申请日2015.09.08
公开(公告)日2015.12.23
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明涉及工业废水的处理装置及处理方法。该处理装置包括臭氧发生器、废水进水罐、废水泵、管道混合器、臭氧催化氧化反应器、产水罐和生物反应器，臭氧发生器与管道混合器连接;废水进水罐的输出端通过废水泵与管道混合器连接，管道混合器的输出端与臭氧催化氧化反应器的入口连接，臭氧催化氧化反应器的出口与产水罐的输入端连接，产水罐的输出端通过废水泵与生物反应器连接，生物反应器的出水口与产水罐的入口连接。本发明的废水处理装置能实现高效生物脱氮性能，臭氧催化氧化和生化一体化处理，降低运行成本，有效实现废水催化氧化反应与废水膜分离同步进行，产出水水质好;提高装置运行的可靠性和稳定性。
摘要附图
权利要求书
1.一种工业废水的处理装置，其特征在于，包括臭氧发生器(1)、 废水进水罐(2)、废水泵(3)、管道混合器(9)、臭氧催化氧化反应 器(4)、产水罐(5)和生物反应器(6)，臭氧发生器(1)与管道混 合器(9)连接;废水进水罐(2)的输出端通过废水泵(3)与管道 混合器(9)连接，管道混合器(9)的输出端与臭氧催化氧化反应器 (4)的入口连接，臭氧催化氧化反应器(4)的出口与产水罐(5) 的输入端连接，产水罐(5)的输出端通过废水泵(3)与生物反应器 (6)连接，生物反应器(6)的出水口与产水罐(5)的入口连接。
2.根据权利要求1所述的工业废水的处理装置，其特征在于，所述 的臭氧催化氧化反应器(4)包括反应器本体、膜管(42)、中心筒(41)、 废水入口(43)、出水口(44)和放空口(45);反应器本体上端设有 放空口(45)，反应器本体的一侧设有出水口(44);反应器本体内设 有中心筒(41)，所述的中心筒(41)底部设有废水入口(43)，中心 筒(41)的两端由管板固定;所述的膜管(42)两端由管板固定并密 封，膜管(42)围绕中心筒(41)呈圆周形排列，各膜管(42)之间 互通，中心筒(41)与膜管(42)连通。
3.根据权利要求1或2所述的工业废水的处理装置，其特征在于， 所述的臭氧催化氧化反应器(4)的膜管(42)为陶瓷膜管或钛合金 棒或钛合金管，该膜管(42)为孔径5～10微米、直径20～40毫米、 长度1～1.5米的圆管。
4.根据权利要求1或2所述的工业废水的处理装置，其特征在于， 所述的中心筒(41)为直径为100～300毫米的陶瓷管或不锈钢管。
5.根据权利要求1所述的工业废水的处理装置，其特征在于，所述 的生物反应器(6)包括反应器本体、沸腾球反应床(62)、废水入口 (63)、空气进口(64)、手孔(65)、出水口(66)和放空口(67)， 所述的反应器本体内部设有沸腾球反应床(62)，沸腾球反应床(62) 上有至少一个沸腾球(69)，所述的沸腾球(69)为直径30-70毫米 的聚丙烯球，该沸腾球(69)上有孔径2-5毫米网眼，沸腾球(69) 内部分为中心层(610)和外层(61)，中心层(610)填充铁炭填料 和聚丙烯空心球，外层(61)填充火山岩和粘土陶粒，组成比重为 0.8-1.5的沸腾球(69);反应器本体的下端设有废水入口(63)和空 气进口(64)，反应器本体的上端设有放空口(67)，反应器本体的一 侧设有手孔(65)，另一侧设有出水口(66)。
6.根据权利要求1或5所述的工业废水的处理装置，其特征在于， 所述的生物反应器(6)内部还设有火山岩滤层(68)。
7.根据权利要求1所述的工业废水的处理装置，其特征在于，该处 理装置还包括真空泵(10)、空气净化装置(7)、空压机(8)和产水 泵(11)。
8.根据权利要求7所述的工业废水的处理装置，其特征在于，所述 的真空泵(10)与产水罐(11)的排气口连接，所述的空气净化装置 (7)和空压机(8)与生物反应器(6)串联连接;所述的产水泵(11) 与产水罐(5)的输出端连接。
9.一种工业废水处理方法，其特征在于，采用权利要求1所述的工 业废水处理装置进行废水处理，包括以下步骤：
将工业废水流入废水进水罐(2)，经废水泵(3)加压与臭氧发生 器(1)产生的含臭氧的气体经管道混合器(9)混合，进入臭氧催化 氧化反应器(4)，气体由臭氧催化氧化反应器(4)排出;处理后的 水被抽入产水罐(5)，然后被废水泵(3)加压进入生物反应器(6)， 同时向生物反应器(6)内鼓入空气曝气，处理后的合格废水被泵入 产水罐(5);经脱盐处理后回用或排放。
说明书
工业废水的处理装置及处理方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种工业废水的处理装 置及处理方法。
背景技术
工业废水是工业生产的伴生产物，工业废水的产生量较大，并含 有大量各类有机污染物和可溶性盐类杂质，直接排放会对水体和周围 环境造成严重危害，必须进行处理才能排放或回用。生化工艺是处理 各类工业废水最常用的方法，可有效降解废水各类有机污染物，且处 理成本低廉。随着工业技术发展和环保要求的日益提高，对各类工业 废水处理标准及回用的要求越来越高，目前许多工业废水虽经生化处 理后仍无法满足要求，同时，还有各种难生化处理的工业废水仍然面 临处理成本高的难题。
发明内容
本发明为解决现有技术中工业废水联合处理工艺臭氧利用效率 低，生化效果不理想，处理成本高的不足的问题，将臭氧催化氧化反 应器和生物反应器耦合，提供了一种臭氧催化氧化和生化一体化的工 业废水的处理装置及处理方法，有效解决工业废水难生化处理的问 题，尤其在工业废水深度处理和回用方面具有更独特的作用。
本发明是这样实现的：工业废水的处理装置，包括臭氧发生器、 废水进水罐、废水泵、管道混合器、臭氧催化氧化反应器、产水罐和 生物反应器，臭氧发生器与管道混合器连接;废水进水罐的输出端通 过废水泵与管道混合器连接，管道混合器的输出端与臭氧催化氧化反 应器的入口连接，臭氧催化氧化反应器的出口与产水罐的输入端连 接，产水罐的输出端通过废水泵与生物反应器连接，生物反应器的出 水口与产水罐的入口连接。
进一步的，所述的臭氧催化氧化反应器包括反应器本体、膜管、 中心筒、废水入口、出水口和放空口;反应器本体上端设有放空口， 反应器本体的一侧设有出水口;反应器本体内设有中心筒，所述的中 心筒底部设有废水入口，中心筒的两端由管板固定;所述的膜管两端 由管板固定并密封，膜管围绕中心筒呈圆周形排列，各膜管之间互通， 中心筒与膜管连通。
进一步的，所述的臭氧催化氧化反应器的膜管为陶瓷膜管或钛合 金棒或钛合金管，该膜管为孔径5～10微米、直径20～40毫米、长度 1～1.5米的圆管。
进一步的，所述的中心筒为直径为100～300毫米的陶瓷管或不锈 钢管。
进一步的，所述的生物反应器包括反应器本体、沸腾球反应床、 废水入口、空气进口、手孔、出水口和放空口，所述的反应器本体内 部设有沸腾球反应床，沸腾球反应床上有至少一个沸腾球，所述的沸 腾球为直径30-70毫米的聚丙烯球，该沸腾球上有孔径2-5毫米网眼， 沸腾球内部分为中心层和外层，中心层填充铁炭填料和聚丙烯空心 球，外层填充火山岩和粘土陶粒，组成比重为0.8-1.5的沸腾球;反 应器本体的下端设有废水入口和空气进口，反应器本体的上端设有放 空口，反应器本体的一侧设有手孔，另一侧设有出水口。
进一步的，所述的生物反应器内部还设有火山岩滤层。
进一步的，该处理装置还包括真空泵、空气净化装置、空压机和 产水泵。
进一步的，所述的真空泵与产水罐的排气口连接，所述的空气净 化装置和空压机与生物反应器串联连接;所述的产水泵与产水罐的输 出端连接。
本发明另一个目的是请求保护采用上述工业废水处理装置进行 废水处理的方法，包括以下步骤：
将工业废水流入废水进水罐，经废水泵加压与臭氧发生器产生的 含臭氧的气体经管道混合器混合，进入臭氧催化氧化反应器，气体由 臭氧催化氧化反应器排出，处理后的水被抽入产水罐;然后被废水泵 加压进入生物反应器，同时向生物反应器内鼓入空气曝气，处理后的 合格废水被泵入产水罐;经脱盐处理后回用或排放。
本发明将臭氧催化氧化反应器和生物反应器耦合，组成新一代臭 氧催化氧化和生化一体化处理装置。通过控制选择粉末催化的类型和 投加浓度，以及臭氧的加入量和水力停留时间，控制臭氧催化氧化的 深度和效率，从而实现提高难生化废水的B/CB比，可有效提高同步 消化和反硝化效能;有效深度处理炼油、化工和造纸等多种难降解的 工业废水化学需氧量;尤其适合处理丙烯腈类废水，满足新的环保和 回用要求。臭氧催化氧化反应器中催化剂为Fe2O3、CoO、CuO、 MnO、NiO、PtO、ZnO、VO和CeO中的几种复合活性组分，粉末 的粒度为50-100微米(150-300目)，投加浓度为反应器中水的 0.1%-5%。
与传统的废水处理装置相比，本发明的有益效果是：
采用本发明的处理装置，臭氧的利用效率可提高30%以上;生物 脱氮效率提高20%以上;化学需氧量降解效率可提高20-30%;实现 高效生物脱氮性能;本发明的废水处理装置实现臭氧催化氧化和生化 一体化处理，降低运行成本，有效实现废水催化氧化反应与废水膜分 离同步进行，产出水水质好;提高装置运行的可靠性和稳定性。
