專利名稱：一種工業(yè)廢水深度處理裝置的制作方法
一種工業(yè)廢水深度處理裝置
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境工程領(lǐng)域，特別是一種工業(yè)廢水深度處理裝置。背景技術(shù)：
隨著國家對紙漿造紙行業(yè)的排放標準的日趨嚴格，對中段廢水深度處理的研究也 成為了難點和熱點。目前，國內(nèi)外對制漿造紙中段廢水深度處理方法有1.吸附法吸附技術(shù)是采用多孔的固體吸附劑，利用固液相界面上的物質(zhì)傳遞，使廢水中的 有色污染物轉(zhuǎn)移到固體吸附劑上，從而使污染物從廢水中分離除去的方法。具有吸附能力 的多孔固體物質(zhì)稱為吸附劑，吸附機理為吸附劑對有機物分子的吸附或?qū)Υ箢w粒物質(zhì)的過 濾和沉積。通常使用的吸附劑包括①可再生吸附劑，如活性炭、離子交換纖維、大孔吸附樹 脂等。②不可再生吸附劑，如各種天然礦物膨潤土、硅藻土、工業(yè)廢料(煤渣、粉煤灰)以及 天然廢料(木炭、鋸屑)等。目前用于吸附脫色的吸附劑主要靠物理吸附，但是離子交換纖 維、改性膨潤土等也有化學吸附或離子交換吸附的作用，此法主要對色度的去除有很好的 作用，但對有機物濃度的降低效果不是很理想。2.混凝法制漿造紙廢水部分污染物以膠體形態(tài)存在于廢水之中。這些帶負電的膠體狀污染 物分散在水中，形成水的色度和濁度，其中有部分膠體物質(zhì)也屬于水中耗氧物質(zhì)?；炷ň?是向廢水中投人一定量的混凝劑包括無機和有機物質(zhì)，使廢水中難以自然沉淀的膠體狀污 染物和一部分細小懸浮物經(jīng)過脫穩(wěn)、凝聚、架橋等反應過程，形成具有一定大小的絮凝體， 再在后續(xù)沉淀池中沉淀分離，從而使膠體狀污染物得以從廢水中分離出來的方法。通過混 凝，能夠降低廢水的濁度、色度，去除高分子物質(zhì)、呈懸浮狀或膠體狀的有機污染物和某些 重金屬物質(zhì)。制漿造紙廢水處理中常用的混凝劑主要有硫酸鋁、硫酸鎂、2價或3價的鐵鹽、 氧化鋁、氧化鈣、硫酸、磷酸、聚酞胺類有機高聚物(如聚丙烯酞胺)等。此法操作簡單，設 備投資少，但運行處理費用高。3.氧化法廢水中有機物發(fā)色基團的不飽和鍵可以被氧化斷開，形成分子質(zhì)量小的有機物或 無機物，從而使得廢水有機物失去發(fā)色能力。氧化法包括化學氧化法、光催化氧化法和超聲 波氧化法。化學氧化法脫色處理是把強氧化劑加入到廢水中，使得發(fā)色物質(zhì)發(fā)生氧化反應 而變成無色無毒的物質(zhì)來實現(xiàn)廢水的凈化?；瘜W氧化法是目前研究較為成熟的方法，常用 的化學氧化脫色劑有Fenton試劑、Cl2, ClO2, O3等。光催化氧化是利用某些物質(zhì)如(TiO2 等)，在紫外光的作用下產(chǎn)生新生態(tài)氫氧自由基，該自由基具有很強的氧化能力，能迅速氧 化分解水中的有機物，從而實現(xiàn)廢水的脫色。超聲波氧化法是利用超聲波能在液體中產(chǎn)生 局部高溫、高壓、高剪切力，誘使水分子及發(fā)色有機物裂解產(chǎn)生自由基，從而引發(fā)各種氧化 還原反應，使廢水得到凈化。此法只能作為深度處理的預處理，一般不能單獨使用。4.生物法
生物法是利用微生物酶來氧化或還原廢水中的發(fā)色物質(zhì)，通過破壞其分子的不飽 和鍵及發(fā)色基團從而達到廢水脫色的目的。生物法脫色在印染廢水處理中應用得最多、最 廣，適用的菌種也比較多但對制漿造紙廢水有脫色作用的，目前僅發(fā)現(xiàn)有白腐菌這一類。通 常采用的活性污泥法處理制漿造紙廠廢水可以有效地降低值，但是對難生物降解的特別是 色度沒有明顯的作用，甚至會有色度加深的現(xiàn)象。白腐菌能分泌以氧化還原方式降解氯化 有機物的酶系，消除發(fā)色基團，從而使得制漿廢水澄清。但對于深度處理來說，單純利用此 法由于廢水的可生化性較差，故處理效果不理想。隨著環(huán)境污染問題的日益加劇，制漿造紙行業(yè)作為一個傳統(tǒng)的嚴重污染行業(yè)，日 益受到國家的關(guān)注，在最近幾年的環(huán)保專項整治行動當中，許多工藝落后污染嚴重的小紙 廠、漿廠被關(guān)停，許多大中型企業(yè)被勒令限期整改，草漿企業(yè)在行業(yè)中所占比例進一步降 低。2008年6月國家環(huán)保、國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局聯(lián)合發(fā)布了排放標準更為嚴格的新 標準GB3544-2008以代替舊標準GB3544-2001。而在東南沿海省份，如山東、浙江、海南等地 的環(huán)保部門就當?shù)氐膶嶋H情況制定了較國家標準更為嚴格的地方標準。這使得廣大制漿造 紙企業(yè)倍感壓力，以上的污水處理設施已經(jīng)不能滿足新的排放標準，而行業(yè)激烈的競爭和 席卷全球的金融危機也將企業(yè)的利潤空間近一步降低，中段廢水深度處理的難度大、處理 費用高，又增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本。如果沒有一套在經(jīng)濟上可為企業(yè)接受，技術(shù)上可行的深 度處理工藝，那么高昂的運行成本必將增加企業(yè)偷排、污水處理設施成為樣子工程的可能。 因此，研究開發(fā)適合我國國情的簡易、高效、低耗污水深度處理新技術(shù)是解決我國目前所面 臨的水環(huán)境污染和水資源短缺問題的有效途徑。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種工業(yè)廢水深度處理裝置，其可以對廢水進 行深度處理，提高出水的質(zhì)量，且完全符合國家最新工業(yè)水污染排放標準GB3544-2008。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種工業(yè)廢水深度處理裝置，包括臭氧發(fā)生器、臭 氧反應罐、緩沖水罐、BAF反應罐，以及空氣壓縮機，所述臭氧發(fā)生器通過第一進氣管與臭氧 反應罐相通，臭氧反應罐還連接有第一進水管，緩沖水罐一端與臭氧反應罐連通，另一端與 BAF反應罐連通，空氣壓縮機通過曝氣管與BAF反應罐連通，BAF反應罐自底部朝上依次設 置有短柄濾頭和砂芯曝氣頭。作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述臭氧反應罐側(cè)壁連接有放空管；作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述臭氧反應罐頂部設置有排氣閥；作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述緩沖水罐通過出水管與BAF反應罐連接，在出水 管上連接有進第二水泵，在第二進水泵和BAF反應罐之間連接有流量計；作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述BAF反應罐側(cè)壁靠近下部位置設置有調(diào)壓管；作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述砂芯曝氣頭對稱設置有四個；作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述曝氣管與砂芯曝氣頭連接；作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述BAF反應罐側(cè)壁靠近底部位置設置有反沖洗進水 管；作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述BAF反應罐自砂芯曝氣頭以上的側(cè)壁上均勻且間 隔的設置有若干取樣口；
本發(fā)明工業(yè)廢水深度處理裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比，至少具有以下優(yōu)點廢水經(jīng)過 本發(fā)明裝置處理后，水質(zhì)明顯提高，完全符合國家新出臺的制漿造紙工業(yè)水污染排放標準 GB3544-2008,且成本低廉。

圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖；圖2是本發(fā)明的曝氣生物濾池的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2中圖A的局部放大圖；圖4是圖2中圖B的局部放大圖。
具體實施方式請參閱圖1所示，本發(fā)明工業(yè)廢水深度處理裝置包括臭氧發(fā)生器1、臭氧反應罐2、 緩沖水罐3、BAF(Biological Aeraed Filter)反應罐4，以及空氣壓縮機5。臭氧發(fā)生器1通過第一進氣管11與臭氧反應罐2相通，第一進氣管11從臭氧反應 罐2的底端通向臭氧反應罐2內(nèi)部；另外，在臭氧反應罐2的底部還連接有第一進水管12， 廢水通過第一進水泵13從第一進水管12進入到臭氧反應罐2內(nèi)。臭氧反應罐2的上端設置有排氣閥21，當臭氧反應罐2的氣體壓力過大時，可以打 開排氣閥21，釋放適量氣體；除此之外，為了維修方便，在臭氧反應罐2側(cè)壁靠近下部的位 置還設置有放空管22，如此，需要維修時，可以從該放空管22將臭氧反應罐2內(nèi)的液體放 空，以利于維修。緩沖水罐3的上部側(cè)壁連接有出水管31，該出水管31將緩沖水罐3內(nèi)的廢水與 BAF反應罐4內(nèi)部連通，另外，出水管31上設置有第二進水泵33。請參閱圖2所示，并結(jié)合圖3和圖4所示，BAF反應罐4在底部向上依次設置有短 柄濾頭41和砂芯曝氣頭43，其中，短柄濾頭41以下為配水區(qū)，出水管31連接在該配水區(qū)的 側(cè)壁，另外，在配水區(qū)還連接有調(diào)壓管45，用以調(diào)節(jié)BAF反應罐4內(nèi)的空氣壓力；短柄濾頭 41與砂芯曝氣頭43之間的區(qū)域為承托區(qū)，在該區(qū)域一共設置有四個曝氣頭，該四個曝氣頭 連接在同一個支架上，第二進氣管47通過支架與砂芯曝氣頭43連接，以為曝氣提供空氣， 另外，在承托區(qū)還連接有曝氣管44，曝氣管44 一端與曝氣頭43連接，另一端與空氣壓縮機 5連接。除此之外，BAF反應罐4在配水區(qū)靠近下部位置還設置有反沖洗進水管42，如此， 當反應罐4經(jīng)過長時間使用而使得短柄濾頭41被堵塞時，可以通過該反沖洗進水管42對 短柄濾頭41進行沖洗；BAF反應罐4在砂芯曝氣頭43以上的側(cè)壁上間隔地設置有若干取 樣口 49，而在反應罐4的頂部側(cè)壁設置有出水口 48。為了精確控制從緩沖水罐3內(nèi)進入到BAF反應罐4內(nèi)的廢水的量，在出水管31靠 近BAF反應罐4的位置設置有流量計，然而，由于長時間較高的水壓，會對流量計產(chǎn)生一定 的沖擊，進而影響流量計的使用壽命，為此，在流量計和第二進水泵33之間設置有止水夾 和閥門，以增大水流阻力，降低水壓。為了精確控制從空氣壓縮機5內(nèi)進入到BAF反應罐4內(nèi)的氣體量，在曝氣管44上 設置有氣體流量計，而在氣體流量計和空氣壓縮機5之間設置有氣動閥，以調(diào)節(jié)氣壓，保護氣體流量計。使用時，需要處理的廢水首先通過第一進水管12進入到臭氧反應罐2內(nèi)，同時，在 臭氧發(fā)生器1內(nèi)產(chǎn)生的臭氧通過第一進氣管11進入到臭氧反應罐2內(nèi)，如此，廢水與臭氧 在臭氧反應罐2內(nèi)混合接觸，臭氧擴散到廢水中，從而，使得臭氧與廢水充分接觸均勻，隨 后，混合有臭氧的廢水(以下統(tǒng)稱廢水)進入到緩沖水罐3內(nèi)，靜置3小時后，再通過出水 管31進入到BAF反應罐內(nèi)，在BAF反應罐4內(nèi)，經(jīng)過處理后，澄清的水從BAF反應罐4上部 的出水口 48流出。在本發(fā)明中，向臭氧反應器投入的最佳臭氧投放濃度為50mg/L，臭氧與廢水的最 佳接觸時間為20. 83min，經(jīng)過本發(fā)明裝置后，廢水的B/C值由原來的0. 128提高到0. 283， 提高了 121%。另外，經(jīng)檢測，本發(fā)明裝置的表面負荷為0. 24m3/ (m2. h)，BOD有機負荷率為 0. 144kgB0D/(m3. d)，水力停留為5h的情況下，對化學耗氧量C0D 、懸浮固體SS及色度 的去除率分別為60%、90%和70%左右。出水化學耗氧量COD?！睉腋」腆wSS及色度一 直在100mg/L、30mg/L、50倍以下，完全符合國家新出臺的制漿造紙工業(yè)水污染排放標準 (GB3544-2008)。經(jīng)過經(jīng)濟成本分析得出噸水深度處理成本為0. 78元/t水，與其它方法相 比運行成本較為低廉，可為廣大制漿造紙企業(yè)所接受，應用前景十分廣闊。以上所述僅為本發(fā)明的一種實施方式，不是全部或唯一的實施方式，本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員通過閱讀本發(fā)明說明書而對本發(fā)明技術(shù)方案采取的任何等效的變換，均為本發(fā)明 的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求
一種工業(yè)廢水深度處理裝置，其特征在于包括臭氧發(fā)生器(1)、臭氧反應罐(2)、緩沖水罐(3)、BAF反應罐(4)，以及空氣壓縮機(5)，所述臭氧發(fā)生器(1)通過第一進氣管(11)與臭氧反應罐(2)相通，臭氧反應罐(2)還連接有第一進水管(12)，緩沖水罐(3)一端與臭氧反應罐(2)連通，另一端與BAF反應罐(4)連通，空氣壓縮機(5)通過曝氣管(44)與BAF反應罐(4)連通，BAF反應罐(4)自底部朝上依次設置有短柄濾頭(41)和砂芯曝氣頭(43)。
2.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)廢水深度處理裝置，其特征在于所述臭氧反應罐(2)側(cè) 壁連接有放空管(22)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的工業(yè)廢水深度處理裝置，其特征在于所述臭氧反應罐(2) 頂部設置有排氣閥(21)。
4.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)廢水深度處理裝置，其特征在于所述緩沖水罐(3)通過 出水管(31)與BAF反應罐(4)連接，在出水管(31)上連接有進第二水泵(33)，在第二進水 泵(33)和BAF反應罐(4)之間連接有流量計。
5.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)廢水深度處理裝置，其特征在于所述BAF反應罐(4)側(cè) 壁靠近下部位置設置有調(diào)壓管(45)。
6.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)廢水深度處理裝置，其特征在于所述砂芯曝氣頭(43)對 稱設置有四個。
7.如權(quán)利要求6所述的工業(yè)廢水深度處理裝置，其特征在于所述曝氣管(44)與砂芯 曝氣頭(43)連接。
8.如權(quán)利要求1或4或5或7所述的工業(yè)廢水深度處理裝置，其特征在于所述BAF反應罐(4)側(cè)壁靠近底部位置設置有反沖洗進水管(42)。
9.如權(quán)利要求8所述的工業(yè)廢水深度處理裝置，其特征在于所述BAF反應罐(4)自 砂芯曝氣頭(43)以上的側(cè)壁上均勻且間隔的設置有若干取樣口(49)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種工業(yè)廢水深度處理裝置，包括臭氧發(fā)生器(1)、臭氧反應罐(2)、緩沖水罐(3)、BAF反應罐(4)，以及空氣壓縮機(5)，所述臭氧發(fā)生器(1)通過第一進氣管(11)與臭氧反應罐(2)相通，臭氧反應罐(2)還連接有第一進水管(12)，緩沖水罐(3)一端與臭氧反應罐(2)連通，另一端與BAF反應罐(4)連通，空氣壓縮機(5)通過曝氣管(44)與BAF反應罐(4)連通，BAF反應罐(4)自底部朝上依次設置有短柄濾頭(41)和砂芯曝氣頭(43)。通過本發(fā)明裝置處理后的污水，其出水質(zhì)量明顯提高，符合國家最新工業(yè)水污染排放標準GB3544-2008。
文檔編號C02F1/78GK101921043SQ20101024418
公開日2010年12月22日 申請日期2010年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月3日
發(fā)明者張安龍, 文志軍, 景立明, 樊砥鋼, 王森 申請人:陜西科技大學