废水处理的联合装置，其特征在于，所述的臭氧催化氧化塔(9)包括：臭氧催化氧化塔本体、臭氧布气环(91)、臭氧催化氧化塔进水口(92)、臭氧催化氧化塔出水口(93)、反洗布水环(94)、反洗出口(95)、反洗布气环(96)、过水筛板(97)和卸料口(98);在臭氧催化氧化塔本体的一侧设有反洗出口(95)、臭氧布气环(91)、进水口(92)和反洗布气环(96);在臭氧催化氧化塔本体的另一侧设有出水口(93)、卸料口(98)和反洗布水环(94);臭氧布气环(91)、反洗布水环(94)和反洗布气环(96)的开孔均为向下倾斜45°错位对开，在过水筛板(97)的表面从下至上依次填装陶瓷球(910)和负载型臭氧催化剂(99);反洗出口(95)与调节罐(1)入口相连。
说明书
用于高浓度有机废水处理的联合装置
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种用于高浓度有机废水处理的联合装置。
背景技术
高浓度有机废水具有污染物浓度高(COD高达数千至数万)、成分复杂、色度高、毒性大、来源广泛，性质各不相同，治理难度大等特点，对环境具有很严重的危害。目前的处理方式主要有：物理化学法、化学法和生化法，物理化学法和化学法都存在着去除效果受限或者运行成本高昂等缺陷;生化法可大幅降低投资和运行费用，但对于含有一定量有毒污染物的高浓度废水而言，无论是采用厌氧生化处理还是好氧生化处理，都必须将进水浓度严格控制在较低水平，否则将会严重影响生化效果;综合处理方式虽然具有一定的效果，但也存在着严重的隐患，由于高浓度废水污染负荷高，因此水质的波动往往会造成对污水处理系统的冲击，造成处理效果的不稳定，严重时甚至会造成污水处理系统的瘫痪。因此，高浓度有机废水的治理已成为现阶段国内外环境保护技术领域亟待解决的一大难题。
发明内容
本发明为解决现有技术中高浓度有机废水处理效果不稳定、成本高的问题，将生物反应器和臭氧催化氧化反应器耦合，提供了一种用于高浓度有机废水处理的联合装置，通过点源治理的方式对有效解决高浓有机废水具有显著的作用。
本发明是这样实现的：用于高浓度有机污水处理的联合装置，包括调节罐、废水提升泵、流量计、ABGR反应器、酸化水解厌氧反应器、循环回流泵、MBR生物反应器、自吸泵、臭氧催化氧化塔、清水池、反洗泵和臭氧发生器;
调节罐与ABGR反应器连接，在调节罐和ABGR反应器之间设有废水提升泵和流量计，ABGR反应器的出水口与酸化水解厌氧反应器的入水口连接，酸化水解厌氧反应器经循环回流泵与MBR生物反应器连接，MBR生物反应器通过自吸泵与臭氧催化氧化塔连接，臭氧催化氧化塔与清水池连接，清水池通过反洗泵与MBR生物反应器连接，臭氧发生器与臭氧催化氧化塔连接。
进一步的，所述的ABGR反应器包括ABGR本体、ABGR入水口、锥底钢结构Ⅰ、ABGR排泥口、上升筒、曝气头、曝气支管、锥形组合件Ⅰ、溢流堰槽Ⅰ、ABGR出水口、尾气排放口、上升筒固定套筒和曝气头固定套筒;锥底钢结构Ⅰ与ABGR排泥口相连接，锥底钢结构Ⅰ的底板上环形分布并焊接上升筒固定套筒，在上升筒固定套筒内设有曝气头固定套筒;上升筒上端敞口，下端插入上升筒固定套管;曝气头底部插入曝气头固定套筒，曝气头顶端与曝气支管连接; ABGR入水口位于ABGR反应器的一侧，ABGR出水口设于溢流堰槽Ⅰ下部，溢流堰槽Ⅰ围绕ABGR本体顶部一圈焊接，该溢流堰槽 Ⅰ环形槽宽150mm左右，可以设在ABGR本体内部或外部，尾气排放口位于ABGR反应器的顶部。
作为本发明一个优选的实施例，ABGR反应器的锥底钢结构Ⅰ的锥角为45～55°，锥底钢结构Ⅰ的锥形底板上环形分布焊接有4-6个上升筒固定套筒，上升筒固定套筒为内径200～400mm，长度100mm 的无缝钢管。与该固定套筒内同心的底板上还焊接有4-6个曝气头固定套筒，曝气头固定套筒为内径80～100mm，长度200mm的无缝钢管。所述的ABGR反应器内的上升筒为4-6支，上升筒为外径为 200～400mm，长度为6-6.5m的双壁波纹管或不锈钢管。在ABGR反应器内距离上升筒底部高100mm的位置，在筒壁上开有四个直径 100-200mm的孔。所述的ABGR反应器内的曝气头为80-100mm的标准曝气头，材质可以是PE或钛钢的。曝气头底部插入曝气头固定套管，曝气头顶端与曝气支管连接，曝气支管材质可以是U-PVC或钛管。
进一步的，锥形组合件分为三部分，上部分为上宽下窄的锥形结构，底部锥角为30°，锥口上有固定封盖;中间部分为空腔的圆锥台结构，顶部锥角为18°，圆锥台的斜边与ABGR本体构成分离腔室，下部分为空腔的沙漏形结构，其与ABGR本体之间形成截面为三角形的腔室，锥形组合件三部分的腔室之间均连通。
进一步的，所述的酸化水解厌氧反应器包括反应器本体、锥形组合件Ⅱ、溢流堰槽Ⅱ、锥底钢结构Ⅱ、酸化水解厌氧反应器入水口、酸化水解厌氧反应器出水口、污水循环进口、污水循环出口和酸化水解厌氧反应器排泥口;锥底钢结构Ⅱ上设有酸化水解厌氧反应器排泥口，酸化水解厌氧反应器入水口设在反应器本体的一侧，污水循环出口与循环回流泵的入口相连接;所述的污水循环入口与循环回流泵的出口相连接;污水循环出口从反应器本体下部一侧垂直插入至反应器本体中心位置，污水循环入口从反应器本体中部一侧垂直插入至反应器本体中心位置，酸化水解厌氧反应器出水口位于溢流堰槽Ⅱ的底部。
进一步的，污水循环出口为焊有90°弯头垂直向下连接锥角为 120°的倒喇叭形。
进一步的，污水循环入口为焊有90°弯头垂直向上连接直管段并在顶端做锥形封顶，在直管段侧面均匀开直径200mm的圆孔。作为优选，污水循环入口为DN200无缝钢管。
进一步的，所述的臭氧催化氧化塔包括：臭氧催化氧化塔本体、臭氧布气环、臭氧催化氧化塔进水口、臭氧催化氧化塔出水口、反洗布水环、反洗出口、反洗布气环、过水筛板和卸料口;在臭氧催化氧化塔本体的一侧设有反洗出口、臭氧布气环、进水口和反洗布气环;在臭氧催化氧化塔本体的另一侧设有臭氧催化氧化塔出水口、卸料口和反洗布水环;臭氧布气环、反洗布水环和反洗布气环的开孔均为向下倾斜45°错位对开，在过水筛板的表面从下至上依次填装陶瓷球和负载型臭氧催化剂，为达到更好的效果，所述的过水筛板上从下至上分别装填直径50mm、30mm、10mm的陶瓷球，然后装填负载型臭氧催化剂，填料装填高度根据处理能力另行计算。优选的，所述的臭氧催化氧化塔的过水筛板的筛板缝隙为30mm。臭氧催化氧化塔下端设有卸料口;反洗出口与调节罐入口相连。
本发明将ABGR反应器、酸化水解厌氧反应器、MBR生物反应器和臭氧催化氧化耦合，组成一体化一次达标的联合处理装置。其工作原理是：高浓度有机废水通过大回流稀释后，进行CGR生物氧化等生化工艺的处理，出水进行氧化或高级氧化处理，将废水中的难降解有机物(特别的生物抑制剂)氧化分解，降低废水的生物毒性，提高可生化性能，氧化出水一部分作为原水稀释水控制进入生化工艺装置污染物浓度，另一部分达标外排。
该工艺组合采用的核心在于将生化技术和氧化技术耦合起来协同处理废水，可生化污染物采用生物技术处理，难生化或抗生化污染物采用氧化方式处理，使系统充分发挥了生化工艺的优势，降低了投资和运行成本，并可根据原水水质情况灵活控制生化进水浓度和氧化程度，降低了装置运行的风险和成本。
与传统的废水处理装置相比，本发明的有益效果是：
本发明的处理装置采用大高径比设计，具有占地少、基建费用低、设计紧凑的特点，与现有技术相比，大幅降低生产成本;在运行中，装置的空气氧转化利用率高，氧转移率高达50%以上，装置生化部分的空气紊流剪切作用强烈，形成的污泥颗粒细碎，微生物密度大，生化反应程度高而剩余污泥量少;在管理上，生化环境抗冲击负荷能力强、运行平稳、人工干预操作量少、自动化程度高，高浓有机废水一次达标。
