申请日2018.04.24
公开(公告)日2018.07.31
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明涉及一种废水深度处理系统及工艺。所述废水深度处理核心系统包括：依次连接的滤布滤池、催化氧化塔和曝气生物滤池。所述废水深度处理工艺包括：废水先进行滤布滤池过滤，再进行臭氧催化氧化，然后进入曝气生物滤池处理;其中当遇冲击负荷时，催化氧化塔增加双氧水投加，形成臭氧‑双氧水复合催化氧化，并根据冲击负荷强度来调整双氧水投加量。本发明所述废水深度处理系统及工艺综合了高级氧化和生物处理的优点，可应用于现有工艺的提标改造，实现最终出水稳定达标排放。
权利要求书
1.一种废水深度处理系统，其特征在于，包括：依次连接的滤布滤池、催化氧化塔和曝气生物滤池。
2.根据权利要求1所述的废水深度处理系统，其特征在于，所述废水深度处理系统还包括中间水池，所述滤布滤池出水自流进入中间水池;所述的中间水池为滤布滤池提供反冲洗水，反冲洗出水回流到厂区污水处理站的前端。
3.根据权利要求1或2所述的废水深度处理系统，其特征在于，所述催化氧化塔的进水管道上设有管道混合器;所述管道混合器的进水管道上设有双氧水投加系统。
4.根据权利要求3所述的废水深度处理系统，其特征在于，所述催化氧化塔底部设有缓冲配水区，在缓冲配水区设有臭氧进气口和臭氧专用曝气盘;
所述缓冲配水区上部设有滤板和承托层，承托层上部为催化剂填料层。
5.根据权利要求1-4任一所述的废水深度处理系统，其特征在于，所述曝气生物滤池的出水槽还设有管道与滤布滤池连接，用于将曝气生物滤池反冲洗之后运行的初滤出水回流至滤布滤池。
6.根据权利要求1-5任一所述的废水深度处理系统，其特征在于，所述废水深度处理系统还包括臭氧吹脱池，所述臭氧吹脱池位于所述催化氧化塔与曝气生物滤池之间;优选地，所述催化氧化塔与臭氧吹脱池的高程差控制在0.5-2m;所述臭氧吹脱池与曝气生物滤池的高程差控制在2.5-3.5m。
7.根据权利要求1-6任一所述的废水深度处理系统，其特征在于，所述废水深度处理系统还包括清水池，所述曝气生物滤池的出水槽与清水池相连接，曝气生物滤池的出水自流进入清水池;所述清水池为催化氧化塔和曝气生物滤池提供反冲洗水;所有反冲洗出水回流到厂区污水处理站的前端。
8.一种废水深度处理工艺，其特征在于，包括：废水先经滤布滤池过滤，再经过臭氧催化氧化，最后经曝气生物滤池处理;
其中当遇冲击负荷时，催化氧化塔增加双氧水投加，形成臭氧-双氧化复合催化氧化，并根据冲击负荷强度来调整低成本的双氧水投加量，臭氧投加量保持不变。
9.根据权利要求8所述的废水深度处理工艺，其特征在于，包括：废水经滤布滤池过滤后进入中间水池，之后进行催化氧化;催化氧化塔出水先进入臭氧吹脱塔，经残留臭氧吹脱后再进入曝气生物滤池;曝气生物滤池出水进入清水池;清水池出水达标排放。
10.根据权利要求8或9所述的废水深度处理工艺，其特征在于，所述曝气生物滤池反冲洗后的初滤水回流至滤布滤池;所述中间水池为滤布滤池提供反冲洗水;所述清水池为催化氧化塔和曝气生物滤池提供反冲洗水;所有反冲洗出水均回流到厂区污水处理站的前端;
所述催化氧化塔的水力停留时间为0.5-2h;
所述臭氧吹脱池的水力停留时间为0.5h;
所述废水在曝气生物滤池的上升流速控制在2-5m/h。
说明书
一种废水深度处理系统及工艺
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种针对纤维板生产废水二级生化出水的深度处理系统及工艺。
背景技术
木材工业是我国经济社会发展的重要支柱之一，木材工业废水来源主要集中于生产环节，如纤维板生产中的木片水洗水和热磨系统的木塞螺旋挤压废水、胶合板生产中的原木水力剥皮和蒸煮废水、刨花板生产中的制胶脱水过程，以及各种工艺设备的冲洗废水等等。其中，以纤维板生产过程的废水量最大，且水质情况复杂。
现阶段国内主要采用传统“物化+生化”组合方式处理纤维板生产废水。然而，由于纤维板生产废水的水质波动剧烈、企业污水处理设备操作人员缺乏专业知识等原因，现有处理工艺的运行效果差别很大，出水COD浓度在90-200mg/L之间，超标排放、稀释排放甚至偷排等现象时有发生。随着国家环保要求的逐步提高，纤维板生产废水的排放标准日趋严格，因此，有必要在现有工艺基础上，增加尾水深度处理措施，进一步提高出水水质。
目前，针对纤维板废水深度处理技术主要有Fenton氧化-曝气生物滤池组合、臭氧氧化法以及“混凝-斜板沉淀-臭氧氧化-曝气生物滤池-过滤-脱色”组合工艺等等，但综合效果仍不理想。有鉴于此，特提出本申请。
发明内容
针对现有纤维板废水二级生化出水深度处理工艺方面存在的不足，本发明提出一种新型的废水深度处理系统及工艺，其具有集成度高、占地面积小、自动化程度高、运行费用低、出水水质稳定等优点，可以满足纤维板生产废水处理工程的提标改造要求。
本发明所述技术方案如下。
一种废水深度处理系统，核心包括：依次连接的滤布滤池、催化氧化塔和曝气生物滤池。
下面对上述系统中各设备进行详细说明：
本发明采用滤布滤池作为深度处理系统的起始单元，通过滤布滤池有效去除二级生化出水中的悬浮物，降低后续催化氧化处理负荷，减少臭氧消耗量，延长催化氧化塔的反冲洗周期。
所述催化氧化塔的进水管道上设有管道混合器，用于将废水与双氧水充分混合。所述管道混合器的进水管道上设有双氧水投加系统，所述双氧水投加系统包含双氧水储罐和投加计量泵等设备。本发明所述的催化氧化塔在稳定运行时期，仅向塔内投加臭氧，不投加双氧水，形成臭氧催化氧化;但当深度处理系统受冲击负荷时，催化氧化塔增加双氧水投加，形成臭氧-双氧水复合催化氧化，且通过灵活调整低成本的双氧水投加量以应对不同强度的冲击负荷，保持臭氧投加量不变，达到稳定处理效果与节约成本的双重目标。
所述催化氧化塔底部设有缓冲配水区，在缓冲配水区设有臭氧进气口和臭氧专用曝气盘，以增大臭氧气泡与水的接触面积，将臭氧充分分散到水相中去。所述缓冲配水区上部设有滤板和承托层，承托层上部为催化剂填料层;气/水混合后由滤板和承托层进入催化剂填料层。所述臭氧进气口处连有臭氧发生器、臭氧发生器气源;臭氧发生器的气源既可以是空气也可以是纯氧气。
所述曝气生物滤池的出水槽(渠)还设有管道与滤布滤池连接，用于将曝气生物滤池反冲洗之后运行的前15min初滤出水，回流至滤布滤池，有效降低反冲洗后初滤水中的悬浮物对最终出水水质的影响。
所述曝气生物滤池底部设有缓冲配水区，配水区上部设有滤板和承托层，承托层上部是生物填料区，填料区上部是清水区。其中，生物填料选用直径3-5mm的陶粒。
所述曝气生物滤池还分别连接曝气生物滤池曝气风机、曝气生物滤池反冲洗风机。
为了获得更好的技术效果，本发明还对上述系统作出进一步改进，具体如下：
进一步地，所述废水深度处理系统还包括臭氧吹脱池，所述臭氧吹脱池位于所述催化氧化塔与曝气生物滤池之间。所述臭氧吹脱是通过鼓入空气将残留在催化氧化塔出水中的臭氧吹脱出去，或者加速臭氧的自分解，避免其进入后续的曝气生物滤池，对填料表面的微生物产生危害。同时，臭氧吹脱池出水中含氧量大幅提升，可有效降低后续曝气生物滤池的曝气量。所述臭氧吹脱池底部设有曝气穿孔管，所述曝气穿孔管与臭氧吹脱风机连接。所述臭氧吹脱池顶端密封，臭氧吹脱池的尾气排放口处设有臭氧尾气破坏装置，尾气被导入臭氧尾气破坏装置后排入大气。
所述催化氧化塔与臭氧吹脱池的高程差控制在0.5-2m，以保证所述催化氧化塔出水自流进入臭氧吹脱池。
所述臭氧吹脱池与曝气生物滤池的高程差控制在2.5-3.5m，以保证臭氧吹脱池出水自流进入曝气生物滤池。
进一步地，所述废水深度处理系统还包括中间水池。所述滤布滤池出水自流进入中间水池。中间水池为滤布滤池提供反冲洗水，反冲洗出水回流到厂区污水处理站(设施)的前端。
进一步地，所述废水深度处理系统还包括清水池，所述曝气生物滤池出水槽与清水池相连接，曝气生物滤池出水自流进入清水池。清水池为催化氧化塔和曝气生物滤池提供反冲洗水，反冲洗出水回流到厂区污水处理站(设施)的前端。
针对本发明所述的废水深度处理系统，其核心工作流程如下：二级生化出水首先进入滤布滤池，滤布滤池出水依次经催化氧化塔和曝气生物滤池处理。
作为本发明优选的实施方式之一，所述废水深度处理系统的优选工作流程为：废水(二级生化出水)首先进入滤布滤池，滤布滤池出水再进入中间水池，用泵将中间水池内水输送至催化氧化塔进水端，催化氧化塔出水进入臭氧吹脱池，然后吹脱池出水再进入曝气生物滤池，曝气生物滤池出水进入清水池，清水池出水为达标排放的最终出水。
基于本发明所述的废水深度处理系统，本发明还提供一种相应地废水深度处理工艺，包括：废水先经滤布滤池过滤，再经过臭氧催化氧化，最后经曝气生物滤池处理;其中，当遇冲击负荷时，催化氧化塔增加双氧水投加，形成臭氧-双氧水复合催化氧化，并根据冲击负荷强度来调整双氧水投加量，臭氧投加量保持不变。
具体来讲，废水经滤布滤池过滤去除悬浮物等杂质后进入中间水池，用泵将中间水池内水提升进入催化氧化塔;在催化作用下，臭氧生成的羟基自由基具有强氧化性，能将废水中难降解有机物转化为易被生物降解的有机物;催化氧化塔出水再进入曝气生物滤池，在微生物作用下，废水中有机物被有效去除，曝气生物滤池出水能够实现达标排放;当深度处理系统受冲击负荷时，催化氧化塔增加双氧水投加，形成臭氧-双氧水复合催化氧化，且通过灵活调整低成本的双氧水投加量以应对不同强度的冲击负荷，保持臭氧投加量不变，达到稳定处理效果与节约成本的双重目标。
所述的废水深度处理工艺还包括臭氧吹脱工序，即在催化氧化处理与曝气生物滤池之间还设有臭氧吹脱工序;所述臭氧吹脱是通过鼓入空气将残留在催化氧化塔出水中的臭氧吹脱出去，或者加速臭氧的自分解，避免其进入后续的曝气生物滤池，对填料表面的微生物产生危害。同时，臭氧吹脱池出水中含氧量大幅提升，可有效降低后续曝气生物滤池的曝气量。所述臭氧吹脱池底部设有曝气穿孔管，所述曝气穿孔管与臭氧吹脱风机连接。所述臭氧吹脱池顶端密封，臭氧吹脱池的尾气排放口处设有臭氧尾气破坏装置，尾气被导入臭氧尾气破坏装置后排入大气。
其中，所述催化氧化塔的水力停留时间为0.5-2h。所述臭氧吹脱池的水力停留时间为0.5h。所述废水在曝气生物滤池的上升流速控制在2-5m/h。
作为本发明所述废水深度处理工艺的实施方式之一，具体处理工艺包括：废水经滤布滤池过滤后进入中间水池，之后进行催化氧化;催化氧化塔出水先进入臭氧吹脱塔，经残留臭氧吹脱后再进入曝气生物滤池;曝气生物滤池出水进入清水池;清水池出水达标排放。
其中，所述曝气生物滤池反冲洗后的初滤水回流至滤布滤池;所述中间水池为滤布滤池提供反冲洗水;所述清水池为催化氧化塔和曝气生物滤池提供反冲洗水;所有反冲洗出水均回流到厂区污水处理站的前端。
本发明中所述废水可为纤维板生产废水二级生化出水;也可为其它同质或相类似废水的二级生化出水，如印染废水、造纸废水、食品加工废水等。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和特色：
1.本发明采用滤布滤池作为深度处理系统的起始单元，有效去除二级生化出水中的悬浮物，降低后续催化氧化处理负荷，减少臭氧消耗量，延长催化氧化塔的反冲洗周期。
2.本发明采用双氧水与臭氧相结合的复合催化氧化，深度处理系统在不增大臭氧投加量的情况下，可以通过灵活调整相对廉价的双氧水投加量来应对冲击负荷，提高了系统处理效果的稳定性，且运行成本大幅降低。
3.本发明设置独立的臭氧吹脱池，通过鼓入空气将残留在催化氧化塔出水中的臭氧吹脱出去，或者加速臭氧的自分解，避免其进入后续的曝气生物滤池，对填料表面的微生物产生危害。同时，臭氧吹脱池出水中含氧量大幅提升，可有效降低后续曝气生物滤池的曝气量。
4.本发明所述的废水深度处理系统可以与现有废水处理工艺配合使用，实现提标改造目标。
