申请日2008.07.24
公开(公告)日2008.12.17
IPC分类号C02F9/14; C02F3/12; C02F1/78
摘要
本发明公开了一种基于臭氧氧化和曝气生物滤池的废水处理装置。该装置包括臭氧发生系统、气水混合系统和下流式曝气生物滤池以及非均相臭氧催化氧化系统，非均相臭氧催化氧化系统由下到上包括气水混合层、承托布水板、非均相催化氧化填料层、钢丝网和出水堰;废水喷射口位于气水混合层中，出水堰与下流式曝气生物滤池上端的气水混合区连通;非均相催化氧化填料层由负载了锰金属系列的陶粒堆积形成，高度为3～8m。该发明在一个组合反应器中实现了臭氧催化氧化和曝气生物滤池生化的两个作用，减少了泵与管道，占地面积小，且非均相臭氧催化氧化系统充分利用臭氧氧化了水中的有机物，降低了其在水中的残留浓度，对曝气生物滤池的微生物起保护作用。
权利要求书
1、一种基于臭氧氧化和曝气生物滤池的废水处理装置，包括臭氧发生系 统、气水混合系统和下流式曝气生物滤池，所述气水混合系统包括依次连接 的输送水泵、文丘里管和废水喷射口，臭氧发生系统与文丘里管相连;其特 征在于：所述废水深度处理装置还包括非均相臭氧催化氧化系统，该系统由 下到上包括气水混合层、承托布水板、非均相催化氧化填料层、钢丝网和出 水堰;废水喷射口位于气水混合层中，出水堰与下流式曝气生物滤池上端的 气水混合区连通;所述非均相催化氧化填料层由负载了锰金属系列的陶粒堆 积形成，陶粒粒径为2～8mm，高度为3～8m。
2、根据权利要求1所述的一种基于臭氧氧化和曝气生物滤池的废水处理 装置，其特征在于：所述钢丝网为不锈钢钢丝网，规格为10～20目。
3、根据权利要求1所述的一种基于臭氧氧化和曝气生物滤池的废水处理 装置，其特征在于：所述下流式曝气生物滤池在池体内由上到下依次包括气 水混合区、生物填料层、承压层和反冲洗布气布水层，在反冲洗布气布水层 还设有出水口。
4、根据权利要求3所述的一种基于臭氧氧化和曝气生物滤池的废水处理 装置，其特征在于：所述下流式曝气生物滤池还包括反冲洗系统，反冲洗系 统包括反冲洗气泵、反冲洗水泵和反冲洗出水堰，反冲洗气泵、反冲洗水泵 分别与反冲洗布气布水层连通，反冲洗出水堰设置在气水混合区的上部。
5、根据权利要求3所述的一种基于臭氧氧化和曝气生物滤池的废水处理 装置，其特征在于：所述承压层为钢板或水泥板，在板上安装ABS或者不锈 钢滤头。
6、根据权利要求3所述的一种基于臭氧氧化和曝气生物滤池的废水处理 装置，其特征在于：所述生物填料层由粒径为1～10mm的陶粒、活性炭、蜂 窝陶瓷、沸石或火山岩颗粒填料堆积形成。
7、根据权利要求1所述的一种基于臭氧氧化和曝气生物滤池的废水处理 装置，其特征在于：所述废水进水输送水泵与文丘里管连通的管道上依次设 有第一阀门和流量计。
8、根据权利要求1所述的一种基于臭氧氧化和曝气生物滤池的废水处理 装置，其特征在于：所述承托布水板为钢板或水泥板，在板上安装ABS或者 不锈钢滤头。
9、根据权利要求1所述的一种基于臭氧氧化和曝气生物滤池的废水处理 装置，其特征在于：所述下流式曝气生物滤池的横截面积为非均相臭氧催化 反应系统横截面积的1.5-2.5倍。
说明书
一种基于臭氧氧化和曝气生物滤池的废水处理装置
技术领域
本发明涉及水处理领域，具体是利用臭氧催化氧化一下流式曝气生物滤池一体 化水处理装置处理受污染原水、废水，特别是含难生物降解有机物废水的深度处理 领域。
背景技术
臭氧具有极强的氧化性能，其氧化能力仅次于氟，高于氯和高锰酸钾。基于臭 氧的强氧化性，且在水中可短时间内自行分解，没有二次污染，是理想的绿色氧化 药剂。目前，臭氧技术在水处理领域得到广泛的应用。臭氧不仅具有很强的消毒杀 菌作用，还可以氧化去除水中的难以生物降解的污染物质。但是如果单独使用臭氧 将难以生物降解的污染物矿化为二氧化碳和水直接去除，往往臭氧投加量大，所需 费用太高，经济性差，无法在实际工程中大规模应用。同时，传统的臭氧氧化技术 不能有效地提高臭氧氧化能力，对难降解有机物去除率也较低。因此，对臭氧进行 催化氧化，提高其氧化能力也是目前研究的热点。
曝气生物滤池(BAF)工艺主要应用于低浓度的污水深度处理和原水微污染 的预处理，如城市生活污水处理，低浓度工业污水处理，给水的原水预处理等。它 是一种微生物接触生长系统，通过附着在填料上的微生物的吸收、降解、氧化、合 成等作用，去除可生物降解和利用的溶解性物质。该方法集污水处理曝气池和给水 快滤池的特点于一体，高比表面积的粒状填料的使用不仅增大了微生物量，而且微 生物的活性高，同时使得废水能同填料表面的微生物充分有效地接触，因而使得曝 气生物滤池较一般传统的生物处理技术有更高的处理效率。曝气生物滤池的更大特 点是集生物氧化和截留悬浮物于一体，节省了后续二次沉淀池，在保证处理效果的 前提下使处理工艺简化。此外，曝气生物滤池工艺还具有有机物容积负荷高、水力 负荷大，水力停留时问短、所需基建投资少、能耗及运行成本低及保证较高出水水 质等特点。但曝气生物滤池技术仅能脱除可生物降解的有机物，对含难生物降解有 机物废水的处理效果往往不佳。对含溶解性，且又难以生物降解污染物的去除是污 水深度处理，中水回用的一个难题。
发明内容
本发明装置的目的在于克服现有技术处理含难生物降解有机物废水的不 足，开发一种既保持臭氧氧化能力强和曝气生物滤池生物氧化和截留悬浮固体 的特点，又避免臭氧对曝气生物滤池生物氧化干扰并提高其有机污染物的可生 化性的一种基于臭氧氧化和曝气生物滤池的废水处理装置。
本发明原理：采用臭氧非均相催化氧化，在装置中填充臭氧氧化催化陶 粒，大大提高臭氧的氧化效率，降低废水的处理成本;经过臭氧催化氧化， 不但氧化分解了部分有机物，更主要的是提高了有机污染物的可生化性，然 后废水溢流进入下流式曝气生物滤池，利用曝气生物滤池处理工艺更终将被 臭氧氧化处理后的难生物降解有机物去除。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种基于臭氧氧化和曝气生物滤池的废水处理装置，包括臭氧发生系统、 气水混合系统和下流式曝气生物滤池，所述气水混合系统包括依次连接的输 送水泵、文丘里管和废水喷射口，臭氧发生系统与文丘里管相连;所述废水 深度处理装置还包括非均相臭氧催化氧化系统，该系统由下到上包括气水混 合层、承托布水板、非均相催化氧化填料层、钢丝网和出水堰;废水喷射口 位于气水混合层中，出水堰与下流式曝气生物滤池上端的气水混合区连通; 所述非均相催化氧化填料层由负载了锰金属系列的陶粒堆积形成，陶粒粒径 为2～8mm，高度为3～8m。
为进一步实现本发明的目的，所述钢丝网为不锈钢钢丝网，规格为10～ 20目。
所述下流式曝气生物滤池在池体内由上到下依次包括气水混合区、生物 填料层、承压层和反冲洗布气布水层，在反冲洗布气布水层还设有出水口。
所述下流式曝气生物滤池还包括反冲洗系统，反冲洗系统包括反冲洗气 泵、反冲洗水泵和反冲洗出水堰，反冲洗气泵、反冲洗水泵分别与反冲洗布 气布水层连通，反冲洗出水堰设置在气水混合区的上部。
所述承压层为钢板或水泥板，在板上安装ABS或者不锈钢滤头。
所述生物填料层由粒径为1～10mm的陶粒、活性炭、蜂窝陶瓷、沸石或 火山岩颗粒填料堆积形成。
所述废水进水输送水泵与文丘里管连通的管道上依次设有第一阀门和流 量计。
所述承托布水板为钢板或水泥板，在板上安装ABS或者不锈钢滤头。
所述下流式曝气生物滤池的横截面积为非均相臭氧催化反应系统横截面 积的1.5-2.5倍。
本发明有如下优点和积极效果：
(1)本发明在一个组合的反应器中实现了臭氧催化氧化和曝气生物滤池 生化的两个作用，利用进水水泵和文丘里管产生的吸力，将臭氧吸入臭氧催 化氧化装置，反应以后的废水利用高度差，直接溢流进入下流式曝气生物滤 池，在一个反应器中实现了臭氧催化氧化和曝气生物滤池的联合处理。减少 了臭氧化以后的水再泵入曝气生物滤池的麻烦;减少了泵与管道，及各单元 间流量不平衡的问题，处理系统紧凑，占地面积小。
(2)臭氧化后不必再安装臭氧破坏系统，由于臭氧要经过充满催化载体 的填料层，因此尾气中基本没有臭氧残留。而溶解于废水中的臭氧在整个臭 氧催化反应器的停留时间为1～3小时，相对于臭氧的半衰期15～20分钟， 停留的时间够长，同时，下流式曝气生物滤池通过调节出水管的高度，保证 生物填料上部的气水混合层有1m以上的保护高度，进一步分解降低废水中可 能残留的微量臭氧，对曝气生物滤池的微生物起保护作用。
