[发明专利]连续砂滤-臭氧催化氧化组合废水处理装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业废水处理装置及其使用方法，特别涉及一种连续砂滤-臭氧催化氧化组合废水处理装置及其使用方法。

背景技术

由于环保污染物总量控制和水体生态功能恢复的需求，我国目前污水处理厂出水排放标准有逐渐提高的趋势，如辽宁、江苏、天津和北京等地的地方标准均严于国家标准。目前我国各工业产业有聚集的趋势，规模不等的工业园区数千个，工业园区通常采用集中式污水处理厂统一处理的模式，但由于工业废水水质水量变化大，各排放单位预处理程度不一，使得工业园区污水处理厂最终出水水质波动大，跟季节和生产波动的相关性强，出水难以稳定达标，需增加后续深度处理工艺。由于工业园区污水处理厂多数都是采用生化法为核心处理工艺，二级出水通常生化性较差，水中多数为难降解有机物，甚至含有毒性较强的有机物，因此从经济性和处理效果上看，采用以物化为主或者物化生化组合的工艺较为科学合理。

臭氧是一种氧化能力极强的氧化剂，由于生产成本的原因，最初主要用在饮用水消毒处理上，随着生产成本的下降，越来越多的污水处理也开始采用臭氧氧化技术。在水中，臭氧可以通过直接和间接两种方式与物质反应。直接氧化方式下，臭氧的氧化作用能使不饱和的分子键破裂，使臭氧分子结合在有机分子双键上，生成臭氧化物。在碱性条件或有其他物质催化的情况下，臭氧在水体中分解后产生氧化性更强的羟基自由基等中间产物，然后通过夺氢反应、电子转移或自由基加成等方式能将水中的有机物彻底矿化为二氧化碳和水。

保证臭氧催化氧化单元处理效率的关键是进水水质相对稳定，降低该单元运行成本的关键是降低臭氧投量，延长催化剂的使用时间。由于生化二级出水中通常含有一定浓度的悬浮物，主要是未能沉淀分离的曝气池中的细碎微生物絮体，若不加处理直接进入臭氧催化氧化单元，一是由于微生物絮体是有机质，会大大增加臭氧的投量；二是微生物絮体易被臭氧催化氧化单元填充的催化剂填料截留，催化剂表面覆盖一层污泥，造成催化效率的下降，甚至催化剂失活。因此生化二级出水在进入臭氧催化氧化单元前需要进行适当的预处理。

微絮凝连续式砂滤是近年来国外研制成功的一种新型一体化水处理设备，在滤池中完成混合、混凝、过滤和反冲洗，连续过滤、连续反冲洗，省去附属的反冲洗泵和反冲洗水箱，是一种高效节能的水处理设备，可实现对污水中悬浮物的截流，并实现部分COD的去除，且对污水中磷的去除效率也较高，十分适合作为臭氧催化氧化单元的前端预处理单元，为其提供水质相对稳定的进水。

采用连续砂滤-臭氧催化氧化组合方法处理工业二级出水，微絮凝连续砂滤单元可有效截留污水中的悬浮物，去除部分COD，为臭氧催化氧化单元提供水质较为稳定的进水，降低臭氧的投量，降低运行成本，延长催化剂的使用寿命。两个单元可互为补充，有效提高化工园区污水处理厂二级出水水质。

发明内容

本发明要解决的技术是针对含低浓度难降解有机物的工业二级出水很难通过单一的处理技术进一步提高出水水质，很难满足日益严格的排水标准的现状的问题，提供一种连续砂滤-臭氧催化氧化组合废水处理装置及其使用方法，本发明装置结构紧凑，构成合理，能够经济高效的完成工业废水深度处理。

一种连续砂滤-臭氧催化氧化组合废水处理装置，其中，所述连续砂滤-臭氧催化氧化组合废水处理装置包括通过管道依次相连的管道混合单元、微絮凝反应单元、连续砂滤单元、射流器臭氧混合单元和臭氧催化氧化单元；所述微絮凝反应单元里填充有混凝剂，所述连续砂滤单元中填充有砂滤填料，所述臭氧催化氧化单元中填充有催化剂。

本发明所述连续砂滤-臭氧催化氧化组合废水处理装置，其中，所述混凝剂为PAC；所述砂滤填料为石英砂；所述催化剂为负载Al₂O₃的固体催化剂填料，其填充比为30％～50％。

本发明所述连续砂滤-臭氧催化氧化组合废水处理装置，其中，所述石英砂直径为0.5～1.0mm。

一种废水处理方法，包括如下步骤：废水进入所述管道混合单元充分混合后再进入到所述微絮凝反应单元进行微絮凝反应，然后将空气和微所述絮凝后的废水注入所述连续砂滤单元进行连续砂滤，所述连续砂滤之后的废水经所述射流器臭氧混合单元与臭氧充分混合后注入所述臭氧催化氧化单元进行臭氧催化氧化。

本发明废水处理方法，其中，所述微絮凝反应采用机械搅拌，G值为50～100s^-1，絮凝水力停留时间为2～7min。

本发明废水处理方法，其中，所述连续砂滤的滤速维持为6～10m/h，气水比为8:1～10:1。