一体式臭氧催化氧化-曝气生物滤池的制作方法

本发明属于工业废水深度处理设备领域，具体涉及一体式臭氧催化氧化-曝气生物滤池。是运用臭氧催化氧化法、生物氧化法去除工业废水中cod和氨氮的装置。

背景技术

工业废水cod和氨氮含量高，给环境造成很大污染。近年来，持续严格的工业废水排放标准相继颁布实施，这给企业造成极大环保压力，因此对工业废水的氨氮和cod进行深度处理显得尤为重要。

目前，已知的臭氧-曝气生物滤池工艺在工业废水氨氮和cod深度处理领域较为广泛的应用。在工程实际中，大多是将臭氧氧化和曝气生物滤池分开设计、使用，这种分体式模式存在着占地面积大、基建费用高、臭氧使用效率低等缺点，难以获得普遍的推广应用。

技术实现要素：

针对以上问题，本发明提供了一种结构简单、处理效率高、运行成本低的一体式臭氧催化氧化-曝气生物滤池，采用臭氧催化氧化技术和生物强化处理技术的联合工艺。

为达到以上目的，本发明采用了以下技术方案：一种一体式臭氧催化氧化-曝气生物滤池，它是由进水系统、h2o2投加系统、装置壁、快速循环混合反应系统围板、臭氧投加系统、快速循环混合反应系统内隔板、快速循环混合反应系统罩板、穿孔整流板i、穿孔整流板ii、锰砂催化剂层、反冲洗进水系统、承托层、曝气系统、滤料层、出水堰、出水管、反冲洗排水系统i、反冲洗排水系统ii、反冲洗进气系统组成，所述快速循环混合反应系统围板、快速循环混合反应系统内隔板、快速循环混合反应系统罩板构成快速循环混合反应系统；所述穿孔整流板i、穿孔整流板ii构成水流整流系统，所述锰砂催化剂层、反冲洗进水系统、承托层、反冲洗排水系统ii、反冲洗进气系统构成残留臭氧去除系统；所述反冲洗进水系统、承托层、曝气系统、滤料层、出水堰、出水管、反冲洗排水系统i、反冲洗进气系统构成生化反应系统；所述快速循环混合反应系统放置于最底部，水流整流系统放置于快速循环混合反应系统上方，残留臭氧去除系统放置于水流整流系统上方，生化反应系统放置于最上部。

本发明所述进水系统、h2o2投加系统、快速循环混合反应系统围板、臭氧投加系统、快速循环混合反应系统内隔板、快速循环混合反应系统罩板位于生物滤池的底部，所述快速循环混合反应系统内隔板设于快速循环混合反应系统围板和快速循环混合反应系统罩板内，臭氧投加系统设于快速循环混合反应系统内隔板内，所述进水系统、h2o2投加系统设于臭氧投加系统下方；所述穿孔整流板i、穿孔整流板ii、锰砂催化剂层、反冲洗进水系统、承托层、反冲洗进气系统位于生物滤池的中下部，所述反冲洗进气系统位于承托层内，所述承托层紧贴锰砂催化剂层下方，所述反冲洗进水系统位于承托层下方，所述穿孔整流板i、穿孔整流板ii位于反冲洗进水系统的下方；所述反冲洗进水系统、承托层、曝气系统、滤料层、反冲洗排水系统ii、反冲洗进气系统位于生物滤池的中上部，所述曝气系统、反冲洗进气系统位于承托层内，所述承托层紧贴滤料层下方，所述反冲洗进水系统、反冲洗排水系统ii位于承托层的下方；所述出水堰、出水管、反冲洗排水系统i位于生物滤池的顶部，所述出水管位于出水堰的右侧，反冲洗排水系统i位于出水堰的左侧；所述快速循环混合反应系统围板为圆形不锈钢制成，下部向外折，外折夹角度为145度，外折水平长度为5厘米；所述快速循环混合反应系统内隔板为圆形不锈钢制成，下部向内折，内折夹角度为145度，内折水平长度5厘米；所述穿孔整流板为二层，分别为穿孔整流板ii和穿孔整流板i，均为不锈钢制成，所述穿孔整流板ii为平面，穿孔率为23%；所述穿孔整流板i为倒伞形，中心夹角度为155度，穿孔率为17%。所述反冲洗排水系统为两套，分别为反冲洗排水系统i、反冲洗排水系统ii，均为不锈钢管制成，反冲洗排水系统ii外围缠绕一圈10目的不锈钢筛网，反冲洗排水系统ii与上方的承托层下表面距离为厘米；所述反冲洗进水系统、反冲洗进气系统为两组，分别设于曝气生物滤池的中上部和中下部。

本发明采用两级催化氧化技术，第一级催化氧化采用o3-h2o2复合氧化体系，该级反应在快速循环混合反应系统里完成，以提高氧化效率、提升废水可生化性强化的性能；第二级催化氧化采用锰砂催化剂，该级反应在锰砂催化剂层里完成，该级反应既可以提高氧化效率、也可以去除残留的臭氧等氧化剂。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1、进水系统2、h2o2投加系统3、装置壁4、快速循环混合反应系统围板5、臭氧投加系统6、快速循环混合反应系统内隔板7、快速循环混合反应系统罩板8、穿孔整流板i9、穿孔整流板ii10、锰砂催化剂层11、反冲洗进水系统12、承托层13、曝气系统14、滤料层15、出水堰16、出水管17、反冲洗排水系统i18、反冲洗排水系统ii19、反冲洗进气系统。

图2为本发明的快速循环混合反应系统围板的结构示意图。

图3为本发明的快速循环混合反应系统内隔板的结构示意图。

图4为本发明的穿孔整流板i的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

根据图1、图2、图3所示，本发明一种一体式臭氧催化氧化-曝气生物滤池，它是由进水系统1、h2o2投加系统2、装置壁3、快速循环混合反应系统围板4、臭氧投加系统5、快速循环混合反应系统内隔板6、快速循环混合反应系统罩板7、穿孔整流板i8、穿孔整流板ii9、锰砂催化剂层10、反冲洗进水系统11、承托层12、曝气系统13、滤料层14、出水堰15、出水管16、反冲洗排水系统i17、反冲洗排水系统ii18、反冲洗进气系统19组成，所述快速循环混合反应系统围板4、快速循环混合反应系统内隔板6、快速循环混合反应系统罩板7构成快速循环混合反应系统；所述穿孔整流板i8、穿孔整流板ii9构成水流整流系统，所述锰砂催化剂层10、反冲洗进水系统11、承托层12、反冲洗排水系统ii18、反冲洗进气系统19构成残留臭氧去除系统；所述反冲洗进水系统11、承托层12、曝气系统13、滤料层14、出水堰15、出水管16、反冲洗排水系统i17、反冲洗进气系统19构成生化反应系统；所述快速循环混合反应系统放置于最底部，水流整流系统放置于快速循环混合反应系统上方，残留臭氧去除系统放置于水流整流系统上方，生化反应系统放置于最上部。

本发明所述进水系统1、h2o2投加系统2、快速循环混合反应系统围板4、臭氧投加系统5、快速循环混合反应系统内隔板6、快速循环混合反应系统罩板7位于生物滤池的底部，所述快速循环混合反应系统内隔板6设于快速循环混合反应系统围板4和快速循环混合反应系统罩板7内，臭氧投加系统5设于快速循环混合反应系统内隔板6内，所述进水系统1、h2o2投加系统2设于臭氧投加系统5下方；所述穿孔整流板i8、穿孔整流板ii9、锰砂催化剂层10、反冲洗进水系统11、承托层12、反冲洗进气系统19位于生物滤池的中下部，所述反冲洗进气系统19位于承托层12内，所述承托层12紧贴锰砂催化剂层10下方，所述反冲洗进水系统11位于承托层12的下方，所述穿孔整流板i8、穿孔整流板ii9位于反冲洗进水系统11的下方；所述反冲洗进水系统11、承托层12、曝气系统13、滤料层14、反冲洗排水系统ii18、反冲洗进气系统19位于生物滤池的中上部，所述曝气系统13、反冲洗进气系统19位于承托层12内，所述承托层12紧贴滤料层14下方，所述反冲洗进水系统11、反冲洗排水系统ii18位于承托层12的下方；所述出水堰15、出水管16、反冲洗排水系统i17位于生物滤池的顶部，所述出水管16位于出水堰15的右侧，反冲洗排水系统i17位于出水堰15的左侧；所述快速循环混合反应系统围板4为圆形304l不锈钢制成，下部向外折，外折夹角度为145度，外折水平长度为5厘米，所述快速循环混合反应系统内隔板6为圆形304l不锈钢制成，下部向内折，内折夹角度为145度，内折水平长度5厘米；所述穿孔整流板为二层，分别为穿孔整流板ii9和穿孔整流板i8，均为不锈钢制成，所述穿孔整流板ii9为平面，穿孔率为23%；所述穿孔整流板i8为倒伞形，中心夹角度为155度，穿孔率为17%。所述反冲洗排水系统为两套，分别为反冲洗排水系统i17、反冲洗排水系统ii18，均为304l不锈钢管制成；所述反冲洗排水系统ii18外围缠绕一圈10目的不锈钢筛网，反冲洗排水系统ii18与上方的承托层12下表面距离为15厘米；所述反冲洗进水系统11、反冲洗进气系统19为两组，分别设于曝气生物滤池的中上部和中下部。

实施例1：

本实例中装置为圆形，采用304不锈钢制作，内径600mm，高度4300mm。选用中药饮片废水物化出水作为实验进水，对本发明的处理装置进行效果试验。试验结果表明：污水cod从进水的360mg/l下降到45mg/l，氨氮从30mg/l下降到4.5mg/l，显示出该装置的优良处理能力。

本发明中，臭氧、双氧水的投加量可根据废水具体情况进行调节。

本发明中，反冲洗用水用气强度可根据废水具体情况调节。

本发明中，反冲洗历时可根据废水具体情况调节。

本发明的工作过程如下：

废水通过进水系统1进入快速循环混合反应系统，同时开启装置底部的臭氧投加系统5、h2o2投加系统2，水流先自下而上后又自上而下流动，穿过穿孔整流板i8、穿孔整流板ii9，进入锰砂催化剂层10，在此完成废水中残留臭氧的去除。然后出水进入滤料层14，同时开曝气系统13，废水在此完成生化反应。滤后清水溢过出水堰15后通过顶部的出水管16排走。

过滤一段时间后，进行滤池反冲洗。首先进行锰砂催化剂层10反冲洗：关闭进水系统1、h2o2投加系统2、臭氧投加系统5、曝气系统13，清水从反冲洗进水系统11进入装置，同时开启反冲洗进气系统19，完成锰砂催化剂层10的反冲洗，反冲洗排水通过中上部的反冲洗排水系统ii18排出。锰砂催化剂层10反冲洗完毕后，进行滤料层14反冲洗：关闭反冲洗排水系统ii18、开启反冲洗进水系统11和反冲洗进气系统19，完成滤料层的冲洗，反冲洗废水通过顶部的反冲洗排水系统i17排出。