公布日：2022.11.22
申请日：2022.08.22
分类号：C02F9/14(2006.01)I;C02F1/78(2006.01)I;C02F1/72(2006.01)I;C02F3/28(2006.01)I;C02F1/32(2006.01)N;C02F1/30(2006.01)N;
C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明涉及一种耦合催化氧化‑生物滤池的废水深度处理装置，主要由臭氧‑双氧水联合催化氧化系统和生物滤池系统两部分组成；臭氧‑双氧水联合催化氧化系统包括催化氧化反应池组、臭氧供气管、双氧水‑废水预混进样管；催化氧化反应池组包括至少一个以溢流墙连通的反应池；臭氧供气管从各个反应池底部通入高纯臭氧；双氧水‑废水预混进样管将混有双氧水的废水送入位于起始位置的反应池底部；反应池内装填有经金属氧化物修饰的氧化催化分子筛；生物滤池系统包括生物滤池，其连接催化氧化反应池组中位于末端位置的反应池；在生物滤池内装填有半软性厌氧生物填料。本发明的装置可实现对污水深度处理，提高臭氧/双氧水利用效率，促进污水处理效果稳定达标。
权利要求书
1.一种耦合催化氧化-生物滤池的废水深度处理装置，其特征在于，主要由臭氧-双氧水联合催化氧化系统和生物滤池系统两部分组成；所述臭氧-双氧水联合催化氧化系统包括催化氧化反应池组、臭氧供气管、双氧水-废水预混进样管；所述催化氧化反应池组包括至少一个反应池，相邻两个反应池之间以竖直设置的溢流墙连通；臭氧供气管从各个反应池底部通入高纯臭氧；所述双氧水-废水预混进样管将混有双氧水的废水送入催化氧化反应池组中位于起始位置的反应池底部；所述反应池内装填有经金属氧化物修饰的氧化催化分子筛；生物滤池系统包括生物滤池，所述催化氧化反应池组中位于末端位置的反应池连接所述生物滤池；在生物滤池内装填有半软性厌氧生物填料，在生物滤池上部设有溢流出水槽。
2.根据权利要求1所述的耦合催化氧化-生物滤池的废水深度处理装置，其特征在于，所述臭氧-双氧水联合催化氧化系统还包括臭氧发生器；所述臭氧供气管包括一个主管道和若干分支管，所述主管道与所述臭氧发生器连接，所述分支管的一端与所述主管道连接，分支管的另一端连通所述催化氧化反应池组各反应池的底部。
3.根据权利要求1所述的耦合催化氧化-生物滤池的废水深度处理装置，其特征在于，所述臭氧-双氧水联合催化氧化系统还包括双氧水储罐和废水调节池；所述双氧水储罐通过双氧水供应管将双氧水导出，所述废水调节池通过废水供应管将废水导出；双氧水供应管与废水供应管交汇并经废水泵加压后，利用双氧水-废水预混进样管从所述催化氧化反应池组各反应池的底部通入混有双氧水的废水。
4.根据权利要求1所述的耦合催化氧化-生物滤池的废水深度处理装置，其特征在于，所述催化氧化反应池组各反应池的底部设有布水板，在布水板上安装若干长柄布气头，所述布水板用于支撑反应池中装填的氧化催化分子筛，并借助布水板在各反应池底部留出一段布气布水空间；所述臭氧供气管连通所述布气布水空间，并通过所述长柄布气头将臭氧分散之后送入到布水板上部的氧化催化分子筛的堆体中；所述双氧水-废水预混进样管连通位于起始的位置的反应池的所述布气布水空间，并透过布水板进入到布水板上部的氧化催化分子筛的堆体中。
5.根据权利要求1所述的耦合催化氧化-生物滤池的废水深度处理装置，其特征在于，所述生物滤池的底部设有不透水支撑板，所述不透水支撑板能够支撑所述半软性厌氧生物填料，以在所述生物滤池的下部形成一段布水空间，所述不透水支撑板上设有若干长柄布水头，使由所述催化氧化反应池组出来的废水经所述长柄布水头送至不透水支撑板上方的半软性厌氧生物填料的堆体中。
6.根据权利要求1所述的耦合催化氧化-生物滤池的废水深度处理装置，其特征在于，所述催化氧化反应池组中，位于末端位置的反应池顶部设有除臭氧/双氧水装置，而其余反应池顶部设有臭氧回收管；臭氧回收管用于将反应池中未参与反应的臭氧收集，并通过回收总管连接到臭氧供气管的主管道上以实现回收使用；所述除臭氧/双氧水装置通过紫外线照射仪、红外加热仪、热蒸汽通入装置或其结合，将位于末端位置的反应池内的臭氧或双氧水尽量除去，所述除臭氧/双氧水装置还包括负压抽吸机。
7.根据权利要求6所述的耦合催化氧化-生物滤池的废水深度处理装置，其特征在于，所述负压抽吸机连接垃圾焚烧炉。
8.根据权利要求1所述的耦合催化氧化-生物滤池的废水深度处理装置，其特征在于，所述催化氧化反应池组中，溢流墙由一对挡墙所组成，其中一个挡墙底部与反应池底部连接，而顶端与反应池顶部具有一段距离；另一个挡墙顶部与反应池顶部连接，而底端与反应池底部具有一段距离；所述每对挡墙之间具有间隙，所述间隙供水流依次流经各反应池和生物滤池。
9.根据权利要求1所述的耦合催化氧化-生物滤池的废水深度处理装置，其特征在于，所述溢流墙的溢流高度高于各反应池中氧化催化分子筛堆体的高度；所述生物滤池中，溢流出水槽设置在高于半软性厌氧生物填料的堆体的位置，使超过溢流出水槽高度的废水可排出，而不会导致半软性厌氧生物填料流失。
10.根据权利要求1所述的耦合催化氧化-生物滤池的废水深度处理装置，其特征在于，所述氧化催化分子筛在各个反应池中的装填率为40-50％体积；所述生物滤池中，半软性厌氧生物填料的装填率为50-60％体积。
发明内容
(一)要解决的技术问题
鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种耦合催化氧化-生物滤池的废水深度处理装置，提高臭氧/双氧水利用效率，使污水处理稳定达标。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
本发明提供一种耦合催化氧化-生物滤池的废水深度处理装置，其主要由臭氧-双氧水联合催化氧化系统和生物滤池系统两部分组成；
所述臭氧-双氧水联合催化氧化系统包括催化氧化反应池组、臭氧供气管、双氧水-废水预混进样管；所述催化氧化反应池组包括至少一个反应池，相邻两个反应池之间以竖直设置的溢流墙连通；臭氧供气管从各个反应池底部通入高纯臭氧；所述双氧水-废水预混进样管将混有双氧水的废水送入催化氧化反应池组中位于起始位置的反应池底部；所述反应池内装填有经金属氧化物修饰的氧化催化分子筛；
生物滤池系统包括生物滤池，所述催化氧化反应池组中位于末端位置的反应池连接所述生物滤池；在生物滤池内装填有半软性厌氧生物填料，在生物滤池上部设有溢流出水槽。
根据本发明的较佳实施，所述臭氧-双氧水联合催化氧化系统还包括臭氧发生器；所述臭氧供气管包括一个主管道和若干分支管，所述主管道与所述臭氧发生器连接，所述分支管的一端与所述主管道连接，分支管的另一端连通所述催化氧化反应池组各反应池的底部。
根据本发明的较佳实施，所述臭氧-双氧水联合催化氧化系统还包括双氧水储罐和废水调节池；所述双氧水储罐通过双氧水供应管将双氧水导出，所述废水调节池通过废水供应管将废水导出；双氧水供应管与废水供应管交汇并经废水泵加压后，利用双氧水-废水预混进样管从所述催化氧化反应池组各反应池的底部通入混有双氧水的废水。
根据本发明的较佳实施，所述催化氧化反应池组各反应池的底部设有布水板，在布水板上安装若干长柄布气头，所述布水板用于支撑反应池中装填的氧化催化分子筛，并借助布水板在各反应池底部留出一段布气布水空间；所述臭氧供气管连通所述布气布水空间，并通过所述长柄布气头将臭氧分散之后送入到布水板上部的氧化催化分子筛的堆体中；所述双氧水-废水预混进样管连通位于起始的位置的反应池的所述布气布水空间，并透过布水板进入到布水板上部的氧化催化分子筛的堆体中。
根据本发明的较佳实施，所述生物滤池的底部设有不透水支撑板，所述不透水支撑板能够支撑所述半软性厌氧生物填料，以在所述生物滤池的下部形成一段布水空间，所述不透水支撑板上设有若干长柄布水头，使由所述催化氧化反应池组出来的废水经所述长柄布水头送至不透水支撑板上方的半软性厌氧生物填料的堆体中。
根据本发明的较佳实施，所述催化氧化反应池组中，位于末端位置的反应池顶部设有除臭氧/双氧水装置，而其余反应池顶部设有臭氧回收管；臭氧回收管用于将反应池中未参与反应的臭氧收集，并通过回收总管连接到臭氧供气管的主管道上以实现回收使用；所述除臭氧/双氧水装置通过紫外线照射仪、红外加热仪、热蒸汽通入装置或其结合，将位于末端位置的反应池内的臭氧或双氧水尽量除去，所述除臭氧/双氧水装置还包括负压抽吸机。所述述除臭氧/双氧水装置去除臭氧和双氧水，以避免生物滤池中的厌氧菌在高氧化环境下无法存活和发挥生物降解功能。
根据本发明的较佳实施，所述负压抽吸机连接垃圾焚烧炉。
根据本发明的较佳实施，所述生物滤池底部设有排空管。
根据本发明的较佳实施，所述催化氧化反应池组中，溢流墙由一对挡墙所组成，其中一个挡墙底部与反应池底部连接，而顶端与反应池顶部具有一段距离；另一个挡墙顶部与反应池顶部连接，而底端与反应池底部具有一段距离；所述每对挡墙之间具有间隙，所述间隙供水流依次流经各反应池和生物滤池。
根据本发明的较佳实施，所述溢流墙的溢流高度高于各反应池中氧化催化分子筛堆体的高度
根据本发明的较佳实施，所述生物滤池中，溢流出水槽设置在高于半软性厌氧生物填料的堆体的位置，使超过溢流出水槽高度的废水可排出，而不会导致半软性厌氧生物填料流失。
根据本发明的较佳实施，所述催化氧化反应池组和生物滤池中，水力停留时间比范围为1-2：1；控制催化氧化反应池组水力停留时间为2-4小时；控制生物滤池的水力停留时间为1.5-2.5小时。
根据本发明的较佳实施，所述氧化催化分子筛在各个反应池中的装填率为40-50％体积。
根据本发明的较佳实施，所述生物滤池中，半软性厌氧生物填料的装填率为50-60％体积。
(三)有益效果
(1)本发明将臭氧氧化、催化剂催化氧化、双氧水氧化、生物滤池厌氧分解等进行结合，得到了可深度处理废水、促进污废水有机物降解率可达标的深度处理装置，本发明装置有效提高了进入生物滤池的污废水的可生化性能，最终有效提高了工业园区污水处理的稳定达标率。经实验验证，废水处理效果好。此外，由于本发明使用的氧化剂为臭氧和双氧水，产物为无毒无害，相比芬顿试剂等方法，可有效避免金属离子对废水的二次污染问题。
(2)本发明的催化氧化反应池组设有多组反应池，可根据环境温度、污水温度、污水原水中所含有机物的浓度等，设置适当数量的反应池组别，以获得适当的污水处理路程和水体停留时间。各反应池之间为可以拼接组合的方式，可根据实际情况进行拆除或组合。此外，生物滤池也可以与催化氧化反应池组进行拆卸或组合。
(3)本发明在设置催化氧化反应池组的各反应池时，通过布水板在各反应池底部形成一段布气布水空间，并通过长柄布气头将臭氧直接分布到氧化催化分子筛堆体的中间，避免臭氧沿着氧化催化分子筛堆体与反应池侧壁之间的缝隙逃逸。此外，在生物滤池底部通过不透水支撑板将半软性厌氧生物填料抬高，使生物滤池底部具有一段布水空间，通过长柄布水头送至不透水支撑板上方的半软性厌氧生物填料的堆体中，而不透水支撑板可以隔绝臭氧进入到生物填料中，对厌氧菌造成损害。
(4)位于末端位置的反应池顶部设有除臭氧/双氧水装置，通过紫外线照射仪、红外加热仪、热蒸汽通入装置或其结合，将位于末端位置的反应池内的臭氧或双氧水尽量除去，再经负压抽吸机排出，以避免强氧化环境对生物滤池中的厌氧菌造成伤害，使厌氧降解不能进行。
（发明人：薛飞;白玉玮;宁静;李再兴;安鸿雪;王静;王冰然;戚娟娟;刘梦;张婉玉;武明哲）
