公布日：2022.07.05
申请日：2022.06.07
分类号：C02F1/72(2006.01)I;C02F1/78(2006.01)I;C02F1/66(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明涉及有机废水处理技术领域，特别涉及一种有机废水的处理系统及处理方法。在该系统中，第三曝气装置通过尾气输送管路接收由出气口排出的氧化性气体；第二投加装置设置于出水管路上；第一投加装置与第二腔体连通，pH调节装置分别与第一腔体和第二腔体连通；进水管路、第一曝气装置和第二曝气装置分别与第三腔体连通；有机废水通过进水管路进入第三腔体中，第一曝气装置用于向第三腔体通入氧化性气体，第二曝气装置用于向第三腔体通入空气，第一投加装置用于向第二腔体通入氧化剂，第二投加装置用于向出水管路通入氧化剂，pH调节装置用于向第二腔体通入酸液。本方案能够解决在对废水处理过程中铁碳填料易发生堵塞的问题。
权利要求书
1.一种有机废水的处理系统，其特征在于，包括第一反应器（1）、第二反应器（2）、第一投加装置（3）、第二投加装置（4）、第一曝气装置（5）、第二曝气装置（6）、第一铁碳填料（7）、第二铁碳填料（8）、pH调节装置（9）、第一承托板（10）、第二承托板（11）、尾气输送管路（12）、进水管路（13）和出水管路（14），其中：所述第一承托板（10）和所述第二承托板（11）固定于所述第一反应器（1）内，所述第一铁碳填料（7）设置于所述第一承托板（10）上，所述第二铁碳填料（8）设置于所述第二承托板（11）上，所述第二承托板（11）位于所述第一铁碳填料（7）的上方，所述第二铁碳填料（8）和所述第一反应器（1）之间形成第一腔体，所述第二承托板（11）和所述第一铁碳填料（7）之间形成第二腔体，所述第一承托板（10）和所述第一反应器（1）之间形成第三腔体，所述第一承托板（10）和所述第二承托板（11）均设置有通水孔；位于所述第一腔体顶部的出气口通过所述尾气输送管路（12）和所述第二反应器（2）的第三曝气装置连接，所述第三曝气装置通过所述尾气输送管路（12）接收由所述出气口排出的氧化性气体；所述第一腔体还通过所述出水管路（14）与所述第二反应器（2）连接，所述第二投加装置（4）设置于所述出水管路（14）上；所述第一投加装置（3）与所述第二腔体连通，所述pH调节装置（9）分别与所述第一腔体和所述第二腔体连通；所述进水管路（13）、所述第一曝气装置（5）和所述第二曝气装置（6）分别与所述第三腔体连通；有机废水通过所述进水管路（13）进入所述第三腔体中，所述第一曝气装置（5）用于向所述第三腔体通入氧化性气体，所述第二曝气装置（6）用于向所述第三腔体通入空气，所述第一投加装置（3）用于向所述第二腔体通入氧化剂，所述第二投加装置（4）用于向所述出水管路（14）通入氧化剂，所述pH调节装置（9）用于向所述第二腔体通入酸液；所述第二投加装置（4）向所述出水管路（14）通入的氧化剂为过氧化氢，过氧化氢分别与所述第一铁碳填料（7）和所述第二铁碳填料（8）溶解析出的二价铁离子形成芬顿体系；所述第一曝气装置（5）采用连续运行模式，所述第二曝气装置（6）采用间歇运行模式；还包括控制器，所述尾气输送管路（12）设置有流量传感器，所述第一腔体的顶部设置有压力传感器，所述控制器分别与所述流量传感器、所述压力传感器和所述第二曝气装置（6）电连接，所述控制器用于根据接收到的由所述流量传感器发来的流量信号和由所述压力传感器发来的压力信号，来控制所述第二曝气装置（6）的启闭；其中，所述控制器通过如下公式组来控制所述第二曝气装置（6）的启闭：
其中，表示所述流量传感器检测到的流量，表示预设的流量，表示所述压力传感器检测到的压力，表示预设的压力，k表示预设的阈值；如果上述公式组的左边公式的计算结果大于预设的阈值，则控制所述第二曝气装置（6）打开，否则控制所述第二曝气装置（6）关闭。
2.根据权利要求1所述的有机废水的处理系统，其特征在于，由所述第一投加装置（3）向所述第二腔体投加的所述氧化剂包括过氧化氢和过硫酸盐；在所述第一投加装置（3）用于向所述第二腔体通入过氧化氢时，过氧化氢分别与所述第一铁碳填料（7）和所述第二铁碳填料（8）中的铁形成芬顿体系；在所述第一投加装置（3）用于向所述第二腔体通入过硫酸盐时，所述第一铁碳填料（7）和所述第二铁碳填料（8）用于对过硫酸盐进行活化。
3.根据权利要求1所述的有机废水的处理系统，其特征在于，所述氧化性气体为臭氧，所述第一铁碳填料（7）和所述第二铁碳填料（8）中的碳和臭氧用于对有机废水进行催化氧化。
4.一种有机废水的处理方法，其特征在于，应用于权利要求1所述的有机废水的处理系统，所述方法包括：将有机废水通过所述进水管路（13）进入所述第三腔体中，通过所述第一曝气装置（5）向所述第三腔体通入氧化性气体，以使所述氧化性气体和所述第一铁碳填料（7）在未调节pH值的条件下进行反应；通过第二曝气装置（6）向所述第三腔体通入空气，以在所述空气的带动下搅拌所述有机废水；通过所述第一投加装置（3）向所述第二腔体通入氧化剂，通过所述pH调节装置（9）向所述第二腔体通入酸液，以调节进入所述第二铁碳填料（8）中的有机废水的pH值；将所述第一腔体中的氧化性气体通过所述尾气输送管路（12）输送至所述第二反应器（2）的第三曝气装置；将所述第一腔体中的有机废水通过所述出水管路（14）输送至所述第二反应器（2）中，并通过所述第二投加装置（4）向所述出水管路（14）通入氧化剂。
5.根据权利要求4所述的有机废水的处理方法，其特征在于，由所述第一投加装置（3）向所述第二腔体投加的所述氧化剂包括过氧化氢和过硫酸盐；在所述第一投加装置（3）用于向所述第二腔体通入过氧化氢时，过氧化氢分别与所述第一铁碳填料（7）和所述第二铁碳填料（8）中的铁形成芬顿体系；在所述第一投加装置（3）用于向所述第二腔体通入过硫酸盐时，所述第一铁碳填料（7）和所述第二铁碳填料（8）用于对过硫酸盐进行活化。
6.根据权利要求4所述的有机废水的处理方法，其特征在于，所述氧化性气体为臭氧，所述第一铁碳填料（7）和所述第二铁碳填料（8）中的碳和臭氧用于对有机废水进行催化氧化。
发明内容
本发明实施例提供了一种有机废水的处理系统及处理方法，能够解决在对废水处理过程中铁碳填料易发生堵塞的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种有机废水的处理系统，包括第一反应器、第二反应器、第一投加装置、第二投加装置、第一曝气装置、第二曝气装置、第一铁碳填料、第二铁碳填料、pH调节装置、第一承托板、第二承托板、尾气输送管路、进水管路和出水管路，其中：
所述第一承托板和所述第二承托板固定于所述第一反应器内，所述第一铁碳填料设置于所述第一承托板上，所述第二铁碳填料设置于所述第二承托板上，所述第二承托板位于所述第一铁碳填料的上方，所述第二铁碳填料和所述第一反应器之间形成第一腔体，所述第二承托板和所述第一铁碳填料之间形成第二腔体，所述第一承托板和所述第一反应器之间形成第三腔体，所述第一承托板和所述第二承托板均设置有通水孔；
位于所述第一腔体顶部的出气口通过所述尾气输送管路和所述第二反应器的第三曝气装置连接，所述第三曝气装置通过所述尾气输送管路接收由所述出气口排出的氧化性气体；
所述第一腔体还通过所述出水管路与所述第二反应器连接，所述第二投加装置设置于所述出水管路上；
所述第一投加装置与所述第二腔体连通，所述pH调节装置分别与所述第一腔体和所述第二腔体连通；
所述进水管路、所述第一曝气装置和所述第二曝气装置分别与所述第三腔体连通；
有机废水通过所述进水管路进入所述第三腔体中，所述第一曝气装置用于向所述第三腔体通入氧化性气体，所述第二曝气装置用于向所述第三腔体通入空气，所述第一投加装置用于向所述第二腔体通入氧化剂，所述第二投加装置用于向所述出水管路通入氧化剂，所述pH调节装置用于向所述第二腔体通入酸液。
在一种可能的设计中，所述氧化剂包括过氧化氢和过硫酸盐；
在所述第一投加装置用于向所述第二腔体通入过氧化氢时，过氧化氢分别与所述第一铁碳填料和所述第二铁碳填料中的铁形成芬顿体系；
在所述第一投加装置用于向所述第二腔体通入过硫酸盐时，所述第一铁碳填料和所述第二铁碳填料用于对过硫酸盐进行活化。
在一种可能的设计中，所述氧化性气体为臭氧，所述第一铁碳填料和所述第二铁碳填料中的碳和臭氧用于对有机废水进行催化氧化。
在一种可能的设计中，所述第一曝气装置采用连续运行模式，所述第二曝气装置采用间歇运行模式。
在一种可能的设计中，所述第二投加装置向所述出水管路通入的氧化剂为过氧化氢，过氧化氢分别与所述第一铁碳填料和所述第二铁碳填料溶解析出的二价铁离子形成芬顿体系。
第二方面，本发明实施例提供了一种应用于上述任一实施例所述的有机废水的处理系统的方法，包括：
将有机废水通过所述进水管路进入所述第三腔体中，通过所述第一曝气装置向所述第三腔体通入氧化性气体，以使所述氧化性气体和所述第一铁碳填料在未调节pH值的条件下进行反应；
通过第二曝气装置向所述第三腔体通入空气，以在所述空气的带动下搅拌所述有机废水；
通过所述第一投加装置向所述第二腔体通入氧化剂，通过所述pH调节装置向所述第二腔体通入酸液，以调节进入所述第二铁碳填料中的有机废水的pH值；
将所述第一腔体中的氧化性气体通过所述尾气输送管路输送至所述第二反应器的第三曝气装置；
将所述第一腔体中的有机废水通过所述出水管路输送至所述第二反应器中，并通过所述第二投加装置向所述出水管路通入氧化剂。
在一种可能的设计中，所述氧化剂包括过氧化氢和过硫酸盐；
在所述第一投加装置用于向所述第二腔体通入过氧化氢时，过氧化氢分别与所述第一铁碳填料和所述第二铁碳填料中的铁形成芬顿体系；
在所述第一投加装置用于向所述第二腔体通入过硫酸盐时，所述第一铁碳填料和所述第二铁碳填料用于对过硫酸盐进行活化。
在一种可能的设计中，所述氧化性气体为臭氧，所述第一铁碳填料和所述第二铁碳填料中的碳和臭氧用于对有机废水进行催化氧化。
在一种可能的设计中，所述第一曝气装置采用连续运行模式，所述第二曝气装置采用间歇运行模式。
在一种可能的设计中，所述第二投加装置向所述出水管路通入的氧化剂为过氧化氢，过氧化氢分别与所述第一铁碳填料和所述第二铁碳填料溶解析出的二价铁离子形成芬顿体系。
本发明实施例提供了一种有机废水的处理系统及处理方法，将有机废水通过进水管路进入第三腔体中，通过第一曝气装置向第三腔体通入氧化性气体，以使氧化性气体和第一铁碳填料在未调节pH值的条件下进行反应，从而可以通过第一铁碳填料中的碳和氧化性气体对有机废水进行催化氧化，避免有机废水在酸性条件下会产生絮体而堵塞铁碳填料；同时，可以避免氧化性气体在酸性条件下氧化能力减弱问题，充分发挥氧化性气体的氧化能力来分解有机废水中的有机物，如此可以防止铁碳填料的堵塞；而且，通过第二曝气装置向第三腔体通入空气，以在空气的带动下搅拌有机废水，如此可以防止铁碳填料的堵塞。因此，上述方案可以解决在对废水处理过程中铁碳填料易发生堵塞的问题。
此外，通过第一投加装置向第二腔体通入氧化剂，通过pH调节装置向第二腔体通入酸液，以调节进入第二铁碳填料中的有机废水的pH值，这样在第二铁碳填料中就形成了包括氧化剂、由第一铁碳填料排出的剩余氧化性气体和第二铁碳填料组成的一级多元氧化体系，这有利于对经第一铁碳填料预处理后的高浓度有机废水中不同种类的污染物进行催化氧化。而且，由于有机废水与氧化性气体反应后pH会降低，因此将pH调节装置置于第一铁碳填料和第二铁碳填料之间，有利于减少pH调节装置的酸用量。
而且，通过尾气输送管路将第一腔体中的氧化性气体输送至第二反应器的第三曝气装置，通过出水管路将第一腔体中的有机废水输送至第二反应器中，并通过第二投加装置向出水管路通入氧化剂，这样就在第二反应器中形成了包括氧化剂、第一铁碳填料和第二铁碳填料溶解析出的二价铁离子、剩余氧化性气体的二级多元氧化体系，这有利于对经第一反应器处理后的有机废水中不同种类的污染物进行进一步的催化氧化。
（发明人：张国宇;李之鹏;任丹;柳峰;狄文亮;尤宏;冯军坡）
