[发明专利]机械刀削废水处理装置与方法

权利要求书

1.一种机械刀削废水处理装置，其特征在于：包括废水调节池、酸析破乳池(1)、臭氧氧化气浮池(2)、混凝沉淀池(3)、高级氧化反应沉淀池(4)、反流式曝气生物滤池(5)；废水调节池、酸析破乳池(1)、臭氧氧化气浮池(2)、混凝沉淀池(3)、高级氧化反应沉淀池(4)、反流式曝气生物滤池(5)依次连通；

所述的废水调节池包括进水管和出水管，用于调节废水的水质和水量；

所述的酸析破乳池底部设有进水管(1-1)，中部设置有搅拌装置(1-2)，中上部设有酸液添加和pH值测控系统(1-3)，上部设有出水管(1-4)；

所述的臭氧氧化气浮池(2)包括进水管(2-1)和用于排出处理后水的出水管，所述的臭氧氧化气浮池从下至上依次为混合区(2-3)和分离区；所述的分离区包括集水区(2-4)和位于集水区内的油渣区(2-5)；所述臭氧氧化气浮池的混合区(2-3)的下部设置有曝气盘(2-6)，所述的曝气盘的上方设有布水管(2-2)，所述的布水管连接进水管(2-1)，所述的曝气盘(2-6)通过曝气管连接有臭氧氧化气浮池外的鼓风机和臭氧发生器；所述的分离区内设有三相分离器(2-8)，所述的三相分离器(2-8)包括导流板和位于导流板下方与导流板配合使用的三角导流环，所述的三角导流环安装在臭氧氧化气浮池的内壁上，所述的导流板的上部与分离区的形状相同，所述的导流板的下部呈喇叭状，所述的导流板的下部的内径大于三角导流环的内径；所述的分离区外壁的上部设有溢水堰(2-9)，所述的溢水堰(2-9)与出水管相连；所述的油渣区(2-5)布设有油渣刮板(2-10)和油渣槽(2-11)；废水从下往上溢时，水与油渣一起通过三角导流环进入导流板的下部，油渣继续往上进入油渣区(2-5)，水通过导流板与三角导流环之间的间隙进入集水区(2-4)；为了废水处理的效果更好，所述的布水管(2-2)设置成同心圆形状或十字形状，布水管上具有水平辐射出水口；进一步，所述的曝气盘是均匀设置有微孔的微孔式曝气盘；

所述的臭氧氧化气浮池的出水管与混凝沉淀池的进水管(3-3)连通；

所述的混凝沉淀池(3)包括搅拌混合区(3-1)和沉淀区(3-2)，搅拌混合区底部设有废水进水管(3-3)，中上部设有药液添加系统(3-4)与碱液添加和pH值测控系统(3-10)，在搅拌混合区中部设置有搅拌装置(3-5)；所述沉淀区内设有挡板(3-6)，该挡板与混凝沉淀池的内壁形成作为废水进入沉淀区的废水流道，沉淀区的出口处设有三相分离器(3-7)，沉淀区的出口上部设有溢水堰(3-8)，沉淀区底部设计成锥形结构，在沉淀区底部设置有沉淀物排放阀(3-9)；

所述的高级氧化反应沉淀池包括进水干管(4-1)、海绵铁填料筒(4-2)、内置于海绵铁填料筒内的辐射式布水管(4-3)、高级氧化反应沉淀池溢水堰(4-4)和出水管；所述的海绵铁填料筒(4-2)由不锈钢制成，海绵铁填料筒(4-2)内设置有辐射式布水管(4-3)，辐射式布水管位于海绵铁填料筒内中央，布水管周围添加海绵铁填料(4-5)，布水管(4-3)连接进水干管(4-1)，海绵铁填料筒和布水管上具有水平辐射出水口；所述的高级氧化反应沉淀池(4)上部外侧设有溢水堰(4-4)，所述的溢水堰与出水管相连；高级氧化反应沉淀池底部设计成锥形结构，在最底部设置有沉淀物排放阀(4-6)；

所述的海绵铁填料筒中添加的海绵铁填料(4-5)由活性炭、海绵铁和过氧化氢混合制成；

所述反流式曝气生物滤池(5)的中上部为圆柱形、下部为圆锥形结构，包括下流区(5-1)、上流区(5-2)和污泥区(5-3)；所述下流区(5-1)位于反流式曝气生物滤池的圆柱形结构的中部，为圆柱形结构，下流区上部设有进水管(5-4)和布水管(5-5)，下流区中部设有填料(5-6)，下流区下部设有曝气管(5-7)，所述下流区的底部设有折流板(5-8)，所述的折流板(5-8)的纵断面呈喇叭状；所述上流区(5-2)位于下流区(5-1)的外围、折流板的上部，上流区中部设有填料(5-9)，下部设有曝气管，上流区上部的出口处设有溢水堰(5-10)；所述污泥区(5-3)位于反流式曝气生物滤池的底部、下流区和上流区的下部，污泥区的底部设有污泥排放阀(5-11)；

所述反流式曝气生物滤池的出水达标排放。

2.一种采用如权利要求1所述的机械刀削废水处理装置进行废水处理的方法，具有如下步骤：

①废水通过进水管进入废水调节池调节水质和水量；

②调节后的水通过酸析破乳池底部的进水管(1-1)进入酸析破乳池(1)，酸液添加和pH值测控系统(1-3)调节废水的pH值为3-4，在酸性条件下废水中的乳化油结构被破坏，变为悬浮态；

③然后废水通过进水管(2-1)进入臭氧氧化气浮池(2)的中下部；位于臭氧氧化气浮池布水管下方的曝气盘(2-6)产生大量细小气泡，臭氧把废水中的大分子物质氧化成易于吸收和吸附的小分子物质，曝气盘产生的细小气泡与油渣粘附形成混合体在浮力作用下上升，在臭氧氧化气浮池分离区三相分离器(2-8)的作用下，混合体上升至油渣区(2-5)，在油渣刮板(2-10)的作用下，油渣进入油渣槽(2-11)并被清理外运；分离处理后的水在臭氧氧化气浮池三相分离区导流板作用下进入臭氧氧化气浮池集水区(2-4)，通过溢水堰(2-9)、出水管和连接管进入混凝沉淀池的进水管(3-3)；

④废水通过混凝沉淀池搅拌混合区底部的废水进水管(3-3)进入混凝沉淀池(3)，调节废水为中性，废水与来自药液添加系统(3-4)的混凝剂混合，利用设置在搅拌混合区中部的搅拌装置(3-5)进行搅拌；混凝反应后的废水进入沉淀区(3-2)，沉淀区的三相分离器(3-7)实现泥水分离；污泥在重力的作用下下沉到混凝沉淀池沉淀区(3-2)的下部，通过底部的沉淀物排放阀(3-9)排出；废水通过溢水堰(3-8)、出水管和连接管进入高级氧化反应沉淀池的进水干管(4-1)；

⑤混凝沉淀后的水通过高级氧化反应沉淀池的进水干管(4-1)、辐射式布水管(4-3)进入高级氧化反应沉淀池(4)，海绵铁填料筒(4-2)中的过氧化氢、海绵铁盐反应产生大量活泼的羟基自由基，破坏废水中污染物的结构，废水中的污染物被氧化分解，氧化分解后的废水通过溢水堰(4-4)、出水管和连接管进入反流式曝气生物滤池的进水管(5-4)；污泥等沉淀物在重力的作用下下沉到高级氧化反应沉淀池(4)的下部，通过底部的沉淀物排放阀(4-6)排出；

⑥废水通过进水管(5-4)、布水管(5-5)进入反流式曝气生物滤池的下流区(5-1)，曝气管(5-7)产生的空气与废水在填料(5-6)中交汇发生生化反应，同时填料对废水进行过滤，废水通过折流板(5-8)后进入上流区(5-2)，在填料中发生生化反应，同时填料(5-9)对废水进行过滤，下流区和上流区产生的污泥下沉到污泥区(5-3)，通过污泥区底部的污泥排放阀(5-11)排放出去，反流式曝气生物滤池处理后的水通过溢水堰(5-10)流出，实现达标排放；

⑦混凝沉淀池(3)、高级氧化反应沉淀池(4)、反流式曝气生物滤池(5)排出的污泥经浓缩、脱水后外运。