申请日2004.08.27
公开(公告)日2005.03.02
IPC分类号C02F1/78
摘要
本发明为一种难生物降解有机废水处理方法及其装置，设多个或多组反应室，其中一部分反应室处于不同阶段的反应状态，另一部分处于排水或进水状态，当反应完毕的反应室停止反应后即依次进入排水、进水状态，而已进完水的反应室代之进入反应状态，依此不断循环。气体氧化剂是循环使用的，即气体氧化剂进入一个反应室反应后，从出口导入下一个反应室继续反应，气体氧化剂进入的第一个反应室反应完毕后即进入排水、进水状态，下一个反应室即成为气体氧化剂进入的第一个反应室，排气口设在最后的反应室。
权利要求书
1.一种难生物降解有机废水处理方法，包括气体氧化剂与污水 的反应，其特征在于：设多个或多组反应室，其中一部分反应室处于 不同阶段的反应状态，另一部分处于排水或进水状态，当反应完毕的 反应室停止反应后即依次进入排水状态、进水状态，而已进完水的反 应室代之进入反应状态，依此不断循环。
2.根据权利要求1所述的难生物降解有机废水处理方法，其特 征在于：气体氧化剂是循环使用的，即气体氧化剂进入一个反应室反 应后，从出口导入下一个反应室继续反应，气体氧化剂进入的第一个 反应室反应完毕后停止进气，即进入排水、进水状态，下一个反应室 即成为气体氧化剂进入的第一个反应室，排气口设在最后的反应室， 最后的反应室下一次就成为气体氧化剂进入的第一个反应室，依此不 断循环。
3.一种用于权利要求1～2之一方法的难生物降解有机废水处理装 置，其特征在于：由多个或多组密封式反应室组成，每个或每组反应 室有氧化气体进、出口，废水进、出口，氧化气体进口支管通到每个反 应室下部，氧化气体进口处有进气阀，反应室上部有气体出口，气体 出口管上有排气阀，相临两个或两组反应室的气体出口之间有串联阀， 反应室上部有废水进口，废水进口管上有进水阀，反应室下部有废水 出口，废水出口管上有排水阀。
4.根据权利要求3所述的难生物降解有机废水处理装置，其特征 在于：阀采用电磁或电动阀门，所有阀门由可编程控制器控制其开关。
5.根据权利要求3或4所述的难生物降解有机废水处理装置，其 特征在于：多个反应室至少有一个反应室处于反应间歇状态，其进水 阀处于开的状态，出水阀处于关的状态;其余处于反应状态的反应室 的进、出水阀都处于关的状态。
6.根据权利要求3或4所述的难生物降解有机废水处理装置，其 特征在于：可编程控制器总控制一个或一组反应室的进气阀处于开的 状态，称其为主反应室，相临两个反应室之间的串联阀处于开的状态; 远离主反应室的反应室排气阀处于开的状态，其它反应室的排气阀处 于关的状态。
7.根据权利要求3或4所述的难生物降解有机废水处理装置，其 特征在于：主反应室氧化气体进口的进气阀由开转为关的同时，其排 水阀由关转为开的状态，排水阀开时，其进水阀处于关的状态。
8.根据权利要求3或4所述的难生物降解有机废水处理装置，其 特征在于：反应室为3～5个或3～5组。
9.根据权利要求3或4所述的难生物降解有机废水处理装置，其 特征在于：氧化气体进口气体压力在0.08Mpa以上。
说明书
难生物降解有机废水处理方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种难生物降解有机废水处理方法及其装置，属于水 处理技术领域。
技术背景
随着现代工业的不断发展，通过各种途径进入环境的合成有机物 的数量和种类以每年几十种的速度急剧增加。其中有些化合物则表现 出难于被微生物降解的特性，它们在环境中长期存留逐步蓄积，威胁 和损害了人类的健康。因此，围绕着难生物降解有机废水处理这一环 境问题，国内外学者进行了大量的研究工作。
难降解有机物是指微生物不能降解，或在任何环境条件下不能以 足够快的速度降解以阻止它在环境中积累的有机物。所谓难降解(难 生物降解)是相对于易生物降解而言的，“难”、“易”是针对所在的体 系而确定的。对于自然生态环境系统，如果一种化合物滞留可达几个 月或几年之久，被认为是难于生物降解;对于人工生物处理系统，如 果一种化合物经过一定的处理，在几小时或几天之内还未能被分解或 消除，则同样被认为是难于生物降解的。形成化合物难于生物降解的 原因有两方面，一是由于化合物本身的化学组成和结构，使其具有抗 降解性;二是其存在的环境因素，包括物理因素(如温度、化合物的可 接近性等)、化学因素(如pH值、化合物浓度、氧化还原电位、协同 或拮抗效应等)、生物因素(如适合微生物生存的条件、足够的适应时 间等)阻止其降解。国内外学者就是依据以上两个方面来开发难降解 有机物的处理技术。
难生物降解有机废水来源于各行各业，种类繁多，其主要特点是 性质稳定，具有致突变、致癌作用，对人体产生急慢性中毒伤害，对 环境的危害巨大而持久。难生物降解有机废水的处理技术主要分为以 下几类：
1、活性炭吸附
活性炭吸附可去除分子量在100～1000之间的富里酸类物质，低 于或高于这一范围的有机物不能被有效吸附。活性炭吸附过程中存在 两个问题，一个是堵塞，一个是运行费用。对于COD>300mg/l的废水， 为了使废水COD值降到100mg/l以下，直接用活性炭吸附是不经济的。
2、化学氧化和催化氧化
化学氧化法的突出优点在于能转化几乎所有的物质，故被广泛用 于难生物降解有机废水的深度处理。目前采用的氧化剂主要是过氧化 氢和臭氧，而氯和氯化合物由于残留产物的高毒性，不适合采用。
在没有被激活的情况下，过氧化氢对腐殖酸类物质的氧化能力并 不强，因此需要使用如铁盐或紫外线作为催化剂，借以形成·OH基，·OH基可以迅速与有机化合物反应，而且这种反应并不限于某种特定有机 物。·OH基清扫剂，如碳酸盐、重碳酸盐和碱性化合物会使这一反应 减速，因而，此催化反应要求尽可能降低自由基清扫剂的浓度为必要 条件，这可以通过降低pH值，降低碳酸盐浓度和增加氧化势来进 行。·OH自由基的氧化效率在pH值为2～4范围内最大，这意味着对 生物处理后的出水进行酸化是必要的。
臭氧的氧化是在很多情况下可以直接氧化有机物，但自由基反应 可以加速氧化反应。臭氧氧化的最大优点在于臭氧可以将复杂有机物 转化为简单的易于生物降解的有机物，改善难生物降解有机废水的 BOD/COD比值，为进一步的生物处理创造条件。对于臭氧的投加在水 中，溶解程度的高低直接影响到有机物的氧化和臭氧的利用。在水处 理中，常用的臭氧溶解、接触氧化方法大致分为以下几种形式：
①臭氧化气体和水混合进入接触氧化池底部，或将臭氧化气体直 接通入氧化池底部，气、水同向流出，或臭氧化气体并联通入多格水 流串联的氧化池中，经多次接触后再一并流出，称为鼓泡式溶解方法。
②在溶解池加设填料，臭氧化气体和水逆向流动，称为填料式溶 解方法。
③静态混合或水流喷射抽吸或机械搅拌混合溶解。
上述方法可以溶解臭氧，但不能很好地溶解同时投加的氧气。当 水中溶解的空气或氧气接近饱和时，臭氧化气体中的空气或氧气就会 从水中逸出，不可避免地带走部分臭氧气体。上述方法一般可溶解臭 氧为60%～70%，溶解氧气为20%～30%。为保护大气环境，同时设置 臭氧尾气破坏装置。
3、反渗透
近年来，反渗透和超滤技术也被应用于难生物降解有机废水的处 理。反渗透技术的制约在于浓缩液的处理困难及过高的运行、维护费 用。
4、混凝沉淀处理
一般情况下，难生物降解有机物都以较低的含量存在于废水中， 混凝沉淀处理的效果不大。但一些特殊场合，混凝沉淀处理是有效的， 如农药、食品等行业的难生物降解有机废水。
对于这类难生物降解有机废水的处理一直是环境治理方面的一 个难点，也是环境科学工作研究的热点。
发明内容
本发明的目的是利用臭氧的特性，针对难生物降解有机废水的处 理，提供一个实用、高效的溶解、接触氧化处理方法和装置。
本发明的技术方案：难生物降解有机废水处理方法包括气体氧化 剂与污水的反应，具体方法是设多个或多组反应室，其中一部分反应 室处于不同阶段的反应状态，另一部分处于排水或进水状态，当反应 完毕的反应室停止反应后即依次进入排水、进水状态，而已进完水的 反应室代之进入反应状态，依此不断循环。
所述的难生物降解有机废水处理方法，其气体氧化剂是循环使用 的，即气体氧化剂进入一个反应室反应后，从出口导入下一个反应室 继续反应，气体氧化剂进入的第一个反应室反应完毕后，停止进气， 即进入排水、进水状态;下一个反应室即成为气体氧化剂进入的第一 个反应室，排气口设在最后的反应室，最后的反应室下一次就成为气 体氧化剂进入的第一个反应室，依此不断循环。
用于难生物降解有机废水处理装置，由多个或多组密封式反应室 组成，每个或每组反应室有氧化气体进、出口，废水进、出口，氧化气 体进口支管通到每个反应室下部，氧化气体进口处有进气阀，反应室 上部有气体出口，气体出口管上有排气阀，相临两个或两组反应室的 气体出口之间有串联阀，反应室上部有废水进口，废水进口管上有进 水阀，反应室下部有废水出口，废水出口管上有排水阀。
所述的难生物降解有机废水处理装置，其阀采用电磁或电动阀 门，所有阀门由可编程控制器控制其开关。
所述的难生物降解有机废水处理装置，多个反应室至少有一个反 应室处于反应间歇状态，其进水阀处于开的状态，出水阀处于关的状 态;其余处于反应状态的反应室的进、出水阀都处于关的状态。
所述的难生物降解有机废水处理装置，可编程控制器总控制一个 或一组反应室的进气阀处于开的状态，称其为主反应室，相临两个反 应室之间的串联阀处于开的状态;远离主反应室的反应室排气阀处于 开的状态，其它反应室的排气阀处于关的状态。
所述的难生物降解有机废水处理装置，主反应室氧化气体进口的 进气阀由开转为关的同时，其排水阀由关转为开的状态，排水阀开时， 其进水阀处于关的状态。
所述的难生物降解有机废水处理装置，反应室为3～5个或3～5 组。
所述的难生物降解有机废水处理装置，氧化气体进口气体压力在 0.08Mpa以上。
本发明的优点：
1.本发明是单个正在进行反应的反应室是密封的，而处在进出 水状态的反应室是开放的。对于正在进行反应的反应室而言，处理装 置是间歇的，而对于处理对象而言，整个装置是连续的，既能使反应 充分，又能使废水处理连续。
2、本发明的装置对于氧化气体而言由数个串连的接触反应室构 成，在保证废水处理效果的同时，使氧化剂得以充分利用。
3、发明的电动阀门由PLC可编程控制器控制，实现系统运行的自 动化及连续性。
4、适用于难生物降解有机废水的处理，具有效率高、管理方便、 运行稳定的特点。
