[發明專利]一體化臭氧催化氧化-曝氣生物濾池水的深度處理方法

無效

• 申請號: 201310598076.4
• 申請日: 2013-11-22
• 公開（公告）號: CN103626360A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 汪曉軍;劉智穎;陳振國;顧曉揚
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F1/78
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術領域

本發明涉及水處理領域，具體是利用臭氧、臭氧的催化氧化與曝氣生物濾池一體化水處理方法，該方法應用于處理受污染原水、廢水，特別是含難生物降解有機物廢水的深度處理領域。

背景技術

臭氧具有極強的氧化性能，其氧化能力僅次于氟，高于氯和高錳酸鉀。基于臭氧的強氧化性，且在水中可短時間內自行分解，沒有二次污染，是理想的水處理用綠色氧化劑。目前，臭氧技術在水處理領域中的許多方面得到了應用。臭氧不僅具有很強的消毒殺菌作用，還可以氧化去除水中的難以生物降解的污染物質，但是如果單獨使用臭氧，往往臭氧投加量大，臭氧的利用率低，所需費用高，經濟性差，在使用臭氧催化劑時，可有效地提高臭氧的氧化效率，提高臭氧氧化對有機物的氧化脫除率。

曝氣生物濾池（ＢＡＦ）工藝主要應用于低濃度的污水深度處理和原水微污染的預處理，如城市生活污水處理，低濃度工業污水處理，給水的原水預處理等。它是一種微生物接觸生長系統，通過附著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質。該方法集污水處理曝氣池和給水快濾池的特點于一體，高比表面積的粒狀填料的使用不僅增大了微生物量，而且微生物的活性高，同時使得廢水能同填料表面的微生物充分有效地接觸，因而使得曝氣生物濾池較一般傳統的生物處理技術有更高的處理效率。曝氣生物濾池的最大特點是集生物氧化和截留懸浮固體于一體，節省了后續二次沉淀池，在保證處理效果的前提下使處理工藝簡化。此外，曝氣生物濾池工藝有機物容積負荷高、水力負荷大，水力停留時間短、能耗及運行成本低及保證較高出水水質的特點。但曝氣生物濾池技術對含難生物降解有機物廢水污染物的去除卻相當有限，對含溶解性，且又難以生物降解污染物的去除是污水深度處理，中水回用的一個難題。

申請人2007年申請的發明專利：專利號為ZL200710028632.9，名稱為一體式臭氧與曝氣生物濾池水處理裝置及其方法，是申請人前期的研究成果，該發明裝置中，曝氣生物濾池位于臭氧接觸反應室的上方，通過曝氣生物濾池的濾板與臭氧接觸反應室連通；臭氧在進水管中與廢水充分混合；臭氧發生系統為通過無聲放電法使空氣中或純氧中的部分氧氣轉化為臭氧的臭氧發生器。該方法中經臭氧預處理以后的水通過臭氧反應室頂部的曝氣生物濾池的濾板均勻進入曝氣生物濾池，在曝氣生物濾池處理的停留時間為1～4小時。利用此技術可使處理后的廢水達到回用標準；達到處理成本低，處理效果好的結果，而且用臭氧氧化，不會給水帶來除了溶解氧外的其它無機雜質，而溶解氧又可被曝氣生物濾池的生物利用，使得兩者起到協同作用。但該專利的臭氧氧化效率、臭氧氧化分解速率有待進一步的提高，該裝置對臭氧負荷波動適應性有待提高，處理效果的穩定性有待進一步提升。

發明內容

本發明的目的在于進一步提升現有技術的效果，提供一種臭氧氧化效率高、臭氧氧化分解速率快、對臭氧負荷波動適應性更好，處理效果更穩定的一體化臭氧催化氧化-曝氣生物濾池水的深度處理方法。

本發明在發明專利“一體式臭氧與曝氣生物濾池水處理裝置及其方法（ZL200710028632.9）”的水處理裝置的基礎上，通過在一體化臭氧-曝氣生物濾池的陶粒底部，即在臭氧接觸反應區域中增加臭氧氧化催化劑，進一步提高臭氧氧化能力，以提高去除水中難降解有機物能力，同時也能在臭氧催化劑的作用下，提高臭氧的分解速度，從而提高一體化裝置對臭氧濃度負荷和抗沖擊能力。

本發明的目的通過如下技術方案實現：

一體式臭氧催化氧化曝氣生物濾池裝置處理水的方法：來自進水水泵的水和來自臭氧發生系統中混有氧氣的臭氧在廢水的主管道中混合，通過設在臭氧催化反應區底部的濾板均勻進入臭氧催化氧化區，在臭氧催化氧化劑陶粒上端裝填普通生物陶粒；臭氧催化氧化劑的裝填高度為0.3m～1m；普通生物陶粒的填裝高度為2～3m；廢水與臭氧在臭氧催化反應區在臭氧催化氧化劑陶粒催化作用下充分氧化分解后，上流到上部的曝氣生物濾池；臭氧的加入量為臭氧與待處理水中ＣＯＤ的質量比為0.05～1：1，廢水在臭氧催化反應區反應時間為1～2小時；在曝氣生物濾池處理的停留時間為1～4小時，最后由出水堰排出。

進一步地，所述在曝氣生物濾池處理的停留時間為2～3小時。所述臭氧催化氧化劑陶粒的粒徑為5～8mm，密度為0.8～1.6g/cm³。所述普通生物陶粒的粒徑為3～5mm，密度為0.5～1.2g/cm³。所述臭氧為通過無聲放電法使空氣或純氧中的部分氧氣轉化為臭氧的臭氧發生系統產生。

本發明與現有技術相比，具有以下優點和有益效果：