连续臭氧反应塔的污水处理设备的制作方法
【专利摘要】本发明为一种连续臭氧反应塔的污水处理设备，属于页岩气、工业污水及医用污水的环保领域。其特征在于：本发明采用两个以上的组合塔进行联合连续除污，将经过预处理后的污水，通过进水口(1)输送到连续臭氧混合塔，并经出水口(3)与后面塔器的入口(1)相连，采用串联的形式依次进入到后续的塔器中。臭氧通过臭氧主分布管(7)进入各臭氧塔底部的臭氧入口(8)，经臭氧排气管或微孔排气盘(10)与每个塔内的污水进行氧化反应，通过多个臭氧反应塔的连续杀毒除污，直至达到除污杀菌的目的，经最终一个塔的出水口(3)输送到清水池(6)。
【专利说明】连续臭氧反应塔的污水处理设备【技术领域】
[0001] 本技术属于页岩气返排污水、油田污水、煤化工污水、医用污水，以及城市污水和纯净水净化环保处理领域。
【背景技术】
[0002]我国页岩气开发还处于起步阶段，目前主要是利用水力压裂技术进行页岩气的开采。压裂液的返排污水含有几十种有机化合物和矿物质成分，用现有技术手段很难达到环保处理的要。
[0003]同样，油田钻采污水也是添加了各种化合药剂，并含有油脂成分和矿物质成分，用传统工艺处理后的废水还要进行深度处理才能达到环保要求。
[0004]近年来，由于煤化工的迅猛发展，相应的污水处理也成为日益关注的对象，而且残留的化合物非常复杂，综合废水中COD —般在5000mg/l左右、氨氮在200~500mg/l，废水所含有机污染物包括酚类、多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等，是一种典型的含有难降解的有机化合物的工业废水。
[0005]医院污水主要源于各种病房，特别是各种传染病房、手术室、洗衣房所排污水，除含有大量病源微生物，寄生虫卵如蛔虫卵及各种病毒如肝炎病毒、肺结核菌和痢疾菌等外，还含有大量污染物，其中有机物质占污染总量的60%左右，不溶解物质约占总量的40%。
[0006]上述页岩气、煤化工、医用及化工污水的处理，如果用氯仿、四氯化碳、氯乙烯、三氯乙烯、氯酚类进行杀菌除污，在使用后将会产生致癌物质，即会产生二次污染。而臭氧是强氧化剂，在使用后可以对有害化合物进行自然分解，不具有致癌性及其它危害，对有害有毒化合物的分子链具有有效氧化分解功能。可以对工业污水、城市污水、污泥和洁净水实行无公害的环保处理。
[0007]臭氧比液氯、漂白粉、二氧化氯具有更强的氧化能力，可以比氯快600-3000倍的速度杀死包括氯不能彻底杀死的所有细菌、病毒等；可将某些重金属离子Pb、Hg等氧化沉淀达到分离的目的。
[0008]但现有的臭氧处理技术没有得到很好的开发利用。我国现有部分污水处理厂也开始使用臭氧来处理污水，就是在方形或圆形污水池底部放置了若干个有喷气孔的臭氧分布器，这样不仅浪费臭氧，而且杀菌效果不好。
[0009]专利98800148.9:空气臭氧混合器及臭氧雾发生装置，介绍的是一种臭氧混合器，与本技术方案有很大的区别。
[0010]专利01126356.3:臭氧水装置，介绍了一种单塔结构的洁净水臭氧处理装置，与本技术方案也有很大区别。
【发明内容】
[0011]本发明采用两个以上的组合臭氧反应塔进行联合连续杀菌分解除污，不断将废水中的有害化学残留物进行最大限度的分解。其发明的内容如下:[0012]对污水进行臭氧处理前，必须进行初步预处理或经过MBR膜生物处理后进行。即经过沉砂、气浮等初步预处理后的污水，或经MBR膜生物反应器处理后的产出水，通过进水口(I)输送到连续臭氧混合塔，并经出水口(3)与后面塔器的入口(I)相连，采用串联的形式依次进入到后续的塔器中，经最终一个塔的出水口(3)输送到清水池(6)。臭氧通过臭氧主分布管(7)进入各臭氧塔底部的臭氧入口(8)，经臭氧排气管或微孔排气盘(10)与每个塔内的污水进行氧化反应，通过多个臭氧反应塔的连续杀毒除污，以达到除污目的。污水出入口可以下进上出，也可以上进下出。
[0013]污水与臭氧在每一个臭氧混合塔中氧化反应后，少量剩余臭氧从塔的顶部出口
(2)经汇集管(4)排放到尾气处理器(5)，进 行集中处理后排放。
[0014]每一个反应塔污水入口(I)的流量可以恒定，而每一个塔所有臭氧入口管(8)的流量都不可以恒定不变，必须按要求逐次递减。因此，在臭氧入口(8)与臭氧分布管之间安装有臭氧流量计(9)，流量计(9)也可以直接安装在臭氧反应器上，每一个流量计对应一台臭氧反应塔，目的是控制并调节臭氧的具体流量。
[0015]所有混合塔的污水入口(I)和臭氧排气管或微孔排气盘(10)的高度差应^ 1500_，以确保臭氧与水中有害成分有充分混合反应的时间。臭氧反应塔的中部设置有塔盘或填料，以保证臭氧与水能够起到充分反应的作用。
[0016]在进行臭氧的连续污水处理时，流经塔器的水为串联，即后一个塔器的入口均与前一个塔器的出口相连。而臭氧入口管(8)与塔器为并联式连接，臭氧分别进入到每个塔器底部。
[0017]在混合塔的底部设有污泥排放口(11)，经集合管(12)排放到污泥处理池(13)。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1，塔式连续臭氧混合设备，其中:
[0019]件I为污水入口
[0020]件2为尾气排放口
[0021]件3为出水口
[0022]件4为尾气集合管
[0023]件5为尾气处理器
[0024]件6为清水池
[0025]件7为臭氧主分布管
[0026]件8为臭氧入口管
[0027]件9为臭氧流量计
[0028]件10为臭氧排气管或微孔排气盘
[0029]件11为污泥排放出口
[0030]件12为污泥排放集合管
[0031]件13为污泥处理池
[0032]件14为填料或塔盘
【具体实施方式】[0033]案例:页岩气返排污水的处理
[0034]第一步:污水预处理
[0035]将页岩气压裂液的返排废水或工业污水经前期预处理，或沉沙、或气浮，并扒掉水面浮渣，对预处理后的污水进行水质测试，以确定污水中的各种指标范围。
[0036]第二步:MBR生物膜处理工艺
[0037]将经过预处理后的污水输送到MBR生物膜反应器，经缺氧池或厌氧池进入到膜生物反应池。经过MBR生物膜处理后水的出水水质要达到《城市污水再生利用景观环境用水水质》观赏性景观环境用水标准(GB/T18921-2002)。
[0038]由于压裂液中的有毒氯化物在预处理和MBR处理阶段都很难清除，而且压裂液中还有其它难以降解的有机物分子，如果将这些含有复杂化合物的水没有进行彻底处理就进行直接排放，这些有毒化合物将对生态环境造成严重的破坏，所以必须进行深度无公害处理。
[0039]第三步:臭氧氧化反应
[0040]根据MBR处理后残余有害化合物的指标，确定每个单塔中臭氧的加入量，正式运行前并进行试运行，以获得准确的直接数据。
[0041]将经过处理后的污水按计量输入臭氧混合塔，臭氧也按计量输入臭氧混合塔，使污水中的化合物与臭氧进行氧化反应。第一个单塔加入的臭氧量要多，后面几个塔的加入量按前一个塔出水 残留物的分析结果依次递减。
[0042]由于页岩气及工业污水中的化合物非常复杂，要彻底破坏有机化合物的分子链，可能需要经过3~6道臭氧塔的氧化处理，而城市生活污水一般仅需2~3道臭氧塔的连续处理。经上述方案处理的清水完全可以直接排放，也可用作洁净水的前处理工艺。
[0043]本发明技术方案非常方便，易于实施，与其它用氯化物杀菌的污水处理方案相比，是完全氧化处理方案，无二次污染源，占地面积小，设备投资省。
[0044]以上技术方案不仅适用于页岩气的污水处理领域，也适用于污染较为严重的煤化工污水、石化工业污水、冶金工业污水和城市生活污水的集中处理，而且特别适合大型医院及制药工业的污水处理。本技术还可以作为工业及城市污水改造提供净化水的配套设施。
【权利要求】
1.一种连续臭氧反应塔的污水处理设备，其特征是经过预处理后的污水，或经MBR膜生物反应器处理后的产出水，通过进水口(I)输送到连续臭氧混合塔，并经出水口(3)与后面塔器的入口(I)相连，采用串联的形式依次进入到后续的塔器中，经最终一个塔的出水口(3)输送到清水池(6)，臭氧通过臭氧主分布管(7)进入各臭氧塔底部的臭氧入口(8)，经臭氧排气管或微孔排气盘(10)与每个塔内的污水进行氧化反应。
2.如权利要求书I所述的连续臭氧反应塔的污水处理设备，污水与臭氧在每一个臭氧混合塔中氧化反应后，少量剩余臭氧从塔的顶部出口(2)经汇集管(4)排放到尾气处理器(5)进行集中处理后排放。
3.如权利要求书I所述的连续臭氧反应塔的污水处理设备，所有混合塔的污水入口(I)和臭氧排气管或微孔排气盘(10)的高度差应> 1500mm，臭氧反应塔的中部设置有塔盘或填料，以保证臭氧与水能 够起到充分反应的作用。
【文档编号】C02F9/14GK103936235SQ201410184594
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月29日 优先权日:2014年4月29日
【发明者】束润涛 申请人:武汉市润之达石化设备有限公司, 束润涛