一种臭氧气浮滤池一体化装置及印染废水的污水处理方法与流程

1.本发明涉及污水处理技术领域，更具体的，涉及一种臭氧气浮滤池一体化装置及印染废水的污水处理方法。


背景技术：

2.随着人们生活水平的提高，我国对环境保护越来越重视。为了适应提标改造日益提升的高标准要求，国家、地方、行业、企业投入大量经费进行科研攻关，取得一大批研究成果，使得常规技术日益成熟，改良工艺纷纷涌现。如臭氧催化氧化工艺、工艺兼氧膜生物反应器(fmbr)工艺、移动床生物膜反应器(mbbr)工艺等一系列改良技术就获得了快速发展。
3.在提标改造实施中，由于各污水厂进水水质复杂、水质水量波动大，采用现有工艺和技术很难稳定达标，需要深度处理工艺进行处理，考虑一种工艺很难解决所有问题，需要各种工艺组合起来使用，比如高密 臭氧氧化 曝气生物滤池、高密 臭氧 活性炭工艺等等，但这样势必增加投资成本，同时占地也比较大。对于占地紧张的水厂来说，既要提标改造，又要占地少，同时解决cod、氨氮、总磷、ss等指标问题，急需一种紧凑型深度处理工艺来满足水厂需求。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种臭氧气浮滤池一体化装置，以解决现有技术存在的问题中的至少一个。
5.为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
6.本发明提供一种臭氧气浮滤池一体化装置，包括：
7.臭氧制备系统、溶气罐以及气浮滤池系统；
8.所述溶气罐的入口与所述臭氧制备系统的出口连通；所述臭氧制备系统可产生臭氧；
9.所述气浮滤池系统的入口与所述溶气罐的出口连通，并且所述气浮滤池系统的出口与第一支路和第二支路连通，所述第一支路连通至所述溶气罐的另一入口，所述第二支路与出口连通。
10.在优选的实施例中，还包括：尾气破坏系统，与所述气浮滤池系统的尾气出口连通。
11.在优选的实施例中，尾气破坏系统包括：
12.尾气破坏器、尾气收集罩和尾气收集管，所述尾气收集罩设于所述气浮滤池的气体出口上方，所述尾气收集管的一端与所述尾气收集罩连通，所述尾气破坏器与所述尾气收集管的另一端连通。
13.在优选的实施例中，所述臭氧制备系统包括：
14.液氧罐、蒸发器、臭氧发生器以及臭氧增压装置；其中，
15.所述臭氧发生器通过蒸发器连通所述液氧罐；
16.所述臭氧增压装置的入口与所述臭氧发生器的出口连通。
17.在优选的实施例中，所述气浮滤池系统包括：
18.快混搅拌器、慢混搅拌器、导流筒、溶气释放阀、刮渣机、反洗出水槽以及过滤介质；
19.所述快混搅拌器置于第一混合腔，所述慢混搅拌器置于第二混合腔；所述第一混合腔和所述第二混合腔；所述导流筒与将所述第一混合腔和所述第二混合腔中的污水导入反洗出水槽，所述刮渣机用于去除所述导流筒内的固体渣，所述过滤介质用于对所述反洗出水槽漏出的污水进行过滤。
20.在优选的实施例中，所述臭氧增压装置可将臭氧气体压力升高到4-5bar。
21.在优选的实施例中，所述过滤介质包括：生物活性炭或者滤煤滤砂。
22.在优选的实施例中，所述气浮滤池的溶气水回流管上连通一支管到气浮滤池喷淋管上，向气浮滤池内喷洒回流的带压水，推动气浮区水体表面浮渣向出水端移动。
23.本发明进一步提供一种利用上述臭氧气浮滤池一体化装置进行印染废水的污水处理方法，包括：
24.通过所述臭氧气浮滤池一体化装置的臭氧制备系统产生臭氧水；
25.将所述臭氧水和印染废水的污水通入气浮滤池系统，得到净化水。
26.在优选的实施例中，还包括：通过臭氧增压装置将臭氧气体压力升高到4-5bar。
27.本发明的有益效果
28.本发明提供了一种臭氧气浮滤池一体化装置及处理方法，集臭氧高级氧化、气浮、生物活性炭处理、过滤于一体工艺处理单元，具有占地小、投资省、运行费用低等特点，同时解决cod、tp、nh3、ss等指标问题，能一步达到准三的排水标准，是污水厂提标改造理想的优选工艺之一，本发明可同步解决污水厂提标改造中深度处理存在的cod、氨氮、总磷、ss超标问题。同时满足水厂占地少的需求。针对不同水厂不同的需求，本发明装置还可以进行调整，以解决单一需求的水厂提标改造问题。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1是本发明实施例提供的臭氧气浮滤池一体化装置结构示意图。
31.附图说明：1—液氧罐；2—蒸发器；3—臭氧发生器；4—臭氧增压装置；5—溶气罐；6—气浮滤池；7—尾气破坏器；8—回流泵；11—液氧罐进气管；12—液氧罐出气管；61—快混搅拌器；62—慢混搅拌器；63—导流筒；64—溶气释放阀；65—刮渣机；66—反洗出水槽；67—过滤介质(滤煤、滤砂)；601—进水管；602—出水管； 603—反洗出水管；604—回流管；605—溶气进水管；71—尾气收集罩；72—尾气收集管。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清
楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
33.以下公开内容提供了许多用于实现本发明的不同特征的不同实施方式或实例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本发明。当然，这些仅仅是实例，而不旨在限制本发明。例如，以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触形成的实施方式，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施方式；同样的，以下描述中，第一部件和第二部件的“耦接”，可以包括第一部件和第二部件直接接触形成的实施方式，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施方式。
34.而且，为便于描述，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅设置为描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
35.为了便于理解本技术提供的技术方案，下面先对本技术技术方案的研究背景进行简单说明。
36.目前在提标改造实施中，由于各污水厂进水水质复杂、水质水量波动大，采用现有工艺和技术很难稳定达标，需要深度处理工艺进行处理，考虑一种工艺很难解决所有问题，需要各种工艺组合起来使用，比如高密 臭氧氧化 曝气生物滤池、高密 臭氧 活性炭工艺等等，但这样势必增加投资成本，同时占地也比较大。对于占地紧张的水厂来说，既要提标改造，又要占地少，同时解决cod、氨氮、总磷、ss等指标问题，急需一种紧凑型深度处理工艺来满足水厂需求。
37.请参阅图1，本发明一实施例提供一种臭氧气浮滤池一体化装置，包括：
38.臭氧制备系统、溶气罐以及气浮滤池系统；
39.所述溶气罐的入口与所述臭氧制备系统的出口连通；所述臭氧制备系统可产生臭氧；
40.所述气浮滤池系统的入口与所述溶气罐的出口连通，并且所述气浮滤池系统的出口与第一支路和第二支路连通，所述第一支路连通至所述溶气罐的另一入口，所述第二支路与出口连通。
41.本发明提供了一种臭氧气浮滤池一体化装置及处理方法，集臭氧高级氧化、气浮、生物活性炭处理、过滤于一体工艺处理单元，具有占地小、投资省、运行费用低等特点，同时解决cod、tp、nh3、ss等指标问题，能一步达到准三的排水标准，是污水厂提标改造理想的优选工艺之一，本发明可同步解决污水厂提标改造中深度处理存在的cod、氨氮、总磷、ss超标问题。同时满足水厂占地少的需求。针对不同水厂不同的需求，本发明装置还可以进行调整，以解决单一需求的水厂提标改造问题。
42.在优选的实施例中，还包括：尾气破坏系统，与所述气浮滤池系统的尾气出口连
通。
43.在优选的实施例中，尾气破坏系统包括：
44.尾气破坏器、尾气收集罩和尾气收集管，所述尾气收集罩设于所述气浮滤池的气体出口上方，所述尾气收集管的一端与所述尾气收集罩连通，所述尾气破坏器与所述尾气收集管的另一端连通。
45.在优选的实施例中，所述臭氧制备系统包括：液氧罐、蒸发器、臭氧发生器以及臭氧增压装置；其中，所述臭氧发生器通过蒸发器连通所述液氧罐；所述臭氧增压装置的入口与所述臭氧发生器的出口连通。
46.在优选的实施例中，所述气浮滤池系统包括：快混搅拌器、慢混搅拌器、导流筒、溶气释放阀、刮渣机、反洗出水槽以及过滤介质；所述快混搅拌器置于第一混合腔，所述慢混搅拌器置于第二混合腔；所述第一混合腔和所述第二混合腔；所述导流筒与将所述第一混合腔和所述第二混合腔中的污水导入反洗出水槽，所述刮渣机用于去除所述导流筒内的固体渣，所述过滤介质用于对所述反洗出水槽漏出的污水进行过滤。
47.如图1所示，包括液氧罐1、蒸发器2、臭氧发生器3、臭氧增压装置4、溶气罐 5、气浮滤池6、尾气破坏器7、回流泵8等。污水自二沉处理后通过进水管道601 进入混凝池，混凝池在混凝搅拌器61的均匀搅拌下，污水与混凝剂充分混合反应，混合后的水通过出水堰，流入絮凝池。絮凝池内投加絮凝剂，由絮凝搅拌器62的慢速搅拌，形成小絮花，混合液体通过导流筒63进入到溶气释放区。与溶气释放阀64 释放出来的高浓度臭氧水和大量微纳米气泡进行反应、吸附，把大分子有机物变成小分子有机物，甚至水和二氧化碳。同时微小絮体周围聚集大量的微气泡，一起上浮进入浮选区，将90％以上污染颗粒物去除，小量的比重大于1的机械杂质和微小絮体进入过滤区67被截留在滤层中，滤层中的截留污物定期通过气水反冲洗汇集到反冲洗出水槽66，然后经过反冲洗出水管603排出。处理后的水一部分经出水管602排放，一部分用回流泵8通过回流管604回流到溶气罐5，进行循环处理。
48.另外，该一体化装置包括臭氧发生装置和臭氧增压装置。液氧通过进气管11通入液氧罐1储存起来，一般存储一周或者半个月的用量，液氧通过液氧罐出气管12 进入蒸发器2，将液氧变成氧气，氧气通过管道和减压阀组进入臭氧发生器3，通过高压放电产生臭氧气体，浓度大概在150-220g/nm3，压力0.5～1bar，臭氧气体进入臭氧增压装置4增压，增压至4～bar，然后进入溶气罐5，在溶气罐中，臭氧溶入水中，同时在4～5bar的压力下产生高浓度的臭氧水，与回流泵8泵入的回流水进行反应，降解污染物。生成的高浓度臭氧水通过溶气水进水管605进入气浮滤池释放区，通过溶气释放阀64释放并产生大量的微纳米气泡，微纳米气泡与混凝过来的废水充分混合并反应，在进一步降解污染物的同时，并与微小絮体吸附聚集，上浮进入后续的气浮过滤处理。
49.此外，从气浮区表面部分溢出的气体和部分臭氧气体通过收集罩收集701，通过尾气收集管道702进入尾气破坏装置7，使得多余的臭氧气体进行分解排出。
50.本发明臭氧气浮滤池一体化装置对水处理工艺流程按水流方向描述如下：
51.污水厂二沉是出水通过管道进水管进入混凝池，混凝池内同时加入混凝药剂，在混凝搅拌器的均匀搅拌下，污水与混凝剂充分混合反应，为避免水流的冲击，在混凝池出水端设混凝出水渠，渠道的有效水深约1～1.5m，在混凝出水渠与对应的两格絮凝池间设出水管，且出水管上设出水堰，出水进入絮凝池。絮凝池内投加絮凝剂，由絮凝搅拌器的慢速搅
拌，形成小絮花，其带有絮花的混合液体通过导流筒进入到溶气释放区。溶气释放区设有连接溶气罐的溶气连接管和溶气释放阀，通过手轮控制溶气释放阀释放高浓度的臭氧水并形成大量的微气泡，气泡的直径10～20μm，臭氧及水中氧化物质与水中污染物发生反应，把大分子有机物变成小分子有机物，有的降解成水和二氧化碳。同时大量的微气泡吸附在絮体周围，一起上浮经过堰墙进入浮选区，90％以上的颗粒污染物通过气浮到水面形成泥渣层，通过设在池末端的刮渣机去除；10％的甚至更少量比重大于1的机械杂质和微小絮体进入过滤区被截留在滤层中，滤层中的截留污物定期通过气水反冲洗被去除。处理后的水一部分经排水管排放，一部分回流到溶气罐。溶气罐的回流水为过滤后的产水，约10％～20％的产水用回流泵(图中未示)泵入到溶气罐中，加压0.5～0.6mpa，同时向溶气罐注入臭氧增压气体，在溶气罐内形成过高浓度臭氧溶气水。在溶气罐中，高浓度的臭氧水率先氧化回流过来的水的污染物，降低cod。随后通过释放阀在释放区释放，进行循环处理。
52.臭氧制备系统包括液氧罐、蒸发器、臭氧发生器及配套系统、臭氧增压装置及控制系统等等。运输车将液氧运到现场，装入液氧罐，液氧通过管道进入蒸发器，液氧变成气体，通过减压等进入臭氧发生器，臭氧发生器产生的臭氧大概在 150～220g/nm3，压力在0.5～1bar，这种气体不能直接进入溶气罐，需要通过臭氧增压装置，将臭氧压力增加到4～5bar，增压后的臭氧气体进入溶气罐，通过溶气罐里的溶气装置将臭氧气体溶入水中，形成高浓度的臭氧水，高浓度臭氧水进入气浮滤池系统进行污染物处理。
53.同时，气浮滤池上设喷淋设施，从溶气水回流管上接一路支管到气浮滤池喷淋管上，向气浮滤池内喷洒回流的带压水，推动气浮区水体表面浮渣向出水端移动，利于浮渣的刮除。
54.此外，从气浮区表面部分溢出的气体和部分臭氧气体通过收集罩收集，通过尾气收集管道进入尾气破坏装置，使得多余的臭氧进行分解排出。
55.另外，通过臭氧分解后，部分污染物进入过滤区活性炭滤料，形成生物活性炭，进一步降解cod和氨氮。经过一段时期的运行，过滤区滤料上层拦截大量的污染物质，根据出水情况定期对滤料进行反冲洗，通常反冲洗周期约36～48h。采用气洗～气水联合冲洗～水洗的方式对滤料反冲洗，反冲洗时，先关闭出水管，然后打开反洗进气管进行气洗，气洗结束后打开出水管，再进行气水联合冲洗，关闭反洗进气管，继续进行水反洗，最后，冲洗的水收集到排水槽经反冲洗排水管排出。
56.本发明提出了一种新型臭氧气浮滤池一体化装置和使用方法，可同步解决污水厂提标改造中深度处理存在的cod、氨氮、总磷、ss超标问题。同时满足水厂占地少的需求。针对不同水厂不同的需求，本发明装置还可以进行调整，以解决单一需求的水厂提标改造问题。比如解决cod超标问题，可采用臭氧气浮技术处理；如要深度除磷，可采用气浮滤池工艺；如要解决cod、氨氮问题，可采用臭氧气浮生物活性炭滤池工艺等。
57.本发明专利对含有印染废水的污水厂深度处理特别实用，降解cod的同时还防止氨氮超标。在江浙地区一些含有印染废水的污水厂，生化系统氨氮出水＜1.5ppm满足要求，但是在提标改造过程中采用臭氧催化氧化工艺，cod处理到30ppm之后氨氮提升到1.5ppm以上，造成氨氮超标，问题很难解决。如果采用采用臭氧气浮活性炭滤池工艺，可一次性解决上述问题。同时占地少、运行和投资成本更低。
58.本发明专利提供一种新型深度处理用臭氧气浮滤池一体化装置和使用方法，同步
解决污水厂深度处理中cod、tp、氨氮、ss等问题，成为水厂提标改造中准四、准三排放标准的理想解决方案之一。
59.下面通过具体实施例进行说明。
60.实例1：印染废水处理
61.进水为三沉池出水，通过臭氧气浮滤池后，稳定达到准四标准。
62.项目名称进水出水去除率codmg/l462839％ssmg/l12475％氨氮mg/l20.575％tpmg/l0.30.0390％色度30680％
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63.可以理解，1、本发明专利采用臭氧发生器、臭氧增压装置、混凝、絮凝、气浮池、过滤池一体化装置，对市政和工业废水提标改造深度处理，同步解决cod、氨氮、总磷、ss等达标问题。
64.2、本发明装置创新性将臭氧氧化工艺与气浮滤池相结合，增强了臭氧的氧化效果，提高了臭氧的利用率，降低了系统投资和运行成本。
65.3、本发明装置采用了专属的臭氧增压装置，臭氧气体压力升高到4～5bar，满足溶气罐压力需求，使得臭氧高效率溶入水中，得到高浓度臭氧水，比传统射流曝气方式提高3到4倍。
66.4、本发明装置在气浮滤池上增加了臭氧尾气收集装置，将剩余臭氧收集后经过尾气破坏器进行处理，防止过量的臭氧进入空气中，保证安全使用。
67.5、本发明与臭氧水和气泡相接触的设备和构筑物都进行了防腐处理，溶气罐、刮渣机、回流管等采用316l材质，收集罩、刮渣片采用聚四氟乙烯等。
68.6、本发明过滤介质可采用生物活性炭或者滤煤滤砂，滤床厚度标准设计为1.3m，根据需要可以增加到2m。
69.7、本发明创新性臭氧气浮滤池一体化装置可根据不同处理规模的水量，定制不同尺寸的设备，设备结构可根据用户需求灵活设计为混凝土或钢结构。
70.可以理解，在优选的实施例中，所述臭氧增压装置可将臭氧气体压力升高到 4-5bar。
71.在优选的实施例中，所述过滤介质包括：生物活性炭或者滤煤滤砂。
72.在优选的实施例中，所述气浮滤池的溶气水回流管上连通一支管到气浮滤池喷淋管上，向气浮滤池内喷洒回流的带压水，推动气浮区水体表面浮渣向出水端移动。
73.本发明进一步提供一种利用上述臭氧气浮滤池一体化装置进行印染废水的污水处理方法，包括：
74.通过所述臭氧气浮滤池一体化装置的臭氧制备系统产生臭氧水；
75.将所述臭氧水和印染废水的污水通入气浮滤池系统，得到净化水。
76.本发明提供了一种处理方法，集臭氧高级氧化、气浮、生物活性炭处理、过滤于一体工艺处理单元，具有占地小、投资省、运行费用低等特点，同时解决cod、tp、 nh3、ss等指
标问题，能一步达到准三的排水标准，是污水厂提标改造理想的优选工艺之一，本发明可同步解决污水厂提标改造中深度处理存在的cod、氨氮、总磷、ss 超标问题。同时满足水厂占地少的需求。针对不同水厂不同的需求，本发明装置还可以进行调整，以解决单一需求的水厂提标改造问题。
77.在优选的实施例中，还包括：通过臭氧增压装置将臭氧气体压力升高到4-5bar。
78.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施方式的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施方式或示例。
79.此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施方式或示例以及不同实施方式或示例的特征进行结合和组合。以上所述仅为本说明书实施方式的实施方式而已，并不用于限制本说明书实施方式。对于本领域技术人员来说，本说明书实施方式可以有各种更改和变化。凡在本说明书实施方式的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书实施方式的权利要求范围之内。