專利名稱：一種廢水處理方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢水處理方法和裝置，適于油田、化工、紡織、印染、食品加工、生活廢水等行業(yè)的廢水處理。屬廢水處理類(C02F)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在普遍使用的廢水處理方法，很難處理油田和化工廢水中的某些物質(zhì)，COD去除率低，故而成為達(dá)標(biāo)排放的難題。最新研究報導(dǎo)，臭氧與多項技術(shù)復(fù)合，如臭氧/雙氧水(O3/H2O2)、臭氧/紫外線(O3/UV)、臭氧/雙氧水/紫外線(O3/H2O2/UV)、臭氧/超聲波等協(xié)同處理，有很好的效果。但至今卻未見工程實施例。本發(fā)明人曾試驗了這些復(fù)合技術(shù)，仍未能解決去除COD等指標(biāo)的問題。后經(jīng)反覆試驗研究發(fā)現(xiàn)這幾種技術(shù)的無序組合，會造成化學(xué)反應(yīng)的相互干擾，效果覆蓋等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出的一種廢水處理方法及裝置，就是解決現(xiàn)有的臭氧與多項技術(shù)復(fù)合處理廢水效果差、COD不能達(dá)標(biāo)的問題。其技術(shù)方案如下一種廢水處理方法，包括順次進行的絮凝處理和壓濾處理，其特征是該方法還包括下列步驟1)在絮凝處理之前，對廢水進行如下臭氧預(yù)處理將廢水從上至下噴入預(yù)處理罐內(nèi)，同時從進氣管通入臭氧，并使臭氧從下至上噴，與廢水形成反沖作用，此預(yù)處理進行時間15～20分鐘；2)在壓濾處理后，對濾液進行如下的復(fù)合臭氧凈化處理將濾液從上至下噴入反應(yīng)器體內(nèi)，濾液中應(yīng)加有雙氧水和二價鐵，同時從進氣管通入臭氧，使臭氧從下至上噴，與濾液形成反沖作用，并使兩者對流，穿過在反應(yīng)器體內(nèi)設(shè)置的催化接觸反應(yīng)層5。
上述廢水處理方法所采用的裝置，其特征是設(shè)臭氧預(yù)處理裝置1完成臭氧預(yù)處理，其內(nèi)設(shè)預(yù)處理罐體1.1底部裝有多個上噴噴孔的曝氣盤1.2，與外部臭氧管路連通的豎直進氣管1.3與多個噴孔連通；罐體頂部設(shè)有廢水進口。設(shè)復(fù)合臭氧接觸反應(yīng)器4完成復(fù)合臭氧凈化處理，其反應(yīng)器體4.1內(nèi)底部裝有多個上噴噴孔的曝氣盤4.2，與外部臭氧管路連通的豎直進氣管4.3與多個噴孔連通；罐體頂部設(shè)有濾液進口；在反應(yīng)器體內(nèi)設(shè)催化接觸反應(yīng)層5。
上述催化接觸反應(yīng)層5的厚度h可選為200～300mm；可采用由固定於反應(yīng)器體內(nèi)壁的多孔支撐架5.1和上面填放的一層陶瓷環(huán)5.2構(gòu)成或采用兩層及以上的多孔鈦鋼板5.3，層間距為50～100mm。
上述臭氧預(yù)處理裝置1前可設(shè)收集廢水的污水灌8；在上述復(fù)合臭氧接觸反應(yīng)器4前可設(shè)收集濾液的過渡灌7。上述預(yù)處理罐體或反應(yīng)器體頂部均可設(shè)臭氧回流裝置、尾氣分解排放裝置。整套廢水處理裝置可固定在一個可移動的承重平臺上。
本發(fā)明的有益效果i.本發(fā)明各步驟的功能如下臭氧預(yù)處理目的是使大分子分解為小分子，部分有害物(如重金屬)氧化成無害物或生成絡(luò)合物，使難降解的有機物轉(zhuǎn)化為容易降解的醛類和羧酸類；預(yù)處理后的廢水經(jīng)絮凝處理使大部分懸浮物、金屬氧化物和可降解物混凝成絮或渣，或浮于水面或沉入水底；通過壓濾處理將絮和渣與水分離；最后將壓濾后的濾液在復(fù)合臭氧接觸反應(yīng)器中進行深度催化氧化反應(yīng)，使溶液狀態(tài)的所有有害物質(zhì)徹底氧化、降解，直至完全礦化。由於采用了臭氧預(yù)處理廢水和復(fù)合臭氧的深度氧化濾液的全新工藝，產(chǎn)生奇特效果；而雙氧水和二價鐵與臭氧形成復(fù)合氧化催化劑，這是產(chǎn)生奇特效果的關(guān)鍵。此方法還實現(xiàn)了復(fù)合臭氧的有序組合。由此，徹底解決了廢水處理后去除COD、氮氨等難題，達(dá)到低于國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)30％的先進水平(即COD＜70mg/L，國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)COD＜100mg/L)，色度很低，水質(zhì)清亮。ii.臭氧與廢水或濾液反沖作用，有利于充分碰撞、反應(yīng)。iii.陶瓷環(huán)和鈦鋼板均為催化觸媒，且陶瓷環(huán)起到阻滯臭氧運動作用，延長臭氧與濾液接觸時間。iv.設(shè)尾氣分解排放裝置可使全部工藝具有環(huán)保性，無二次污染。v.設(shè)臭氧回流裝置可提高臭氧利用率。vi.整機固定于一塊可移動平臺，制成可移動廢水處理工廠，對移動作業(yè)企業(yè)提供機動的廢水處理裝置。vi.可廣泛用於油田，化工，紡織印染，食品加工，生活廢水等處的廢水處理。


圖1本發(fā)明工藝流程示意2臭氧預(yù)處理裝置1示3復(fù)合臭氧接觸反應(yīng)器2示4尾氣分解排放裝置示圖具體實施例方式實施例1某油田廢水，未處理前含COD大於2000mg/L。
本實施例廢水處理方法必須進行如下四個步驟見圖1、圖2、圖3。
1)見圖1、圖2、圖4，對廢水進行臭氧預(yù)處理(具體是采用曝氣預(yù)處理)廢水由泵10抽入預(yù)處理罐體1.1內(nèi)，從頂端廢水進口1.9處向下噴；臭氧由外部臭氧發(fā)生器9經(jīng)分流調(diào)節(jié)閥9.1和射流混合器1.8送入豎直進氣管1.3并通入曝氣盤1.2，臭氧從曝氣盤的眾多的上噴孔從下至上噴出與廢水形成反沖，廢水在其中停留16分鐘。
2)見圖1，對預(yù)處理后的廢水進行絮凝處理使大部分懸浮物、金屬氧化物和可降解物混凝成絮或渣，或浮于水面或沉入水底。投加絮凝劑、助凝劑和PH調(diào)節(jié)劑。攪拌速度30-80r/min攪拌時間24min。攪拌過快和時間過長，會將能沉淀的大膠體或微粒絮體攪碎，降低沉淀效果。
3)見圖1，在壓濾機3中將絮和渣與水分開，水成為濾液。
4)見圖1，圖3，圖4，將濾液由泵11抽入復(fù)合臭氧接觸反應(yīng)器4的反應(yīng)器體4.1內(nèi)，濾液從頂端濾液進口4.9處向下噴，且濾液內(nèi)加入雙氧水(H2O2)和二價鐵(Fe2)6，臭氧由外部臭氧發(fā)生器9經(jīng)分流調(diào)節(jié)閥9.1和射流混合器4.8送入豎直進氣管4.3，并通入底部的曝氣盤4.2，臭氧從曝氣盤的眾多的上噴孔從下至上噴出與濾液形成反沖，濾液在其中停留1小時左右后，由泵12從下部排出。催化接觸反應(yīng)層5的催化觸媒的載體可為陶瓷環(huán)5.1和多孔鈦鋼板5.2。陶瓷環(huán)起到阻滯臭氧運動作用，延長臭氧與濾液接觸時間，雙氧水和二價鐵與臭氧形成復(fù)合氧化催化劑。凈化處理后液體檢測COD＜70mg/L。
上述廢水處理方法所需要提供的廢水處理裝置如下i.臭氧預(yù)處理裝置1見圖2，裝置1由罐體1.1、曝氣盤1.2、進氣管1.3、臭氧回流裝置、尾氣分解排放裝置以及底部的沖洗閥1.10等組成。
罐體1.1的內(nèi)直徑Φ1200mm、高度2000mm、體積2.3M3。曝氣盤1.2由圓周均布并連通的有若干上噴孔的剛玉多孔盤1.21組成，也可采用多孔不銹鋼或多孔高分子盤管材料或其它耐腐蝕和耐氧化材料的多孔盤。進氣管1.3裝在曝氣盤中心通過散射通道與多孔盤和上噴孔連通。臭氧回流裝置如下構(gòu)成由罐體頂部設(shè)開口1.4，通過回流管和射流混合器1.8與豎直進氣管1.3連通，當(dāng)罐體頂部臭氧過多，通過射流混合器1.8抽出后再通入進氣管1.3進入曝氣盤1.2中再回用。見圖4，尾氣分解排放裝置如下構(gòu)成罐體外設(shè)置電加熱器1.7并套在安全閥1.6上，兩者間留有間隙。安全閥通過噴嘴1.61、罐體頂部開口1.5與罐體連通，當(dāng)在罐體頂部氣壓超過設(shè)定值，安全閥的噴嘴1.61將安全閥閥蓋1.62托出，臭氧尾氣從間隙中加熱器內(nèi)壁受熱分解排出。罐體底部設(shè)沖洗閥1.10，便于清洗時排水。
ii.見圖1，絮凝處理用臥式或立式絮凝器2。iii.壓濾處理采用壓濾機3。
iv.復(fù)合臭氧接觸反應(yīng)器4見圖3，裝置3由反應(yīng)器體4.1、曝氣盤4.2、進氣管4.3、催化接觸反應(yīng)層5、雙氧水和二價鐵6及射流泵6.1和進液閥6.2、臭氧回流裝置、尾氣分解排放裝置以及底部的沖洗閥4.10等組成。
曝氣盤4.2、進氣管4.3、臭氧回流裝置、尾氣分解排放裝置以及底部的沖洗閥4.10與臭氧預(yù)處理裝置1中對應(yīng)的曝氣盤1.2、進氣管1.3、臭氧回流裝置、尾氣分解排放裝置以及底部的沖洗閥1.10結(jié)構(gòu)相同，這里不再描述。反應(yīng)器體4.1的尺寸為內(nèi)直徑Φ為1200mm，高度2000mm，體積2.3M3。為方便投入雙氧水和二價鐵6，在濾液進入管道中，可增設(shè)射流泵6.1，該處還裝有進液閥6.2。催化接觸反應(yīng)層5總厚度h為200mm-300mm；見圖4，可由固定在在反應(yīng)器體4.2內(nèi)壁的高分子材料制作的帶孔架5.2和放于上面的陶瓷環(huán)5.1組成；見圖1，也可采用兩層帶孔鈦鋼板5.3固定在反應(yīng)器體4.2內(nèi)壁而構(gòu)成，層間距為50～100mm。最后凈化的濾液可由外部泵12排出。
v.見圖1，為了便于收集廢水和濾液，在臭氧預(yù)處理裝置1前設(shè)收集廢水的污水灌8；在復(fù)合臭氧接觸反應(yīng)器4前設(shè)收集濾液的過渡灌7。這樣使裝置1和4可連續(xù)工作，防止停工待料。
權(quán)利要求
1.一種廢水處理方法，包括順次進行的絮凝處理和壓濾處理，其特征是該方法還包括下列步驟1)在絮凝處理之前，對廢水進行如下臭氧預(yù)處理將廢水從上至下噴入預(yù)處理罐內(nèi)，同時從進氣管通入臭氧，并使臭氧從下至上噴，與廢水形成反沖作用，進行時間15～20分鐘；2)在壓濾處理后，對濾液進行如下的復(fù)合臭氧凈化處理將濾液從上至下噴入反應(yīng)器體內(nèi)，濾液中應(yīng)加有雙氧水和二價鐵，同時從進氣管通入臭氧，使臭氧從下至上噴，與濾液形成反沖作用，并使兩者對流，穿過在反應(yīng)器體內(nèi)設(shè)置的催化接觸反應(yīng)層(5)。
2.按權(quán)利要求1所述處理方法，其特征是絮凝處理中投入絮凝劑、助凝劑和PH調(diào)節(jié)劑；攪拌速度不超過80r/min，攪拌時間不超過5min。
3.按權(quán)利要求1所述廢水處理方法的廢水處理裝置，其特征是設(shè)臭氧預(yù)處理裝置(1)完成臭氧預(yù)處理，其內(nèi)設(shè)預(yù)處理罐體(1.1)，底部裝有多個上噴噴孔的曝氣盤(1.2)，與外部臭氧管路連通的豎直進氣管(1.3)與多個噴孔連通；罐體頂部設(shè)有廢水進口；設(shè)復(fù)合臭氧接觸反應(yīng)器(4)完成復(fù)合臭氧凈化處理，其反應(yīng)器體內(nèi)底部裝有多個上噴噴孔的曝氣盤(4.2)，與外部臭氧管路連通的豎直進氣管(4.3)與多個噴孔連通；反應(yīng)器體頂部設(shè)有濾液進口；在反應(yīng)器體內(nèi)設(shè)催化接觸反應(yīng)層(5)。
4.按權(quán)利要求3所述裝置，其特征是催化接觸反應(yīng)層(5)的厚度h為200～300mm；采用由固定於反應(yīng)器體內(nèi)壁的多孔支撐架(5.1)和上面填放的一層陶瓷環(huán)(5.2)構(gòu)成或采用兩層及以上的多孔鈦鋼板(5.3)，層間距為50～100mm。
5.按權(quán)利要求3所述裝置，其特征是在臭氧預(yù)處理裝置(1)前設(shè)收集廢水的污水灌(8)；在復(fù)合臭氧接觸反應(yīng)器(4)前設(shè)收集濾液的過渡灌(7)。
6.按權(quán)利要求3所述裝置，其特征是預(yù)處理罐體或反應(yīng)器體頂部均設(shè)有臭氧回流裝置。
7.按權(quán)利要求3所述裝置，其特征是預(yù)處理罐體或反應(yīng)器體頂部均設(shè)有尾氣分解排放裝置。
8.按權(quán)利要求3所述裝置，其特征是預(yù)處理罐體或反應(yīng)器體底部均設(shè)有沖洗閥。
9.按權(quán)利要求1所述方法的廢水處理裝置，其特征是整套廢水處理裝置固定在一個可移動的承重平臺上。
全文摘要
一種廢水處理方法及裝置。在絮凝處理前，將廢水進行臭氧預(yù)處理；在壓濾處理后，將濾液再進行復(fù)合臭氧凈化處理。兩裝置內(nèi)均設(shè)有罐體、曝氣盤、進氣管、尾氣分解排放裝置等。濾液中加雙氧水和二價鐵，并設(shè)由陶瓷環(huán)制作的催化接觸反應(yīng)層。預(yù)處理使廢水中大分子變小，有害物氧化成無害物，使難降解的有機物轉(zhuǎn)化為易降解的醛類和羧酸類。絮凝處理使懸浮物等混凝成絮或渣，壓濾處理將絮渣與水分離；最后將濾液進行深度催化氧化，使所有有害物質(zhì)徹底氧化、降解，直至完全礦化。徹底解決廢水處理后去除COD、氮氨等難題，達(dá)到低于國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)30％的先進水平，且色度很低，水質(zhì)清亮。特別適用于油田、化工、紡織印染等行業(yè)的廢水處理。
文檔編號B01D37/03GK1911836SQ20061002146
公開日2007年2月14日 申請日期2006年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月27日
發(fā)明者劉延子, 王樹森 申請人:王樹森, 劉延子