一种折流式臭氧预氧化联合生物滤池深度处理方法技术

本发明专利技术公开了一种折流式臭氧预氧化联合生物滤池深度处理方法，该方法采用臭氧氧化及尾气利用技术与生物滤池结合用于废水深度处理，废水与臭氧经增压型射流式混合器混合后进入臭氧预氧化单元预氧化；而后进入尾气处理塔进行气水分离，完成废水和尾气中残余臭氧分解破坏；尾气处理塔出水和尾气由管道增压泵和文丘里喷射器加压高速雾化后进入生物处理单元，最终实现废水中污染物的生物降解。其中，臭氧预氧化单元和生物处理单元分别由若干密闭式预氧化塔和生物过滤塔通过折流串联构成，生物过滤塔所需氧气由臭氧预氧化单元尾气经处理后提供。本发明专利技术方法能够降低臭氧投加量，臭氧利用效率高，废水处理效果好，系统运行高效稳定。

Advanced treatment method of combined biological filter with baffled ozone preoxidation

【技术实现步骤摘要】
一种折流式臭氧预氧化联合生物滤池深度处理方法
本专利技术属于环境工程废水处理领域，涉及一种废水处理技术，特别是一种折流式臭氧预氧化联合生物滤池深度处理方法。
技术介绍
臭氧作为一种强氧化物质，具有较高的氧化还原电位，在催化剂诱导作用下可使体系产生羟基自由基以实现难降解污染物开环、断链，进而提高废水可生化性；而曝气生物滤池集微生物处理技术与过滤于一体，可实现颗粒物和污染物的有效截留与生物降解。因此，近年来，有关臭氧氧化联合曝气生物滤池用于污水深度处理应用研究报道较多。由于臭氧在水中不稳定，且溶解度相对较低，并且水中多余臭氧会对微生物具有杀灭作用，因此，目前关于臭氧氧化联合曝气生物滤池的研究主要集中于如何提高臭氧利用效率和两种技术耦合作用。专利申请号201410389599.2公布了一种内嵌预氧化曝气生物滤池深度处理方法，该种方法功能上类似多级臭氧—曝气生物滤池技术，通过臭氧化空气气提作用，实现废水的多级氧化和生化循环处理，但该种方法臭氧投加量大，接触时间短，臭氧利用率较低，且废水经催化氧化后直接进入生物氧化区容易对微生物产生冲击。此外，尾气中仍含有大量臭氧需进行尾气处理后排放，容易造成二次污染，而尾气中大量高浓度氧气直接排放，不利于提高装置利用效率和降低运行成本。专利申请号201810471649.X公开了一种紫外臭氧联用式曝气生物滤池装置及采用该装置进行污水处理的方法，该方法通过紫外强化臭氧催化氧化，并将臭氧接触反应池尾气直接引至曝气生物滤池好氧区以利用含氧尾气，该种方法一定程度上提高了臭氧利用率，并通过尾气再利用，节约了成本和能耗，但该专利技术仍存在一些明显缺陷：(1)采用常压传统接触池，臭氧投加量大，利用效率低；(2)臭氧与废水接触时间短，臭氧溶解效率低；(3)废水中残余臭氧容易对后续微生物产生冲击作用；(4)尾气中臭氧直接应用于生物曝气将对微生物产生较强冲击，降低生化降解效率。
技术实现思路
为克服上述技术不足，本专利技术的目的是提供一种折流式臭氧预氧化联合生物滤池深度处理方法。本专利技术通过臭氧预氧化单元中预氧化塔带压折流运行，一方面提高了臭氧溶解度，降低臭氧投加量；另一方面延长了臭氧与废水接触时间，增大气液混合效率，有利于提高臭氧利用效率；通过尾气处理塔和多级串联式生物过滤塔实现了污染物的协同去除和尾气中高浓度氧气的再利用，避免废水和尾气中臭氧对生物单元造成冲击，实现系统高效稳定运行。本专利技术提出一种折流式臭氧预氧化联合生物滤池深度处理方法，该方法采用臭氧氧化及尾气利用技术与生物滤池结合用于废水深度处理，主要工艺流程如下：1)废水与臭氧经增压型射流式混合器混合后进入臭氧预氧化单元，通过对难降解有毒有害物质开环、断链等，完成废水预氧化过程；2)臭氧预氧化单元出水进入尾气处理塔进行气水分离，并完成废水和尾气中残余臭氧分解破坏；3)尾气处理塔出水由管道增压泵高速泵入文丘里喷射器，使喉管处产生负压并将气水分离塔尾气吸入，通过高速雾化后进入生物处理单元，最终实现废水中污染物的生物降解；其中，所述的臭氧预氧化单元由若干预氧化塔通过折流串联构成，串联组数≥2，具体根据废水水质而定，预氧化塔分别装填有多孔性惰性填料和活性催化剂以保证反应塔内气水分布均匀和污染物催化降解效率，臭氧预氧化单元末端设置有调压阀；所述的尾气处理塔下部设置有活性炭滤料层，上部设置有尾气破坏滤料层，顶部设有自动调压阀，尾气处理塔微负压运行，运行压力控制在-0.1kpa～-0.3kpa之间；所述的生物处理单元由若干生物过滤塔通过折流串联构成，串联组数≥2，具体根据废水水质而定，生物过滤塔所需氧气由臭氧预氧化单元尾气经尾气处理塔处理后提供。根据本专利技术中的方法，其中：所述的臭氧预氧化单元、尾气处理塔和生物处理单元水力停留时间优选分别为15～20min、1.5～2h和2～4h。根据本专利技术中的方法，其中：所述的预氧化塔为密闭式带压反应塔，预氧化塔Ⅰ中压力控制在0.2～0.4MPa，预氧化塔中压力随串联组数增加而增大，通过调压阀可控制预氧化塔运行压力。根据本专利技术中的方法，其中优选：所述的尾气破坏滤料层由陶粒和锰砂混合滤料装填而成，陶粒和锰砂体积配比为1:2，混合滤料粒径为4～6mm。根据本专利技术中的方法，其中优选：所述的生物过滤塔为密闭式生物反应器，生物过滤塔内装填有多孔性生物填料，包括火山岩、生物活性炭和陶粒。根据本专利技术中的方法，其中优选：所述的臭氧由氧气源或富氧源臭氧发生器制取，臭氧投加量为15～20mg/L。与现有技术相比，本专利技术有如下技术特点：1、本专利技术预氧化塔和生物过滤塔均为密闭式反应器，且均通过折流串联构成，该种构造和连接方式促使反应塔内形成较大静液压力，且压力随着串联级数增加而增大，这有利于增大臭氧和氧的溶解度，提高臭氧和生物供气效率。不仅如此，预氧化塔和生物过滤塔通过折流串联能够促进气液在折流管中形成“活塞流”以强化气液混合和传质作用，进一步提高臭氧和氧的利用效率。2、本专利技术通过臭氧预氧化实现难降解污染物开环、断链，使大分子有机物转变为小分子物质，再通过生物滤池实现小分子物质彻底降解与矿化，最终实现了两种技术对于污染物去除的耦合与协同作用，显著降低臭氧投加量，降低处理成本。3、本专利技术通过尾气处理塔中活性炭滤料对废水中大分子物质和残余臭氧的吸附作用，在活性炭内部形成“污染物-臭氧”高浓度反应区，在活性炭催化作用下，实现污染物进一步降解，同时避免废水中残余臭氧对生物单元的冲击作用；通过尾气破坏滤料层实现对尾气中残余臭氧快速催化降解为氧气，避免尾气中臭氧对生物单元的冲击作用，从而最大限度地保证系统稳定运行。4、本专利技术通过文丘里喷射器吸入臭氧预氧化单元尾气，实现了尾气中高浓度氧气利用，提高了系统运行效率，有利于节省能耗，同时避免了尾气中臭氧造成二次污染。5、本专利技术生物过滤塔供氧所采用的尾气中含有高浓度氧气，氧气浓度显著高于传统空气中含氧量，这有利于提高生物单元有机负荷，提高生物降解效率。附图说明附图1是本专利技术一种折流式臭氧预氧化联合生物滤池深度处理方法的工艺流程图。其中1为臭氧发生器；2为增压型射流式混合器；3为臭氧预氧化单元；4为尾气处理塔；5为管道增压泵；6为文丘里喷射器；7为生物处理单元；8为预氧化塔；9为多孔性惰性填料；10为多孔性活性催化剂；11为调压阀；12为活性炭滤料层；13为尾气破坏滤料层；14为自动调压阀；15为喉管；16为生物过滤塔；17为多孔性生物填料具体实施方式下面结合具体实施例及附图1对本专利技术作进一步描述。结合附图1对本专利技术所述的折流式臭氧预氧化联合生物滤池深度处理废水的工作方法进行如下描述：废水与氧气源或富氧源臭氧发生器1产生臭氧经增压型射流式混合器2混合后进入臭氧预氧化单元3，其中，臭氧预氧化单元3由若干密闭式带压预氧化塔8通过折流串联而成，串联组数≥2(图中为2组)，具体根据水质而定，臭氧预氧化单元3末端设置有调压阀11，通过调压阀11可控制预氧化塔8中运行压力，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种折流式臭氧预氧化联合生物滤池深度处理方法，其特征在于：采用臭氧氧化及尾气利用技术与生物滤池结合用于废水深度处理，主要工艺流程如下：1)废水与臭氧经增压型射流式混合器混合后进入臭氧预氧化单元完成废水预氧化过程；2)臭氧预氧化单元出水进入尾气处理塔进行气水分离并完成废水和尾气中残余臭氧分解破坏；3)尾气处理塔出水由管道增压泵高速泵入文丘里喷射器，使喉管处产生负压并将气水分离塔尾气吸入，通过高速雾化后进入生物处理单元，最终实现废水中污染物的生物降解；/n其中，所述的臭氧预氧化单元由若干预氧化塔通过折流串联构成，预氧化塔分别装填有多孔性惰性填料和活性催化剂，臭氧预氧化单元末端设置有调压阀；/n所述的尾气处理塔下部设置有活性炭滤料层，上部设置有尾气破坏滤料层，顶部设有自动调压阀，尾气处理塔微负压运行，运行压力控制在-0.1kpa～-0.3kpa之间；/n所述的生物处理单元由若干生物过滤塔通过折流串联构成，生物过滤塔所需氧气由臭氧预氧化单元尾气经尾气处理塔处理后提供。/n

【技术特征摘要】
1.一种折流式臭氧预氧化联合生物滤池深度处理方法，其特征在于：采用臭氧氧化及尾气利用技术与生物滤池结合用于废水深度处理，主要工艺流程如下：1)废水与臭氧经增压型射流式混合器混合后进入臭氧预氧化单元完成废水预氧化过程；2)臭氧预氧化单元出水进入尾气处理塔进行气水分离并完成废水和尾气中残余臭氧分解破坏；3)尾气处理塔出水由管道增压泵高速泵入文丘里喷射器，使喉管处产生负压并将气水分离塔尾气吸入，通过高速雾化后进入生物处理单元，最终实现废水中污染物的生物降解；
其中，所述的臭氧预氧化单元由若干预氧化塔通过折流串联构成，预氧化塔分别装填有多孔性惰性填料和活性催化剂，臭氧预氧化单元末端设置有调压阀；
所述的尾气处理塔下部设置有活性炭滤料层，上部设置有尾气破坏滤料层，顶部设有自动调压阀，尾气处理塔微负压运行，运行压力控制在-0.1kpa～-0.3kpa之间；
所述的生物处理单元由若干生物过滤塔通过折流串联构成，生物过滤塔所需氧气由臭氧预氧化单元尾气经尾气处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱光磊，李旗，谢陈鑫，赵慧，陈聪聪，任春燕，雷太平，周立山，滕厚开，王震，
申请(专利权)人：中海油天津化工研究设计院有限公司，中海油能源发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12