公布日：2022.07.29
申请日：2022.05.14
分类号：C02F9/14(2006.01)I
摘要
本发明提供一种工业废水深度处理系统，沿废水流向包括：废水预处理单元，在废水进行臭氧氧化处理之前进行除杂，去除废水中的固体杂质；臭氧氧化处理单元，将废水和产生的臭氧进行充分接触并催化反应，去除废水中难降解的污染物；膜生物反应单元；净水回收单元。采用本发明的工业废水深度处理系统，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。
权利要求书
1.一种工业废水深度处理系统，其特征在于，沿废水流向包括：废水预处理单元，在废水进行臭氧氧化处理之前进行除杂，去除废水中的固体杂质；臭氧氧化处理单元，将废水和产生的臭氧进行充分接触并催化反应，去除废水中难降解的污染物；膜生物反应单元，将经过氧化后的废水投入膜生物反应单元中进行生物降解，去除废水中剩余的污染物；净水回收单元，将经过生物降解后达到排放标准的净水收集并集中排放；所述废水预处理单元和臭氧氧化处理单元之间还设置有臭氧回收单元，所述臭氧回收单元包括：预氧化池（7），经过废水预处理单元后的废水先通过抽液泵（8）投入废水预处理单元中，再由预氧化池（7）将废水投入臭氧氧化处理单元中；抽液泵（8），位于预氧化池（7）上游，用于抽出废水预处理单元中的废水；气液混合装置（9），分别与臭氧氧化处理单元的尾气出口、抽液泵（8）的出水口、预氧化池（7）的进水口连通，用于分离出臭氧氧化处理单元尾气中的臭氧并将分离出的臭氧和废水均匀混合；所述气液混合装置（9）包括臭氧提纯部分（91）和气液混合部分（92）；所述臭氧提纯部分（91）具有尾气进口（912），所述尾气进口（912）与臭氧氧化处理单元的尾气出口连接；所述气液混合部分（92）与臭氧提纯部分（91）连通，且气液混合部分（92）具有废水进口（922）和混合液出口（923），所述废水进口（922）与抽液泵（8）的出水口连通，混合液出口（923）与预氧化池（7）的进水口连通；所述臭氧提纯部分（91）包括：第一壳体（911），一端为尾气进口（912），沿尾气流动方向所述第一壳体（911）的内腔设有前分离腔（913）和主分离腔（914），所述尾气进口（912）用于引入经过氧化反应后臭氧尾气；所述第一壳体（911）上设置有一个或多个液体排放口（915）；前分离腔（913），具有锥形壁，所述前分离腔（913）内同轴设置有涡流分离管（916），所述涡流分离管（916）延伸至主分离腔（914）内；涡流分离管（916），为两端开口的管状结构，所述涡流分离管内壁设置有涡流发生件（917），所述涡流发生件（917）由环形阵列分布的弓形流动导向鳍（918）构成，所述弓形流动导向鳍（918）具有凹入的倾斜表面；所述涡流分离管（916）的尾部侧壁上还开设有轴向排液窄缝（919）；涡旋套管（9110），内置于所述涡流分离管（916）的尾端，所述涡旋套管（9110）与涡流分离管（916）之间设有回流管隙（9111）；臭氧出口（9112），与所述涡旋套管（9110）连通，所述臭氧出口（9112）还连通有再循环管（9113），所述再循环管（9113）的上游端与主分离腔（914）连通。
2.根据权利要求1所述的一种工业废水深度处理系统，其特征在于，所述废水预处理单元包括：混凝反应池（1），将废水投入混凝反应池（1）后在其中加入混凝剂和助凝剂进行搅拌混合，去除其中的固体悬浮杂质；沉淀池（2），设置于混凝反应池（1）的下游，经过混凝后的废水进入沉淀池（2）中进行沉淀，沉淀池（2）上层的废水投入后续处理单元中进一步处理。
3.根据权利要求1所述的一种工业废水深度处理系统，其特征在于，所述臭氧氧化处理单元包括：臭氧发生器（3），用于为废水的氧化提供臭氧来源；臭氧氧化反应器（4），将经过预处理后的废水投入臭氧氧化反应器（4）中，并向其送入臭氧，使臭氧和废水在催化剂作用下充分氧化反应。
4.根据权利要求1所述的一种工业废水深度处理系统，其特征在于，所述膜生物反应单元包括膜生物反应器（5），经过氧化后的废水投入膜生物反应器（5）中进行生物降解。
5.根据权利要求1所述的一种工业废水深度处理系统，其特征在于，所述净水回收单元包括集水罐（6），经过生物降解后的净水集聚到集水罐（6）进行集中排放。
6.根据权利要求1所述的一种工业废水深度处理系统，其特征在于，所述气液混合部分（92）包括：第二壳体（921），两端分别设置为废水进口（922）和混合液出口（923），所述第二壳体（921）的侧壁还形成有进气口（924），所述进气口（924）与臭氧出口（9112）连通；蝶形腔室（925），所述废水进口（922）下游设置有蝶形腔室（925），所述蝶形腔室（925）内设置有定压杆（926），所述定压杆（926）一端为镂空凸台（927），另一端为封堵尖端（928），所述定压杆（926）轴向滑动设置于所述第二壳体（921）内，且所述镂空凸台（927）的外壁直径与蝶形腔室（925）的颈部内壁保持一致；所述定压杆（926）和第二壳体（921）之间还设置有定压弹簧（929）；进气喷嘴（9210），所述定压杆（926）的下游设置有进气喷嘴（9210），所述进气喷嘴（9210）由第二壳体（921）的内壁形成，且进气喷嘴（9210）呈文丘里管状结构，所述进气喷嘴（9210）与定压杆（926）的封堵尖端（928）形成配合，所述第二壳体（921）的外壁还形成有环孔（9211），所述环孔（9211）用于进气喷嘴（9210）与进气口（924）的连通；所述混合液出口（923）位于进气喷嘴（9210）的下游且与预氧化池（7）的进水口连通。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工业废水深度处理系统，以解决上述问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种工业废水深度处理系统，沿废水流向包括：
废水预处理单元，在废水进行臭氧氧化处理之前进行除杂，去除废水中的固体杂质；
臭氧氧化处理单元，将废水和产生的臭氧进行充分接触并催化反应，去除废水中难降解的污染物；
膜生物反应单元，将经过氧化后的废水投入膜生物反应单元中进行生物降解，去除废水中剩余的污染物；
净水回收单元，将经过生物降解后达到排放标准的净水收集并集中排放。
作为本发明的一种改进，所述废水预处理单元包括：
混凝反应池，将废水投入混凝反应池后在其中加入混凝剂和助凝剂进行搅拌混合，去除其中的固体悬浮杂质；
沉淀池，设置于混凝反应池的下游，经过混凝后的废水进入沉淀池中进行沉淀，沉淀池上层的废水投入后续处理单元中进一步处理。
作为本发明的一种改进，所述臭氧氧化处理单元包括：
臭氧发生器，用于为废水的氧化提供臭氧来源；
臭氧氧化反应器，将经过预处理后的废水投入臭氧氧化反应器中，并向其送入臭氧，使臭氧和废水在催化剂作用下充分氧化反应。
作为本发明的一种改进，所述膜生物反应单元包括膜生物反应器，经过氧化后的废水投入膜生物反应器中进行生物降解。
作为本发明的一种改进，所述净水回收单元包括集水罐，经过生物降解后的净水集聚到集水罐进行集中排放。
作为本发明的一种改进，所述废水预处理单元和臭氧氧化处理单元之间还设置有臭氧回收单元，所述臭氧回收单元包括：
预氧化池，经过废水预处理单元后的废水先通过抽液泵投入废水预处理单元中，再由预氧化池将废水投入臭氧氧化处理单元中；
抽液泵，位于预氧化池上游，用于抽出废水预处理单元中的废水；
气液混合装置，分别与臭氧氧化处理单元的尾气出口、抽液泵的出水口、预氧化池的进水口连通，用于分离出臭氧氧化处理单元尾气中的臭氧并将分离出的臭氧和废水均匀混合。
作为本发明的一种改进，所述气液混合装置包括臭氧提纯部分和气液混合部分；
所述臭氧提纯部分具有尾气进口，所述尾气进口与臭氧氧化处理单元的尾气出口连接；
所述气液混合部分与臭氧提纯部分连通，且气液混合部分具有废水进口和混合液出口，所述废水进口与抽液泵的出水口连通，混合液出口与预氧化池的进水口连通。
作为本发明的一种改进，所述臭氧提纯部分包括：
第一壳体，一端为尾气进口，沿尾气流动方向所述第一壳体的内腔设有前分离腔和主分离腔，所述尾气进口用于引入经过氧化反应后臭氧尾气；
所述第一壳体上设置有一个或多个液体排放口；
前分离腔，具有锥形壁，所述前分离腔内同轴设置有涡流分离管，所述涡流分离管延伸至主分离腔内；
涡流分离管，为两端开口的管状结构，所述涡流分离管内壁设置有涡流发生件，所述涡流发生件由环形阵列分布的弓形流动导向鳍构成，所述弓形流动导向鳍具有凹入的倾斜表面；
所述涡流分离管的尾部侧壁上还开设有轴向排液窄缝；
涡旋套管，内置于所述涡流分离管的尾端，所述涡旋套管与涡流分离管之间设有回流管隙；
臭氧出口，与所述涡旋套管连通，所述臭氧出口还连通有再循环管，所述再循环管的上游端与主分离腔连通。
作为本发明的一种改进，所述气液混合部分包括：
第二壳体，两端分别设置为废水进口和混合液出口，所述第二壳体的侧壁还形成有进气口，所述进气口与臭氧出口连通；
蝶形腔室，所述废水进口下游设置有蝶形腔室，所述蝶形腔室内设置有定压杆，所述定压杆一端为镂空凸台，另一端为封堵尖端，所述定压杆轴向滑动设置于所述第二壳体内，且所述镂空凸台的外壁直径与蝶形腔室的颈部内壁保持一致；
所述定压杆和第二壳体之间还设置有定压弹簧；
进气喷嘴，所述定压杆的下游设置有进气喷嘴，所述进气喷嘴由第二壳体的内壁形成，且进气喷嘴呈文丘里管状结构，所述进气喷嘴与定压杆的封堵尖端形成配合，所述第二壳体的外壁还形成有环孔，所述环孔用于进气喷嘴与进气口的连通；
所述混合液出口位于进气喷嘴的下游且与预氧化池的进水口连通。
（发明人：周洪林;陈慧;周洪晓;单亚东;徐娟;袁金鑫;张建峰;徐星男）
