入河口二级生化出水的污水回用深度处理工艺属于污水深度处理领域。O3+UV+纳米晶TiO2/颗粒活性炭+高速纤维球过滤技术深度处理二级生化出水的工艺，解决了传统工艺投资规模大、针对性差及膜分离技术处理水量小、成本高的问题。本工艺装置由循环氧化催化系统I和过滤存储系统II依次连结而成，系统I中的UV光氧化催化反应器，其内设有固定载体架，可据水质差异装入颗粒活性炭或纳米晶TiO2等不同催化剂。上述工艺可无选择性地降解二级生化出水中难降解有机污染物，并使出水达到较高标准。本工艺操作简单、处理效率高、且量大，成本较低，对COD、BOD、浊度、表面活性剂、铁、锰、嗅、色度等中水回用指标有显著降解效果，适于入河口污水回用深度处理工艺。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于污水深度处理
，涉及一种简易有效的污水回用深度处理工艺。
技术介绍
传统的污水回用深度处理技术一般采用混凝、沉淀、过滤等技术，紧跟城市污水处理厂二级生化出水作为后续，进一步去除水中胶体、有机污染物、重金属离子等，这些方法只有在处理规模较大时，才有操作流程和经济上的优势，但是处理水水质效果不够理想。目前处理效果好的深度处理技术主要包括膜分离技术、活性炭吸附技术、高级氧化技术等。膜分离技术是以高分子分离膜为代表的一种新型的流体分离单元操作技术。它的最大特点是分离过程中不伴随有相的变化，仅靠一定的压力作为驱动力就能获得很高的分离效果，是一种非常节省能源的分离技术。微滤技术可以除去细菌、病毒和寄生生物等，还可以降低水中的磷酸盐含量。超滤用于去除大分子，对二级生化出水的COD和BOD去除率大于50%。反渗透技术是用于降低矿化度和去除总溶解固体，对二级出水的脱盐率达到90% 以上，COD和BOD的去除率在85%左右，细菌去除率90%以上。纳滤介于反渗透和超滤之间，其操作压力通常为0. 5 1. OMPa，纳滤膜的一个显著特点是具有离子选择性，它对二价离子的去除率高达95%以上，一价离子的去除率较低，为40% 80%。众所周知，目前膜分离技术的成本是比较大的，并且膜的寿命有限、易污染、清洗繁琐、处理效率低，都是制约它普遍应用的主要因素。另外，我国的膜技术与世界先进水平还有较大差距，今后应该重点开发、制造高强度、长寿命、抗污染、高通量的膜材料，解决膜污染、过滤速度慢、浓差极化及清洗等关键问题。因此，膜分离技术更适于高污染废水的净化处理，将它用作二级生化出水污水回用于杂用水的深度处理，处理量小，从成本上考虑是不划算的。纤维球过滤技术是一种新型的去除水中悬浮物的有效方法。过滤速度快、反冲洗彻底、用水少、滤料使用时间长等优点使其得到了大量应用。高速纤维球过滤的原理为容器内填装纤维球形成床层，由于纤维球个体疏松使得穿插的纤维球床层形成一个整体。床层中纤维球受到的压力为过滤水流的流体阻力，因纤维球具有一定的弹性，在压力下滤层孔隙率和过滤孔径由大到小渐变分布，滤料的比表面积由小到大渐变分布。这是一种过滤效率由低到高递增的理想过滤方式，直径较大、容易滤除的悬浮物可被上层滤层截留，直径较小、不易滤除的悬浮物可被中层或下层滤层截留。在整个滤层中，机械筛分和接触絮凝作用都得到充分发挥，从而实现较高的滤速、截污容量和较好的出水水质。采用高速纤维球过滤器对浊度的去除效果虽不如膜过滤彻底，但是过滤速度快， 也可将二级出水的较大悬浮颗粒(5μπι以上)去除90%以上，浊度也大幅降低，并对大分子有机物、胶体、细菌等也有一定去除效果，是非常有实际意义的过滤技术。活性炭吸附技术也广泛用于二级处理出水的深度处理。其主要优点是处理程度3高，效果稳定，缺点是处理费用较高。在我们的工艺中，将活性炭、臭氧、紫外技术联用，活性炭提高了 03+uv对有机污染物的降解效果，o3+uv的降解作用又大大提高活性炭的吸附寿命。高级氧化技术对废水处理中可生化性差，相对分子质量很大的有机物质有很好的处理效果。高级氧化可以直接将其矿化，克服了生化处理废水的困难。03+uv工艺是高级氧化技术的一种，成本较低，处理生化出水效果显著。
技术实现思路
一种适用于二级生化出水的污水回用的深度处理工艺，灵活性高、针对性强、成本较低。解决了传统工艺的投资规模大、灵活性低、处理效果不理想的问题，解决了膜过滤技术处理量小，成本高而不适用于杂用水回用的问题。(所采用的技术方案)二级生化出水的污水特点是COD值较高，一般在50 100mg/L之间；BOD值一般在20 30mg/L之间；悬浮物SS较高，一般在20 30mg/L之间；浊度较高，一般在20 30NTU之间；阴离子表面活性剂较高，一般在1 ang/L之间；色度较高，一般在30 40倍； 总大肠菌群数较高，一般在5000 10000个/L之间。本专利技术主要采用03+UV+纳米晶TiO2/颗粒活性炭GAC高级氧化-高速纤维球过滤联合工艺对水中C0D、B0D、SS、浊度、阴离子表面活性剂、色度、总大肠菌群进行去除，以使二级出水达到城市杂用水标准。入河口污水回用深度处理工艺，其特征在于所述工艺的装置由循环氧化催化系统I和过滤存储系统II组成；循环氧化催化系统I包括反应容器1、气液混合泵2、臭氧发生器3、UV光氧化催化反应器4 ；反应容器1的底部出水口通过水管连接气液混合泵2的进水口，臭氧发生器3通过气管连接气液混合泵2的进气口，气液混合泵2的气液混合出口通过水管连接UV光氧化催化反应器4的底部进水口，UV光氧化催化反应器4的顶部出水口通过水管连接反应容器1的顶部回水口，构成循环氧化催化回路；上述的UV光氧化催化反应器4内部中心设有高压汞灯5，石英玻璃管与反应器外壁之间设有用于固定催化剂固定架6 ；过滤存储系统II由高速纤维球过滤机7和存储罐8构成；反应容器1底部出水口通过水管连接高速纤维球过滤机7，高速纤维球过滤机7的出水口通过水管连接存储罐8 ；催化剂为纳米晶TiA或者颗粒活性炭；采用上述装置的工艺，为03+UV+纳米晶TiO2/颗粒活性炭氧化工艺+高速纤维球过滤技术联合应用；当污水COD值在50 70mg/L时，采用03+UV+高速纤维球过滤技术联合工艺；当污水COD值在70 100mg/L时，采用03+UV+纳米晶TW2+高速纤维球过滤技术联合工艺；当污水COD值在100 150mg/L时，采用03+UV+颗粒活性炭+高速纤维过滤技术联合工艺；通过调节臭氧发生器3的O3产率和气液混合泵2的混合压，使O3在水中的溶解浓度达到7 IOX 10_5mOl/L的范围，UV高压汞灯需求功率为500w/t，UV光与臭氧水接触距离为L = 30 95mm，固定架6上的催化剂的UV辐照度为2 3X lOV/m2的条件下，循环氧化催化时间为30 50min。03+UV高级氧化技术可以有效地去除水中有机污染物。当水中O3浓度C = 7 IOX l(T5mol/L、UV高压汞灯需求功率P = 500w/t、UV与臭氧水接触距离为L = 30 95_ 时，可在30 50min内使COD值从50 70mg/L降低至30 40mg/L，与高速纤维球过滤联用，可使COD降低至30mg/L以下。该工艺原理是紫外光UV可以对O3起到催化作用，使 O3的氧化性和效率得到提高，原因是在UV催化作用下O3可产生氧化性极强的· 0H、且浓度高，对有机物无选择性进行氧化。当进水COD为70 100mg/L时，需进一步提高氧化效率，应向UV光催化反应器内固定纳米晶TW2光催化剂，即为o3+uv+纳米晶TW2工艺。纳米晶TW2是用胶粘法固定并刮涂在玻璃纤维布的表面，形成稳定的薄层。将三层涂覆的纤维玻璃布固定于光催化反应器的固定架上，此时催化剂所接受的UV辐照度为2 3X10V/m2。在同上的条件下，COD值可降低至30mg/L以下。即在上述条件下，纳米晶TW2对03/UV的协同催化效果明显，使COD 值多降低10 20mg/L。当二级生化出水COD值过高，约为100 150mg/L区间时，只用03+UV工艺很难将COD值大幅降低，此时应向光催化反应器中固定颗粒活本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．入河口污水回用深度处理工艺，其特征在于：所述工艺的装置由循环氧化催化系统（Ｉ）和过滤存储系统（ＩＩ）组成；循环氧化催化系统（Ｉ）包括反应容器（１）、气液混合泵（２）、臭氧发生器（３）、ＵＶ光氧化催化反应器（４）；反应容器（１）的底部出水口通过水管连接气液混合泵（２）的进水口，臭氧发生器（３）通过气管连接气液混合泵（２）的进气口，气液混合泵（２）的气液混合出口通过水管连接ＵＶ光氧化催化反应器（４）的底部进水口，ＵＶ光氧化催化反应器（４）的顶部出水口通过水管连接反应容器（１）的顶部回水口，构成循环氧化催化回路；上述的ＵＶ光氧化催化反应器（４）内部中心设有高压汞灯（５），石英玻璃管与反应器外壁之间设有用于固定催化剂固定架（６）；过滤存储系统（ＩＩ）由高速纤维球过滤机（７）和存储罐（８）构成；反应容器（１）底部出水口通过水管连接高速纤维球过滤机（７），高速纤维球过滤机（７）的出水口通过水管连接存储罐（８）；催化剂为纳米晶ＴｉＯ２或者颗粒活性炭；采用上述装置的工艺，为Ｏ３＋ＵＶ＋纳米晶ＴｉＯ２／颗粒活性炭氧化工艺＋高速纤维球过滤技术联合应用；当污水ＣＯＤ值在５０～７０ｍｇ／Ｌ时，采用Ｏ３＋ＵＶ＋高速纤维球过滤技术联合工艺；当污水ＣＯＤ值在７０～１００ｍｇ／Ｌ时，采用Ｏ３＋ＵＶ＋纳米晶ＴｉＯ２＋高速纤维球过滤技术联合工艺；当污水ＣＯＤ值在１００～１５０ｍｇ／Ｌ时，采用Ｏ３＋ＵＶ＋颗粒活性炭＋高速纤维过滤技术联合工艺；通过调节臭氧发生器（３）的Ｏ３产率和气液混合泵（２）的混合压，使Ｏ３在水中的溶解浓度达到７～１０×１０－５ｍｏｌ／Ｌ的范围，ＵＶ高压汞灯需求功率为５００ｗ／ｔ，ＵＶ光与臭氧水接触距离为Ｌ＝３０～９５ｍｍ，固定架（６）上的催化剂的ＵＶ辐照度为２～３×１０３ｗ／ｍ２的条件下，循环氧化催化时间为３０～５０ｍｉｎ。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张文熊，白文荣，刘晶冰，冯惠谦，朱鸿冰，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：11
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