申请日 2020.10.09
公开（公告）日 2021.01.15
IPC分类号 C02F1/78; C02F1/50
摘要
本发明公开了一种基于臭氧氧化技术处理生物毒性废水的装置及方法，装置包括：反应器，所述反应器为生物毒性废水提供反应场所，所述反应器处理完成的废水进入生化系统进行生物降解处理；检测仪器，若干个所述检测仪器分别设置于所述反应器内部、废水进水管道和循环出水管道上。本发明将运行成本低廉的生化法与强化性的臭氧氧化有机结合，通过臭氧氧化有选择性的氧化有不饱和键进而破环有机物分子结构，臭氧消耗量少，同时可实现毒性降解，待废水无生物毒性后，再进入生化系统进行生物降解处理。
权利要求书
1.一种基于臭氧氧化技术处理生物毒性废水的装置，其特征在于，包括：
反应器(1)和检测仪器，所述反应器(1)为生物毒性废水提供反应场所，所述反应器(1)处理完成的废水进入生化系统进行生物降解处理，所述反应器(1)外部底端连接有废水进水管道(3)，所述反应器(1)外部侧端连接有循环出水管道(4)；若干个所述检测仪器分别设置于所述反应器(1)内部、废水进水管道(3)和循环出水管道(4)上。
2.根据权利要求1所述的一种基于臭氧氧化技术处理生物毒性废水的装置，其特征在于，所述反应器(1)包括：
罐体(10)，
反应腔(11)，所述反应腔(11)设置于所述罐体(10)内部；
进水口(12)，所述进水口(12)设置于所述罐体(10)底端，并且与所述反应腔(11)内部连通，所述进水口(12)与废水进水管道(3)连接；
出水口(13)，所述出水口(13)设置于所述罐体(10)侧端上方位置，并且与所述反应腔(11)内部连通，所述出水口(13)与循环出水管路(4)入口端连接；
循环出水口(14)，所述循环出水口(14)设置于所述罐体(10)侧端下方位置，并且与所述反应腔(11)内部连通，所述循环出水口(14)与循环出水管路(4)出口端连接；
进气口(15)，所述进气口(15)设置于所述罐体(10)侧端下方位置，并且与所述反应腔(11)内部连通；
出气口(16)，所述出气口(16)所述罐体(10)顶端，并且与所述反应腔(11)内部连通。
3.根据权利要求2所述的一种基于臭氧氧化技术处理生物毒性废水的装置，其特征在于，所述反应腔(11)通过挡板(113)分隔为第一反应区(111)和第二反应区(112)，所述第一反应区(111)和第二反应区(112)顶部连通，所述第一反应区(111)与所述进水口(12)和进气口(15)连通，所述第二反应区(112)与所述出水口(13)和循环出水口(14)连通；所述第一反应区(111)内交错布置若干个第一催化剂层(114)，相邻所述第一催化剂层(114)之间设有折流板(116)，所述第二反应区(112)内间隔布置若干个第二催化剂层(115)，所述挡板(113)高度大于所述出水口(13)高度。
4.根据权利要求2所述的一种基于臭氧氧化技术处理生物毒性废水的装置，其特征在于，还包括：循环泵(5)，所述循环泵(5)通过所述循环出水管道(4)连接于所述出水口(13)和循环出水口(14)之间。
5.根据权利要求4所述的一种基于臭氧氧化技术处理生物毒性废水的装置，其特征在于，所述检测仪器包括：臭氧浓度检测器(21)、COD检测器(22)和生物毒性检测器(23)，所述臭氧浓度检测器(21)安装于所述反应腔(11)中部；所述COD检测器(22)安装于所述废水进水管道(3)上；所述生物毒性检测器(23)安装于出水口(13)和循环泵(5)之间的循环出水管道(4)上。
6.根据权利要求1所述的一种基于臭氧氧化技术处理生物毒性废水的装置，其特征在于，所述反应器(1)进水水质条件为COD值500～10000mg/L，pH值为5～7。
7.根据权利要求3所述的一种基于臭氧氧化技术处理生物毒性废水的装置，其特征在于，还包括沉降清洁装置，所述沉降清洁装置与所述罐体(10)连接，所述沉降清洁装置包括：
电动滑台(61)，所述电动滑台(61)两端分别与所述罐体(10)内壁和挡板(113)连接，并靠近所述罐体(10)底端布置；
第一电机(62)，所述第一电机(62)安装于所述罐体(10)外壁，所述第一电机(62)与所述电动滑台(61)位置适应设置，所述第一电机(62)设有同步转动的第一输出轴(621)和第二输出轴(622)，所述第一输出轴(621)穿设所述罐体(10)与所述电动滑台(61)输入端连接；
第一带轮(63)，所述第一带轮设置于所述罐体(10)外侧，并且所述第一带轮(63)与所述第二输出轴(622)连接；
第二电机(64)，所述第二电机(64)布置于所述电动滑台(61)一侧，并且与所述电动滑台(61)的滑块固定连接；
第一转轴(65)，所述第一转轴(65)与所述第二电机(64)输出端连接；
固定环(66)，所述固定环(66)通过连杆(67)连接于所述第一转轴(65)外侧，所述固定杆(66)呈弧形设置；
毛刷(68)，所述毛刷(68)均匀连接于所述固定环(66)外侧；
排污口(69)，所述排污口(69)开设于所述罐体(10)底端，并且所述排污口(69)高度低于所述进水口(12)。
8.根据权利要求7所述的一种基于臭氧氧化技术处理生物毒性废水的装置，其特征在于，所述沉降清洁装置还包括配合使用的沉降收集装置，所述沉降收集装置包括：
机体(70)，所述机体(70)固定连接于所述罐体(10)底端外壁；
第一腔体(71)，所述第一腔体(71)开设于所述机体(70)顶端；
第二腔体(73)，所述第二腔体(73)开设于所述第一腔体(71)下方；
第二转轴(74)，所述第二转轴(74)竖直穿设所述机体(70)，并且两端分别延伸至所述第一腔体(71)和第二腔体(73)内，所述第二转轴(74)与所述机体(70)转动连接；
过滤转盘(75)，所述过滤转盘(75)设置于所述第二腔体(73)内，并且所述过滤转盘(75)与所述第二转轴(74)底端连接；
第一管道(76)，所述第一管道(76)垂直开设于所述机体(70)上，所述第一管道(76)入口端与所述排污口(69)连接，所述第一管道(76)出口端与所述第二腔体(73)顶端连通；
第二管道(77)，所述第二管道(77)垂直开设于所述机体(70)上，所述第二管道(77)顶端与所述第二腔体(73)底端连通，所述第二管道(77)底端贯穿所述机体(70)；
过水槽(78)，所述过水槽(78)开设于所述机体(70)上，所述过水槽(78)设置于所述过滤转盘(75)上方，并且与所述第二腔体(73)侧端连通；
第三腔体(79)，所述第三腔体(79)开设于所述机体(70)内部，所述第三腔体(79)设置于所述第二腔体(73)外侧，并且与所述过水槽(78)连通；
收集盘(710)，所述收集盘(710)水平安装于所述第三腔体(79)内，所述收集盘(710)高度低于所述过滤转盘(75)，所述收集盘(710)一端安装于所述机体(70)靠近所述过滤转盘(75)部位的卡槽内，所述收集盘(710)另一端穿设所述机体(70)向外侧延伸，所述收集盘(710)与所述机体(70)滑动连接；
把手(711)，所述把手(711)连接于所述收集盘(710)外侧；
收集槽(712)，所述收集槽(712)开设于所述收集盘(710)上方；
第三管道(713)，所述第三管道(713)开设于所述机体(70)上，并布置于所述第二腔体(73)下方，所述第三管道(713)两端分别与所述第三腔体(79)和第二管道(77)连通；
导向板(714)，所述导向板(714)穿设所述第二腔体(73)、过水槽(78)和第三腔体(79)设置，所述导向板(714)一端与所述第三腔体(79)内壁固定连接，所述导向板(714)另一端向所述过滤转盘(75)中心延伸，所述导向板(714)底端与所述过滤转盘(75)顶端平齐；
第一锥齿轮(715)，所述第一锥齿轮(715)设置于所述第一腔体(71)内，所述第一锥齿轮(715)固定连接于所述第二转轴(74)顶端；
第二锥齿轮(716)，所述第二锥齿轮(716)设置于所述第一腔体(71)内，所述第二锥齿轮(716)与所述第一锥齿轮(715)啮合连接；
固定座(717)，所述固定座(717)设置于所述第一腔体(71)内，并且所述固定座(717)与所述机体(70)固定连接；
第三转轴(718)，所述第三转轴(718)水平穿设所述固定座(717)设置，并且所述第三转轴(718)与所述固定座(717)转动连接，所述第三转轴(718)一端与所述第二锥齿轮(716)连接；
第二带轮(719)，所述第二带轮(719)连接于所述第三转轴(718)远离所述第二锥齿轮(716)的一端，所述第二带轮(719)通过皮带与所述第一带轮(63)连接。
9.一种基于臭氧氧化技术处理生物毒性废水的方法，其特征在于，通过第一控制系统调控臭氧进气量m与进水COD值n、废水中臭氧浓度c之间的关系，调控方法为：
当时，所述第一控制系统调整进气口(15)电磁阀增加臭氧进气量m；
当时，所述第一控制系统调整进气口(15)电磁阀减少臭氧进气量m。
10.根据权利要求9所述的一种基于臭氧氧化技术处理生物毒性废水的方法，其特征在于，通过第二控制系统调控生物毒性与进水口(12)、出水口(13)、循环出水口(14)电磁阀之间的关系，调控方法为：
当生物毒性检测器(23)输出无生物毒性信号时，所述第二控制系统调整进水口(12)电磁阀、出水口(13)电磁阀和循环出水口(14)电磁阀打开；
当生物毒性检测器(23)输出有生物毒性信号时，所述第二控制系统调整进水口(12)电磁阀、出水口(13)电磁阀和循环出水口(14)电磁阀关闭。
说明书
一种基于臭氧氧化技术处理生物毒性废水的装置及方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体地说，涉及一种基于臭氧氧化技术处理生物毒性废水的装置及方法。
背景技术
废水生化法是利用微生物代谢作用将有机物污染物降解的方法，该法方因为运行成本低，被广泛运用废水处理领域。但是对于有生物毒性的废水，该方法将无法发挥作用。目前处理有生物毒性的废水方法主要化学氧化的方式降解，如芬顿法、臭氧氧化等高级氧化的方式。芬顿法、氧化氧化都通过产生强氧化性羟基自由基有效降解有机污染物，但是对于处理高浓度有生物毒性的废水都较大的局限性，如芬顿法会产生大量铁泥会形成二次污染，臭氧氧化虽然无二次污染问题，但是将高浓度有生物毒性的废水处理达标排放，臭氧消耗量太大，运行成本高。因此，如何设计一种针对生物毒性废水的装置，有效处理高浓度生物毒性废水，同时控制运行成本是目前急需解决的问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明公开了一种基于臭氧氧化技术处理生物毒性废水的装置及方法，将运行成本低廉的生化法与强化性的臭氧氧化有机结合，通过臭氧氧化有选择性的氧化有不饱和键进而破环有机物分子结构，臭氧消耗量少，同时可实现毒性降解，待废水无生物毒性后，再进入生化系统进行生物降解处理；其包括：
反应器，所述反应器为生物毒性废水提供反应场所，所述反应器处理完成的废水进入生化系统进行生物降解处理；
检测仪器，若干个所述检测仪器分别设置于所述反应器内部、废水进水管道和循环出水管道上。
优选的，所述反应器包括：
罐体，
反应腔，所述反应腔设置于所述罐体内部；
进水口，所述进水口设置于所述罐体底端，并且与所述反应腔内部连通，所述进水口与废水进水管道连接；
出水口，所述出水口设置于所述罐体侧端上方位置，并且与所述反应腔内部连通，所述出水口与循环出水管路入口端连接；
循环出水口，所述循环出水口设置于所述罐体侧端下方位置，并且与所述反应腔内部连通，所述循环出水口与循环出水管路出口端连接；
进气口，所述进气口设置于所述罐体侧端下方位置，并且与所述反应腔内部连通；
出气口，所述出气口所述罐体顶端，并且与所述反应腔内部连通。
优选的，所述反应腔通过挡板分隔为第一反应区和第二反应区，所述第一反应区和第二反应区顶部连通，所述第一反应区与所述进水口和进气口连通，所述第二反应区与所述出水口和循环出水口连通；所述第一反应区内交错布置若干个第一催化剂层，相邻所述第一催化剂层之间设有折流板，所述第二反应区内间隔布置若干个第二催化剂层，所述挡板高度大于所述出水口高度。
优选的，所述一种基于臭氧氧化技术处理生物毒性废水的装置，还包括：循环泵，所述循环泵通过所述循环出水管道连接于所述出水口和循环出水口之间。
优选的，所述检测仪器包括：
臭氧浓度检测器、COD检测器和生物毒性检测器，所述臭氧浓度检测器安装于所述反应腔中部；所述COD检测器安装于所述废水进水管道上；所述生物毒性检测器安装于出水口和循环泵之间的循环出水管道上。
优选的，所述反应器进水水质条件为COD值500～10000mg/L，pH值为5～7。
优选的，所述一种基于臭氧氧化技术处理生物毒性废水的装置，还包括沉降清洁装置，所述沉降清洁装置与所述罐体连接，所述沉降清洁装置包括：
电动滑台，所述电动滑台两端分别与所述罐体内壁和挡板连接，并靠近所述罐体底端布置；
第一电机，所述第一电机安装于所述罐体外壁，所述第一电机与所述电动滑台位置适应设置，所述第一电机设有同步转动的第一输出轴和第二输出轴，所述第一输出轴穿设所述罐体与所述电动滑台输入端连接；
第一带轮，所述第一带轮设置于所述罐体外侧，并且所述第一带轮与所述第二输出轴连接；
第二电机，所述第二电机布置于所述电动滑台一侧，并且与所述电动滑台的滑块固定连接；
第一转轴，所述第一转轴与所述第二电机输出端连接；
固定环，所述固定环通过连杆连接于所述第一转轴外侧，所述固定杆呈弧形设置；
毛刷，所述毛刷均匀连接于所述固定环外侧；
排污口，所述排污口开设于所述罐体底端，并且所述排污口高度低于所述进水口。
优选的，所述沉降清洁装置还包括配合使用的沉降收集装置，所述沉降收集装置包括：
机体，所述机体固定连接于所述罐体底端外壁；
第一腔体，所述第一腔体开设于所述机体顶端；
第二腔体，所述第二腔体开设于所述第一腔体下方；
第二转轴，所述第二转轴竖直穿设所述机体，并且两端分别延伸至所述第一腔体和第二腔体内，所述第二转轴与所述机体转动连接；
过滤转盘，所述过滤转盘设置于所述第二腔体内，并且所述过滤转盘与所述第二转轴底端连接；
第一管道，所述第一管道垂直开设于所述机体上，所述第一管道入口端与所述排污口连接，所述第一管道出口端与所述第二腔体顶端连通；
第二管道，所述第二管道垂直开设于所述机体上，所述第二管道顶端与所述第二腔体底端连通，所述第二管道底端贯穿所述机体；
过水槽，所述过水槽开设于所述机体上，所述过水槽设置于所述过滤转盘上方，并且与所述第二腔体侧端连通；
第三腔体，所述第三腔体开设于所述机体内部，所述第三腔体设置于所述第二腔体外侧，并且与所述过水槽连通；
收集盘，所述收集盘水平安装于所述第三腔体内，所述收集盘高度低于所述过滤转盘，所述收集盘一端安装于所述机体靠近所述过滤转盘部位的卡槽内，所述收集盘另一端穿设所述机体向外侧延伸，所述收集盘与所述机体滑动连接；
把手，所述把手连接于所述收集盘外侧；
收集槽，所述收集槽开设于所述收集盘上方；
第三管道，所述第三管道开设于所述机体上，并布置于所述第二腔体下方，所述第三管道两端分别与所述第三腔体和第二管道连通；
导向板，所述导向板穿设所述第二腔体、过水槽和第三腔体设置，所述导向板一端与所述第三腔体内壁固定连接，所述导向板另一端向所述过滤转盘中心延伸，所述导向板底端与所述过滤转盘顶端平齐；
第一锥齿轮，所述第一锥齿轮设置于所述第一腔体内，所述第一锥齿轮固定连接于所述第二转轴顶端；
第二锥齿轮，所述第二锥齿轮设置于所述第一腔体内，所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮啮合连接；
固定座，所述固定座设置于所述第一腔体内，并且所述固定座与所述机体固定连接；
第三转轴，所述第三转轴水平穿设所述固定座设置，并且所述第三转轴与所述固定座转动连接，所述第三转轴一端与所述第二锥齿轮连接；
第二带轮，所述第二带轮连接于所述第三转轴远离所述第二锥齿轮的一端，所述第二带轮通过皮带与所述第一带轮连接。
优选的，一种基于臭氧氧化技术处理生物毒性废水的方法，通过第一控制系统调控臭氧进气量m与进水COD值n、废水中臭氧浓度c之间的关系，调控方法为：
当时，所述第一控制系统调整进气口电磁阀增加臭氧进气量m；
当时，所述第一控制系统调整进气口电磁阀减少臭氧进气量m。
优选的，所述的一种基于臭氧氧化技术处理生物毒性废水的方法，通过第二控制系统调控生物毒性与进水口、出水口、循环出水口电磁阀之间的关系，调控方法为：
当生物毒性检测器输出无生物毒性信号时，所述第二控制系统调整进水口电磁阀、出水口电磁阀和循环出水口电磁阀打开；
当生物毒性检测器输出有生物毒性信号时，所述第二控制系统调整进水口电磁阀、出水口电磁阀和循环出水口电磁阀关闭。
发明人 （巫先坤;杨峰;李爱民;周腾腾;陈洋;赵选英;戴建军;）
