专利名称：难降解废水回用装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水处理装置，尤其涉及一种难降解废水回用装置。
背景技术：
难降解有机废水COD较高， 一般均在2000mg/L以上，并且其可生化性较低，BOD/ C0D值一般均在0.3以下甚至更低，所以很难直接利用生物法将其C0D降低。而化学氧化法 可将其直接矿化或通过氧化提高污染物的可生化性，同时还对环境类激素等微量有害化学 物质的处理方面有很大的优势。然而03、 H202和Cl2等氧化剂的氧化能力不强且有选择性 等缺点难以满足要求。 这类废水危害性大，治理困难，现有技术中，常用的治理方法有混凝沉淀(气浮) 法、吸附法、和Fenton试剂法等。这些方法一定程度上能提高难降解废水的可生化性，并能 降低其COD浓度。 上述现有技术至少存在以下缺点 运行成本高、出水水质不稳定，需要与其他深度处理技术相结合应用才可达到排 放标准，无法满足回用水要求。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种运行成本低、出水水质稳定，出水能达到城市难处 理水标准的难降解废水回用装置。 本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的 本实用新型的难降解废水回用装置，包括光催化臭氧氧化模块和膜生物反应器模 块，待处理废水首先进入光催化臭氧氧化模块进行处理，之后进入膜生物反应器模块进行 处理。 由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型所述的难降解废水回用 装置，由于待处理废水首先进入光催化臭氧氧化模块进行处理，之后进入膜生物反应器模 块进行处理。运行成本低、出水水质稳定，出水能达到城市杂用水水质标准。
图1为本实用新型中光催化臭氧氧化模块的结构原理图； 图2为本实用新型中膜生物反应器模块的结构原理图。
具体实施方式本实用新型的难降解废水回用装置，其较佳的具体实施方式
是，包括光催化臭氧 氧化模块和膜生物反应器模块，待处理废水首先进入光催化臭氧氧化模块进行处理，之后 进入膜生物反应器模块进行处理。 如图1所示，光催化臭氧氧化模块包括反应筒体3，所述反应筒体3连接有臭氧发
3生器、T叫添加装置，反应筒体3内设有一根或多根紫外光灯管2，反应筒体3内还可以设 有搅拌器1等。 如图2所示，膜生物反应器模块包括池体5，池体5内设有膜组件4，模组件4可以 采用孔径为0. 2 0. 4 ii m的微滤膜，也可以采用其它的超滤膜、微滤膜等。 池体5由碳钢及型钢等焊接而成，其上设有进、出水管道及排空管道等，池体5设 有防腐层。池体5内连接有鼓风曝气系统，鼓风曝气系统的进气口设于膜组件4的下方。 鼓风曝气系统的进气管道上可以设有调节阀。 本实用新型还可以包括自动控制系统，自动控制系统包括可编程控制器、现场仪 表、现场控制设备等。 本实用新型可解决传统技术中的运行成本高、出水无法满足回用要求并且水质不 稳定、运行条件不易掌握等缺点。 下面结合具体实施例对本实用新型进行详细的描述，由两部分组成 第一阶段采用光催化-臭氧氧化(Ti02/VU/03)技术对难降解废水进行预处理，分 解结构较复杂的难降解物质，使废水的B0D/C0D值增加，降低部分C0D，提高可生化性，为后 续的生化处理创造良好条件； 第二阶段采用膜生物反应器技术，强化微生物对废水中有机物的分解效率，同时 伴随有膜过滤过程，去除废水中绝大部分C0D，使出水水质达到城市污水再生利用城市杂用 水水质标准(GB/T 18920-2002)。通过装置处理过的出水可用于厂区绿化，甚至可作为水质 要求不高的工业生产用水，从而达到工业生产厂区节约水资源，降低成本的目的。 具体如图1所示，光催化-臭氧氧化(Ti02/VU/03): 废水和臭氧由反应器底部进入，在搅拌器搅动下与水中悬浮状的二氧化钛颗粒混 合均匀，并在安置于反应器中的数根紫外灯(紫外灯数量视装置规格而定)光作用下进行 光催化氧化反应。 Ti0乂VU/03技术是在紫外光照作用下以二氧化钛为催化剂，加快臭氧的氧化速率， 从而氧化分解难降解有机污染物的过程。二氧化钛(Ti02)是良好的光催化剂，可以降低化 学反应所需的能量，以紫外光的能量来作为化学反应的能量来源，加速氧化还原反应，使吸 附在表面的臭氧及水分子激发成极具活性的0H-自由基，这些氧化力极强的自由基几乎可 分解所有对人体或环境有害的有机物质及部分无机物质。 传统的高级氧化技术如03、H202、FentOn试剂等去除有机污染物主要集中在具有生 物毒性的芳香族化合物的去除方面，而当光催化和臭氧相联合时，不但提高了对芳香族化 合物的去除效率，而且也可以使饱和有机化合物得以降解。传统认为光催化只能处理低浓 度废水，而且需要很长的停留时间，结合臭氧氧化技术后，大大提高了有机物降解速率并扩 展了的光催化技术应用范围。光催化-臭氧氧化系统在水处理领域有着很强的优势，其应 用范围广，可处理印染废水、焦化废水、垃圾渗滤液废水、电子行业废水等多种高浓度难降 解有机废水。 如图2所示，膜生物反应器 膜生物反应器(MBR)技术是膜分离技术和生物技术的有机结合，它实现了水力停 留时间与污泥停留时间的彻底分离，增加了生物反应器中的活性污泥浓度，从而强化了对 废水中的有机物的生物降解。此外，MBR还具有占地面积小，处理速度快，排泥周期长，出水水质稳定等优点。可以被应用于工业废水的处理，在啤酒废水、造纸废水、印染废水、焦化废 水、电厂中水回用等的处理中。 膜生物反应器与其他废水处理技术相比有其独特的优点1)膜分离组件可以提 高某些转性菌的浓度和活性，还可以截留许多分解速度较慢的大分子难降解物质，通过延 长其停留时间而提高对它的降解效率；2)膜组件可以通过分离出废水中的聚乙烯醇、燃 料、羊毛脂、油剂等污染物来降低废水的C0D ;3)处理后排出的水达到回用水标准，可用于 厂区内的工艺循环水。 本实用新型中的膜生物反应器技术具有以下技术要点 大力优化系统构成1)池体由碳钢及型钢等焊接而成，其上设有进、出水管道及 排空管道，根据处理量的大小制成相应规格的池体，为延长池体的使用寿命，池体必须经过 特定的防腐。2)膜组件是本装置模块的核心部件，出水水质的好坏与处理成本与其有直接 的关系，根据不同的水质要求，一般选择的膜组件也不相同，由于价格因素，一般都选择有 机膜，膜的孔径在0. 2 0. 4 ii m之间，膜通量为10L/ (m2 *h) 。 3)鼓风曝气系统采用鼓风机 +穿孔管曝气系统，简单可靠，管道上设有调节阀来调整膜组件的曝气强度，以减轻膜污染。 膜的选择现有膜可分为有机膜和无机膜两种，常用的膜材料为聚乙烯、聚丙烯 等。分离式MBR通常采用超滤膜组件，截留分子量一般在2 30万。截留分子量越大，初 始膜通量越大，但长期运行膜通量未必越大。无机膜的通量衰减试验表明孔径0.2ym的 膜比0. 8 ii m的膜更适合于MBR。试验发现，膜初始通量衰减主要是由于浓差极化引起，膜截 留分子量愈小，通量衰减率愈大；膜长期运行的通量衰减主要是由于膜污染引起，膜截留分 子量愈大，通量衰减幅度愈大，化学清洗恢复率愈低。对于淹没式MBR，既可用超滤膜，也可 使用微滤膜。由于膜表面的凝胶层也起到了过滤作用，在处理生活污水时，微滤膜与超滤膜 的出水水质没有明显差别，因此淹没式MBR多采用0. 2 0. 4 ii m微滤膜。 水力学特性的改善对于一体式膜生物反应器，设计合理的流道结构，提高膜间液 体上升流速，使较大的曝气量起到冲刷膜表面的错流过滤效果显得尤为重要。在同样的曝 气强度下，反应器越高，上升流通道越窄，下降流通道与底部通道越宽，则越能获得较大的 膜间错流流速。 操作方式的优化当膜材料选定后，其物化性质也就基本确定了，操作方式就成为 影响膜污染的主要因素。为了减缓膜污染，曝气是维持分离式膜生物反应器稳定运行的重 要操作，同时縮短抽吸时间或延长停吸时间和增加曝气量均有利于减缓膜污染，抽吸时间 对膜阻力的上升影响最大，曝气量其次。根据上述实验结果，我公司确定最佳曝气量和抽吸 时间。 自动控制系统本装置的自动控制系统将是以工业控制计算机为基础，选用由可 编程控制器(PLC)与现场仪表、现场控制设备组成。实现对整个工艺系统的检测、控制、报 警、联锁及事故处理等功能。以便满足各种运行工况的需要，确保工艺系统的安全经济运 行。监视和管理功能通过操作员站的触摸屏进行。所以把握好设计、软件开发、元部件配置 也是十分重要的。 本实用新型能有效处理焦化、印染等行业的难降解废水，出水能达到城市杂用水 水质标准，为生产企业节约水资源；该装置由光催化臭氧氧化反应器和膜生物反应器量大 模块组成，组装运输方便，设计组合方式灵活，操作维护简单；光催化臭氧氧化技术克服了传统高级氧化法的缺点，能处理的难降解废水种类广泛，与膜生物反应器技术有机联合应 用，出水水质稳定。 以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不 局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到 的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
权利要求一种难降解废水回用装置，其特征在于，包括光催化臭氧氧化模块和膜生物反应器模块，待处理废水首先进入光催化臭氧氧化模块进行处理，之后进入膜生物反应器模块进行处理。
2. 根据权利要求1所述的难降解废水回用装置，其特征在于，所述光催化臭氧氧化模 块包括反应筒体，所述反应筒体内连接有臭氧发生器、Ti02添加装置，所述反应筒体内设有 一根或多根紫外光灯管。
3. 根据权利要求2所述的难降解废水回用装置，其特征在于，所述反应筒体内设有搅 拌器。
4. 根据权利要求1所述的难降解废水回用装置，其特征在于，所述膜生物反应器模块 包括池体，所述池体内设有膜组件，所述模组件采用孔径为0. 2 0. 4 ii m的微滤膜。
5. 根据权利要求4所述的难降解废水回用装置，其特征在于，所述池体由碳钢及型钢 焊接而成，其上设有进、出水管道及排空管道，池体设有防腐层。
6. 根据权利要求4所述的难降解废水回用装置，其特征在于，所述池体内连接有鼓风 曝气系统，所述鼓风曝气系统的进气口设于所述膜组件的下方。
7. 根据权利要求6所述的难降解废水回用装置，其特征在于，所述鼓风曝气系统的进 气管道上设有调节阀。
8. 根据权利要求1所述的难降解废水回用装置，其特征在于，包括自动控制系统，所述 自动控制系统包括可编程控制器、现场仪表、现场控制设备。
专利摘要本实用新型公开了一种难降解废水回用装置，包括光催化臭氧氧化模块和膜生物反应器模块，待处理废水首先进入光催化臭氧氧化模块进行处理，之后进入膜生物反应器模块进行处理；光催化臭氧氧化模块包括臭氧发生器、TiO2添加装置、紫外光灯管；膜生物反应器模块包括膜组件，模组件采用孔径为0.2～0.4μm的微滤膜。光催化臭氧氧化技术克服了传统高级氧化法的缺点，能处理的难降解废水种类广泛，与膜生物反应器技术有机联合应用，出水水质稳定，能有效处理焦化、印染等行业的难降解废水，出水能达到城市杂用水水质标准。
文档编号C02F1/44GK201538729SQ200920108780
公开日2010年8月4日 申请日期2009年6月17日 优先权日2009年6月17日
发明者套格图, 毛文斌, 韦兰春 申请人:北京中联动力技术有限责任公司