一种平整液废水臭氧生化耦合的处理方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种平整液废水臭氧生化耦合的处理装置和方法，依次包括布袋过滤器，一级提升泵、臭氧催化氧化塔、二级提升泵、PH调节池、好氧曝气反应器、排水泵；所述臭氧催化氧化塔内置催化剂，在所述臭氧催化氧化塔的底部依次连接臭氧发生器和氧气源；所述好氧曝气反应器内置好氧填料、在所述好氧曝气反应器的底部连接鼓风曝气泵。经过所述工艺流程后，平整液中COD和BOD的去除率都达到了90％以上，平整液中的悬浮物也低于20mg/L。本发明专利技术以低成本的绿色水处理技术有效解决了平整液废水中高浓度COD、悬浮物等污染问题，本发明专利技术具有经济和环保双重效果，具有良好的社会效益和环境效益。

【技术实现步骤摘要】
一种平整液废水臭氧生化耦合的处理方法和装置
本专利技术属于水处理
，具体涉及一种高效去除冷轧平整液废水中有机物的方法和装置。
技术介绍
作为我国的基础产业，钢铁工业自改革开放以来，快速发展，近年来一直处于高速发展阶段，钢年产量增幅在15％～22％。可是钢铁工业是一个高能耗、高资源、高污染的产业，其水资源消耗巨大，约占全国工业用水量的14％。平整液是钢铁湿平整工艺过程中使用的重要介质。平整液一般由以下几个部分组成：除锈剂，表面活性剂，润滑剂，消泡剂及去离子水等。湿平整过程产生的平整液废水pH为9～10，电导率为400～4000us/cm，COD为1500～5000mg/L，总氮为50～150mg/L，悬浮物为30～80mg/L。平整液有机物污染物多，COD浓度高，总氮高，可生化性差的特点，传统的生物处理难以奏效，目前国内外尚无成熟的处理工艺，大多将其稀释后与其它废水混合处理，是最难处理的钢铁工业废水之一。中国专利公开号CN102126807A公开了一种处理平整废液的方法，采用破乳、水解酸化，好氧膜生物反应器工艺处理平整液废水，经过处理后平整液废水可以达到原国家排放标准。该技术达到的是旧标准，新标准的指标还不能够达到。中国专利公开号CN102260028A公开了一种冷轧平整液废水预处理方法及其系统，包括平整液废水调节池、PH调整池、混凝槽、溶气气浮、生化系统调节池和生物接触氧化系统。经处理后，使进入生化处理系统的平整液COD≤2000mg/l。该技术只是预处理技术，还需要后续好氧生化等工艺处理平整废液。中国专利公开号201120261855.1公开了一种冷轧平整液废水预处理系统的技术专利，优化了废水调节池、PH调整池、混凝槽、溶气气浮、生化系统调节池的系统布置。采用该专利只能使平整液的COD≤2000mg/l，还需要后续处理工艺的支撑。目前国家对废水的排放标准及相关的“节能减排”政策正逐步提高，上2012年10月1日起颁布了新的《钢铁工业水污染物排放标准》(GB13456-2012)要求自2015年1月1日起，现有企业执行的标准PH为6～9，COD为30mg/L，悬浮物为20mg/L。本专利技术的目的就是根据平整液废水的水质水量情况，开发出经济、高效的去除有机污染物的方法和装置。开发平整液废水高效治理的工艺和装置，以绿色工艺和节能减排为主要任务，减少环境污染，积极应对日益严格的环境保护法规。
技术实现思路
为了解决平整液废水高COD的环境污染问题，本专利技术提供了一种平整液废水臭氧-生化耦合处理装置和方法，采用本专利技术的达标处理装置和方法，一次性投资低，运行操作简单，生产处理成本较低，是环境友好型的钢铁废水绿色环保处理工艺。本专利技术技术方案如下：一种平整液废水臭氧生化耦合的处理装置，其特征在于，依次包括布袋过滤器1，一级提升泵2、臭氧催化氧化塔3、二级提升泵7、PH调节池8、好氧曝气反应器9、排水泵12；所述臭氧催化氧化塔3内置催化剂4，在所述臭氧催化氧化塔3的底部依次连接臭氧发生器6和氧气源5；所述好氧曝气反应器9内置好氧填料10、在所述好氧曝气反应器9的底部连接鼓风曝气泵11。进一步，所述催化剂4为由以下步骤制备而成：(下述百分比为以质量百分比)a)蜂窝陶瓷载体的选型：蜂窝陶瓷载体为圆柱型，直径为65mm，长为85～100mm，孔密度为70～85孔/cm2，壁厚为0.2～0.3mm；b)载体的清洗：蜂窝陶瓷载体用2～4％稀盐酸溶液清洗，再用蒸馏水清洗，然后在80～95℃鼓风干燥箱中烘干，冷却后备用；c)溶液的配制：配制溶液浓度为8～21％以金属元素计算硝酸铜溶液、11～19％三氯化铁溶液，然后这二种溶液以体积比1：1配制成混合溶液，在混合溶液中加入2～16mg/L的尿素作为分散剂，然后以80～100转/分钟的速度搅拌12～15小时，形成浸渍溶液；d)载体浸渍：蜂窝陶瓷载体在浸渍溶液中，在50℃浸渍16～22小时；然后将蜂窝陶瓷载体取出，在室温下晾干；重复此步骤2～3次；e)高温烧结：将蜂窝陶瓷载体放在鼓风加热箱中干燥，再放入以氮气作为保护气体的高温炉中，先以2～7℃/min升温至300℃，恒温焙烧1小时，然后继续以5℃/min升温至580℃，恒温焙烧3～6小时，然后自然冷却，制备得到蜂窝陶瓷为载体的所述催化剂。根据本专利技术所述一种平整液废水臭氧生化耦合的处理装置，所述好氧填料10为孔旋转球形悬浮填料分内外双层球体，外部为网状球体，内部为旋转球体；所述孔旋转球形悬浮填料直径为90～160mm，脆化温度低于零下15摄氏度，比表面积420～750m2/m3，孔隙率为98.5～99.6％。本专利技术还提供一种应用所述处理装置的平整液废水臭氧生化耦合的处理方法，包括如下步骤：(1)所述平整液废水通过管道流入布袋过滤器，袋式过滤器的过滤精度为20～35微米，经过布袋过滤器后平整液废水的悬浮物为8～19mg/L；(2)通过一级提升泵将平整液废水从上部进入臭氧催化氧化塔的，氧化塔中放置催化剂；臭氧发生器产生的臭氧由臭氧催化氧化塔底部进入，废水、臭氧和催化剂共同进行多相催化反应，去除废水中的部分有机物，提高平整液废水的可生化性；平整液废水在催化塔中的停留时间为10～25分钟，经过臭氧催化氧化后，平整液废水的COD为1100～3900mg/L，BOD为350～920mg/L；(3)平整液废水经过臭氧催化氧化塔后通过二级提升泵进入PH调节池，调节池水力停留时间为5～13min，PH调节池中加入浓度为3～5摩尔/升的盐酸调节平整液废水，调节池中装有PH计及自控系统，PH值控制在出水为7.2～8.1；(4)然后平整液废水进入好氧曝气反应器，溶解氧浓度2～4mg/L，好氧曝气池中放置孔旋转球形悬浮填料，整个好氧曝气反应器的污泥浓度维持在3200～5100mg/L，水力停留时间为12～32小时，经过好氧反应器后，所述平整液废水的COD为175～335mg/L，BOD为15～25mg/L，最后平整液废水可通过排水泵进入废水深度处理装置进行达标排放或废水回用处理。所述深度处理工艺是指高级氧化+活性炭吸附工艺。进一步，所述催化剂由以下步骤制备而成：a)蜂窝陶瓷载体的选型：蜂窝陶瓷载体为圆柱型，直径为65mm，长为85～100mm，孔密度为70～85孔/cm2，壁厚为0.2～0.3mm；b)载体的清洗：蜂窝陶瓷载体用2～4％稀盐酸溶液清洗，再用蒸馏水清洗，然后在80～95℃鼓风干燥箱中烘干，冷却后备用；c)溶液的配制：配制溶液浓度为8～21％以金属元素计算硝酸铜溶液、11～19％三氯化铁溶液，然后这二种溶液以体积比1：1配制成混合溶液，在混合溶液中加入2～16mg/L的尿素作为分散剂，然后以80～100转/分钟的速度搅拌12～15小时，形成浸渍溶液；d)载体浸渍：蜂窝陶瓷载体在浸渍溶液中，在50℃浸渍16～22小时；然后将蜂窝陶瓷载体取出，在室温下晾干；重复此步骤2～3次；e)高温烧结：将蜂窝陶瓷载体放在鼓风加热箱中干燥，再放入以氮气作为保护气体的高温炉中，先以2～7℃/min升温至300℃，恒温焙烧1小时，然后继续以5℃/min升温至580℃，恒温焙烧3～6小时，然后自然冷却，制备得到蜂窝陶瓷为载体的所述催化剂。进一步，针对平整液废水的特本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种平整液废水臭氧生化耦合的处理装置，其特征在于，依次包括布袋过滤器(1)，一级提升泵(2)、臭氧催化氧化塔(3)、二级提升泵(7)、PH调节池(8)、好氧曝气反应器(9)、排水泵(12)；所述臭氧催化氧化塔(3)内置催化剂(4)，在所述臭氧催化氧化塔(3)的底部依次连接臭氧发生器(6)和氧气源(5)；所述好氧曝气反应器(9)内置好氧填料(10)、在所述好氧曝气反应器(9)的底部连接鼓风曝气泵(11)。

【技术特征摘要】
1.一种平整液废水臭氧生化耦合的处理装置，其特征在于，依次包括布袋过滤器(1)，一级提升泵(2)、臭氧催化氧化塔(3)、二级提升泵(7)、PH调节池(8)、好氧曝气反应器(9)、排水泵(12)；所述臭氧催化氧化塔(3)内置催化剂(4)，在所述臭氧催化氧化塔(3)的底部依次连接臭氧发生器(6)和氧气源(5)；所述好氧曝气反应器(9)内置好氧填料(10)、在所述好氧曝气反应器(9)的底部连接鼓风曝气泵(11)。2.根据权利要求1所述一种平整液废水臭氧生化耦合的处理装置，其特征在于，所述催化剂(4)为由以下步骤制备而成：a)蜂窝陶瓷载体的选型：蜂窝陶瓷载体为圆柱型，直径为65mm，长为85～100mm，孔密度为70～85孔/cm2，壁厚为0.2～0.3mm；b)载体的清洗：蜂窝陶瓷载体用2～4％稀盐酸溶液清洗，再用蒸馏水清洗，然后在80～95℃鼓风干燥箱中烘干，冷却后备用；c)溶液的配制：配制溶液浓度为8～21％以金属元素计算硝酸铜溶液、11～19％三氯化铁溶液，然后这二种溶液以体积比1：1配制成混合溶液，在混合溶液中加入2～16mg/L的尿素作为分散剂，然后以80～100转/分钟的速度搅拌12～15小时，形成浸渍溶液，上述百分比为以质量百分比；d)载体浸渍：蜂窝陶瓷载体在浸渍溶液中，在50℃浸渍16～22小时；然后将蜂窝陶瓷载体取出，在室温下晾干；重复此步骤2～3次；e)高温烧结：将蜂窝陶瓷载体放在鼓风加热箱中干燥，再放入以氮气作为保护气体的高温炉中，先以2～7℃/min升温至300℃，恒温焙烧1小时，然后继续以5℃/min升温至580℃，恒温焙烧3～6小时，然后自然冷却，制备得到蜂窝陶瓷为载体的所述催化剂。3.根据权利要求1所述一种平整液废水臭氧生化耦合的处理装置，其特征在于，所述好氧填料(10)为孔旋转球形悬浮填料分内外双层球体，外部为网状球体，内部为旋转球体；所述孔旋转球形悬浮填料直径为90～160mm，脆化温度低于零下15摄氏度，比表面积420～750m2/m3，孔隙率为98.5～99.6％。4.一种应用权利要求1-3所述处理装置的平整液废水臭氧生化耦合的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)所述平整液废水通过管道流入布袋过滤器，袋式过滤器的过滤精度为20～35微米，经过布袋过滤器后平整液废水的悬浮物为8～19mg/L；(2)通过一级提升泵将平整液废水从上部进入臭氧催化氧化塔的，氧化塔中放置催化剂；臭氧发生器产生的臭氧由臭氧催化氧化塔底部进入，废水、臭氧和催化剂共同进行多相催化反应，去除废水中的部分有机物，提高平整液废水的可生化性；平整液废水在催化塔中的停留时间为10～25分钟，经过臭氧催化氧化后，平整液废水的COD为1100～3900mg/L，BOD为350～920mg/L；(3)平整液废水经过臭氧催化氧化塔后通过二级提升泵进入PH调节池，调节池水力停留时间为5～13min，PH调节池中加入浓度为3～5摩尔/升的盐酸调节平整液废水，...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁宗琪，李恩超，施瑞康，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31