[发明专利]一种提高用臭氧和曝气生物滤池联合处理废水的臭氧利用率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及废污水处理及再生回用方法，尤其是涉及用臭氧和曝气生物滤池联合处理废水中提高臭氧利用率的方法。

背景技术

目前，曝气生物滤池工艺已成为废水处理较为先进的技术，它具有处理负荷大、处理水质高、占地面积小的特点。但对于废水中分子量大、结构复杂、难生化降解的有机物，曝气生物滤池的处理率较低。为此，目前又出现了一种采用臭氧氧化和曝气生物滤池联合运行的废水联合处理工艺，其联合处理工艺的主要原理是：首先利用臭氧氧化的方法，将分子量大、结构复杂、难生化降解的有机物氧化为小分子、易生物降解的有机物；然后再利用曝气生物滤池的生物降解作用进行去除。该方法在一定程度上提高对有机物的去除率，明显改善了处理出水水质。但联合处理工艺还存在缺点：一是联合处理工艺的臭氧利用率低。联合处理工艺中的臭氧氧化大多采用在臭氧氧化池底部曝气的方法，将含有臭氧的气体通过穿孔管或者微孔曝气装置扩散到水中。因为含有臭氧的气体经过穿孔管或者微孔曝气装置后，形成的气泡直径较大(采用穿孔管曝气，气泡直径一般为0.5-5mm；采用微孔曝气装置曝气，气泡直径一般为0.1-2mm)，比表面积较小(同等量的气体，其分散后的气泡直径越大，气泡总面积越小)，不利于臭氧迅速地溶解到水中，因而降低了臭氧的利用率。二是臭氧投加量大，能耗高。正是因为臭氧的利用率低，因此为达到处理效果只能依靠大量地投加臭氧，结果是组合工艺臭氧氧化部分的能耗高、运行费用高、基建投资大；而且，产生大量臭氧尾气的处理也增加了能耗。三是不能及时调节臭氧投加量。废水的水质在不断变化，因缺乏及时调整臭氧投加量的有效措施，结果出现有时因臭氧投加量不足出水水质变差，而有时又因为过度投加臭氧导致浪费。

发明内容

针对上述联合处理工艺中存在臭氧利用率低的问题，本发明提供了一种可以提高用臭氧和曝气生物滤池联合处理废水的臭氧利用率的方法。

本发明所述提高用臭氧和曝气生物滤池联合处理废水的臭氧利用率的方法步骤是：

(1)在通有水的溶气泵中吸入臭氧，在溶气泵的加压下，使臭氧溶解在水中，

(2)用释放器将溶有臭氧的水减压释放到臭氧反应器中，使臭氧形成微气泡并与进入臭氧反应器的废水充分接触，从而将废水中的有机物进行氧化处理，

(3)废水经臭氧反应器氧化处理后进入衰减池，衰减池出来的水再进入曝气生物滤池进行生物处理，然后排放，

(4)利用自动监测控制装置，实时监测经臭氧反应器氧化处理后出水中的臭氧残留浓度，并自动调整臭氧发生器的臭氧产出量。

本发明的原理是：第一，利用气浮溶气的原理，在一定压力下将臭氧(或者含有臭氧的气体)快速溶解到水中，然后快速释放，使臭氧从水中释放出来并形成直径为几个到几十个微米的小气泡，增大臭氧的比表面积，使臭氧与水充分接触，加速臭氧向水中扩散，同时，降低含有臭氧气泡的上升速度，延长臭氧与废水的接触时间。第二，根据监测器反馈经臭氧反应器氧化处理后出水中的臭氧残留浓度，自动控制器会自动调节臭氧发生器的臭氧产出量，当监测器监测的臭氧残留浓度大于自动控制器中设定的最大值，则自动控制器会减小臭氧发生器中的臭氧发生量，当监测器监测的臭氧残留浓度小于自动控制器中设定的最小值，则自动控制器会增大臭氧发生器中的臭氧发生量。通过设定臭氧反应器出水中的臭氧残留浓度范围并实时监测、反向控制臭氧投加量，达到臭氧既能满足处理废水的需求，又能节约臭氧投加量的目的。

本发明与现有技术相比，具有的优点是：

1、由于采取了溶气气浮的原理，因此可以在臭氧反应器底部产生直径仅为几个微米的臭氧气泡，一是在相同质量的臭氧情况下，臭氧与水的接触面积增加了几十倍到几百倍，显著提高了扩散速度；二是因为降低了臭氧气泡的直径，降低了臭氧气泡的上升速度，延长了臭氧气泡在臭氧反应器内与废水的接触时间。因此，可显著地提高了臭氧的利用率。经试验测定，在同等条件下，与现有技术相比，本发明臭氧的利用率可提高20-45％。

2、由于采用对臭氧投加量进行实时自动调节控制，既能避免臭氧发生器中产生的臭氧量小于水处理的需求，又能避免臭氧发生器中产生的臭氧量大于需求而造成浪费，从而提高了臭氧的利用率。

3、由于能精确控制臭氧投加量，因而减少了曝气生物滤池中臭氧尾气的处理量，节约了臭氧尾气处理的能耗。