派博式难降解污水高效处理设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种派博式难降解污水高效处理设备。其罐体内套装有内管筒；该罐体和内管筒的底部分别与排泥管道相连，罐体内设有收渣圆顶；罐体上设有排渣管道；罐体顶部设有尾气管道；进水管道穿过罐体与内管筒相连，出水管道分别与溶气气浮溶气泵和提升泵的入口相连，溶气气浮溶气泵的入口还与其上设有臭氧发生器的溶气气源管道相连；溶气气浮溶气泵的出口与回流管道相连；回流管道的另一端与释放器相连，外罐体内套装有无封底的内筒；提升泵的出口与外罐体下部相连；外罐体中部设有排水管道；该排水管道另一端分为出水端口和与生化溶气泵入口相连端口，生化溶气泵的入口还与溶气气源管道相连；出口与生化充氧回流管道一端相连；生化充氧回流管道的另一端与释放器相连。
【专利说明】派博式难降解污水高效处理设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种污水高效处理设备，尤其涉及一种派博式(PIBR)难降解污水高效处理设备。
【背景技术】
[0002]工业难降解废水中污染物来源复杂、难降解两大特性的叠加，使得工业难降解类废水在处理中，单独使用生物法或物化法等“常规”方法高耗低能。从而，研究生物法和物化法等其它方法的组合，力图使处理成本降到最低，而且处理方法具有在国内工业企业的有效推广价值，是当前解决此类废水污染的关键性问题。
[0003]工业难降解废水中所含的高浓度氨氮物质、高毒性的CN_、SCN_、S2_，以及生物难降解的油类、萘类等不溶性有机物等，均对微生物有抑制作用。因此，应尽可能在生化处理前降低其浓度或改变其分子结构，提高废水的可生化性。高浓难降解废水的预处理方法主要有厌氧(水解酸化)法、芬顿(Fenton)试剂法、高级氧化法、稀释法、蒸汽气提法、高效气浮除油技术及三项分离技术等。
[0004]近年来，国内外对高浓度难降解有机废水处理的研究较为关注，且多集中于印染废水、制药废水、石油化工废水等典型高浓度有机废水。国内成功地处理焦化废水等高浓度难降解有机废水的实例并不多。从这些工艺在国内外的实际运用情况看，主要存在工艺流程长、外加物(如外加碳源物、调节PH药剂等)量大且费用高等问题，从而导致整体上单位水量造价和单位水量成本均较高。以焦化废水为例，目前较为理想的处理焦化废水的单位水量成本至少在人民币710~810元/m3以上。处理成本较高，工艺难道较大，制约高浓难降解废水处理工艺推广。
【发明内容】
[0005]本发明针对上述现有技术中存在的问题，提供一种适用于民用和工业各行业污水的处理，尤其是高浓难降解废水的处理，具有处理效率高，运行成本低，设备简单，占地面积小，易于操作和维护，且达到出水水质稳定、达标，工艺适应性高的派博式(PIBR)难降解污水高效处理设备。
[0006]为实现上述目的，本发明解决技术问题的技术方案是:
派博式(PIBR)难降解污水高效处理设备，包括:溶气气浮溶气泵、生化溶气泵、提升泵、臭氧发生器、加药系统以及尾气破坏装置，其在于:旋流溶气气浮装置的罐体内以相同中心线套装有内管筒；该罐体和内管筒的底部分别与排泥管道相连接，所述的罐体内的上部适配位置设有收渣圆顶；与该收渣圆顶最低处相适配的罐体侧壁上设有排渣管道；所述的罐体顶部设有尾气管道；进水管道穿过罐体与内管筒的适配位置相连，出水管道分别与溶气气浮溶气泵和提升泵的入口相连接，所述的溶气气浮溶气泵的入口还与其上设有臭氧发生器的溶气气源管道相连；溶气气浮溶气泵的出口与回流管道一端相连；所述的回流管道的另一端与位于内管筒适配位置的释放器相连接，加压接触氧化装置的外罐体内以相同中心线套装有无封底的内筒；所述的提升泵的出口通过管道与所述的外罐体下部的适配位置相连；外罐体中部适配位置连接有排水管道；该排水管道另一端分为出水端口和与生化溶气泵入口相连端口，该生化溶气泵的入口还与溶气气源管道相连；该生化溶气泵的出口与生化充氧回流管道一端相连；所述的生化充氧回流管道的另一端与位于内筒底部适配位置的释放器相连。
[0007]所述旋流溶气气浮装置的罐体和内管筒的中部均为圆柱体，且下部纵切面均呈V字形。
[0008]所述的罐体外顶部中心处设有减速机，该减速机通过连接轴与罐体内的刮渣板相连接，所述的刮渣板的形状和位置与所述的收渣圆顶相适配。
[0009]所述的收渣圆顶的纵切面为锥形。
[0010]所述的进水管道的 适配位置通过管道混合器与加药系统相连。
[0011]所述的尾气管道的适配位置还设有尾气破坏装置。
[0012]所述的内管筒和内筒的上端均设为喇叭开口。
[0013]所述的加压接触氧化装置的外罐体上部适配位置设有排气管道。
[0014]所述的加压接触氧化装置的外罐体的下部纵切面呈V字形，V字形底部设有污泥管道；该污泥管道上方还设有连接隔板。
[0015]本发明的工作原理在于:
待处理污水经加药系统投加絮凝剂、助凝剂后，通过管道混合器、进水管道进入旋流溶气气浮装置的内管筒，通过旋流作用及絮凝反应，并与经溶气气浮溶气泵溶气回流、通过回流管道自内管筒中部输送进入的溶气回流水混合、释放，并在罐体多重旋流沉降、高效气浮分离作用去除污水中聚合物、胶体；出水经罐体下部出水管道排出，大部分进入提升泵，提升进入后续处理设备；其余部分回流于溶气气浮溶气泵，与溶气气源提供的气体混合溶气；气浮分离出的浮渣上浮至收渣圆顶之上，经刮渣板刮除，并由排渣管道排出；气浮剩余气体经气体出口由尾气管道排出，再经尾气破坏器无害化处理后外排；絮凝、旋流沉降作用沉降下落至罐体、内管筒底部的污泥、沉淀物经排泥管道定期排放。
[0016]在污水进行旋流溶气气浮的同时，借由与溶气气浮溶气泵相连的溶气气源管道的适配位置设有的臭氧发生器；投加由臭氧发生器产生的高级氧化剂，高效氧化，调节可生化性比(B/C比)，增加污水中污染物的可生化性。
[0017]溶气回流水一般采用旋流溶气气浮装置处理出的水其水质更优水源，经过溶气气浮溶气泵加压混合回流水及溶气气源进入旋流溶气气浮装置罐体内的内管筒，通过释放器减压释放，产生粒径微小(< 30 u m)气泡，进行浮选分离作用。
[0018]臭氧发生器产生臭氧作为高级氧化剂，经旋流溶气气浮的释放进入待处理污水中。因溶气释放器高效溶解、释放作用，臭氧与污水混合较传统氧化方法更均匀，溶解度更高，氧化剂用量更少，利用率更高，氧化效果更好。通过臭氧氧化、断链作用，改善水中污染物可生化性，提高可生化性比(B/C比)，且臭氧高级氧化剂分解产生氧后，提高了水中的溶解氧含量，使水中溶解氧呈饱和状态或接近饱和状态，可以为后续生物降解提供必要条件，提高后续生化单元生化降解处理效率。
[0019]经旋流溶气气浮装置以及臭氧氧化的多重处理后，去除大部分油、悬浮物、胶体，并改善可生化性的废水经提升泵提升从加压接触氧化装置的外罐体下部进入，扰动装置内部填料层，通过现有高效的生物载体填料上生长的微生物膜的吸附、好氧/缺氧兼性生化降解作用综合处理，高效降解处理废水中污染物、去除水中化学需氧量(COD)、氮、磷、油、酚物质。经生化处理后达标的污水自加压接触氧化装置的外罐体中部经排水管道外排，出水水质稳定达到并优于国家排放标准。部分出水回流于生化溶气泵，并与溶气气源提供的气体混合溶气，通过生化充氧回流管道回流进入加压接触氧化装置的外罐体内部富氧区。另外通过释放器释放后为好氧生化提供氧源；未反应完全的释放气体经加压接触氧化装置顶部排气管道排出；生物载体填料上的生物膜失活脱落后沉降于加压接触氧化装置的外罐体底部，定期经污泥管道排出。
[0020]用于加压接触氧化装置的现有生物载体填料，具有挂膜快、微生物生长条件好、耐冲击力强、好氧/缺氧兼性生化反应、处理效率高等特点；同时加压接触氧化装置采用生化溶气泵，降低供气量，提高氧气利用率；保证生物载体填料及微生物膜在加压接触氧化装置中充分流化扰动，与污水充分接触的同时，在富氧-缺氧-富氧的环境中重复流化反应，高效降解化学需氧量(C0D)，并高效脱磷除氮，大幅提高加压接触氧化装置工艺生化处理效率及耐冲击能力。
[0021]本发明与现有技术的优点效果如下:
1、本发明采用先进工艺，优化组合，设备运行稳定可靠，高效去除高浓难降解类废水中悬浮物的同时，高效氧化、降解、去除水中有机物，化学需氧量(C0D)、氨氮、油等污染物，出水水质好，尤其适合于印染、制药、石油化工等行业高浓难降解废水的处理；
2、本发明的旋流溶气气浮装置采用先进溶气气浮工艺，气泡粒径仅为现有溶气气浮气泡粒径40%，去除悬浮物效率比现有溶气气浮提高60% ;减少工艺单元配套设备数量，节约投资，节省占地；
3、本发明经过旋流溶气气浮溶气释放进入污水的氧化剂的强氧化作用，提高氧化剂溶解度及利用效率，降低氧化剂投加量，提高了污水可生化性比(B/C比)，增强后续生化处理对难降解的溶解性有机物的氧化和分解作用，且不会增加出水中离子含量，不会产生二次污染；
4、本发明臭氧高级氧化剂分解产生氧后,提高了水中的溶解氧含量,使水中溶解氧呈饱和状态或接近饱和状态，可以为生物降解提供必要条件；提高臭氧在水中溶解度，提高了臭氧的利用率；
5、本发明的加压接触氧化装置将空气加压溶气溶于水中，再经释放器释放到待生化处理污水中，降低供气量，提高氧气利用率；通过采用现有的生物载体填料及微生物兼具好氧/缺氧多重处理效果，高效降解化学需氧量(C0D)，并高效脱磷除氮，大幅提高加压接触氧化装置工艺生化处理效率及耐冲击能力。且本发明占地面积小，解决传统加压接触氧化装置占地面积大影响现实推广等难题。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本发明派博式(PIBR)难降解污水高效处理设备的结构示意图。
[0023]图中主要零件:罐体I，刮渣板2，排渣管道3，溶气气源管道4，臭氧发生器5，排气管道6，外罐体7，内筒8，生物载体填料9，排水管道10，生化溶气泵11，生化充氧回流管道12，污泥管道13，提升泵14，溶气气浮溶气泵15，回流管道16，出水管道17，排泥管道18，进水管道19，管道混合器20，加药系统21，内管筒22，收渣圆顶23，尾气破坏装置24，尾气管道25，减速机26。
【具体实施方式】
[0024]下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明的保护范围不受具体的实施例所限制，以权利要求书为准。另外，以不违背本发明技术方案的前提下，对本发明所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都将落入本发明的权利要求范围之内。 [0025]实施例1
派博式难降解污水高效处理设备，包括:溶气气浮溶气泵15、生化溶气泵11、提升泵14、臭氧发生器5、加药系统21、以及尾气破坏装置24，中部为圆柱体、下部纵切面呈V字形的旋流溶气气浮装置的罐体I内以相同中心线套装有下部纵切面呈V字形、中部为圆柱体、上端为喇叭开口的内管筒22 ;该罐体I和内管筒22的底部分别与排泥管道18连接,上述的罐体I内的上部高于内管筒22位置设有中间开孔的收渣圆顶23 ;收渣圆顶23的纵切面为锥形，与该收渣圆顶23周边最低处相适配的罐体I侧壁上设有排渣管道3 ;所述的罐体I顶部设有尾气管道25 ;尾气管道25的适配位置还设有尾气破坏装置24，位于罐体I下部的进水管道19穿过罐体I与内管筒22的适配位置相连，上述的罐体I外顶部中心处设有减速机26，该减速机26通过连接轴与罐体I内的刮渣板2相连接，上述的刮渣板2的形状和位置与上述的收渣圆顶23相适配。进水管道19的适配位置通过管道混合器20与加药系统21相连，位于罐体I下部侧壁的出水管道17分别与溶气气浮溶气泵15和提升泵14的入口相连接，上述的溶气气浮溶气泵15的入口还与溶气气源管道4相连；该与溶气气浮溶气泵15相连的溶气气源管道4的适配位置设有臭氧发生器5 ;溶气气浮溶气泵15的出口与回流管道16入口一端相连；上述的回流管道16的另一端与位于内管筒22适配位置的释放器相连接。下部纵切面呈V字形的加压接触氧化装置的外罐体7内以相同中心线套装有上端为喇叭开口且无封底的内筒8 ； V字形底部设有污泥管道13 ;该污泥管道13上方还设有连接隔板，生物载体填料9的生物膜失活脱落后沉降于上述的外罐体7底部，定期经污泥管道13排出。上述的提升泵14的出口通过管道与上述的外罐体7下部的V字形适配位置相连；外罐体7中部适配位置连接有排水管道10 ;该排水管道10另一端分为出水端口和与生化溶气泵11入口相连端口，该生化溶气泵11的入口还与溶气气源管道4相连；该生化溶气泵11的出口与生化充氧回流管道12 —端相连；上述的生化充氧回流管道12的另一端与位于内筒8底部适配位置的释放器相连。上述的加压接触氧化装置的外罐体7上部适配位置设有排气管道6。
[0026]本发明将高浓难降解废水进入旋流溶气气浮装置，通过加入凝聚产品并经由多重气浮分离作用去除污水中聚合物、胶体；同时投加由氧化发生器产生的高级氧化剂，高效氧化调节可生化性比(B/C比);经旋流溶气气浮、高级氧化多重处理后的污水再经提升泵至加压接触氧化装置进行生化反应，出水稳定达到并优于国家排放标准。
[0027]旋流溶气气浮装置，配合溶气泵及释放系统，产生粒径微小(< 30 y m)气泡，通过气泡对污染物挟带、浮选作用，高效去除悬浮物、油及其它胶体物质。同时配合旋流沉降、加药絮凝等多重效果，高效去除悬浮物、胶体等污染物质。[0028]旋流溶气气浮配合采用溶气气浮溶气泵、释放器的溶气释放系统，产生更微小释放气泡，提高浮选效果；同时配套氧化剂发生装置进行氧化剂投加，提高氧化剂利用效率，为后续生化等工艺提高处理效率、降低处理负荷提供保障。
[0029]加压接触氧化装置采用溶气分散，降低供气量，提高氧气利用率；使用生物载体填料，具有兼性好氧/缺氧多重处理效果，生化反应，挂膜快、微生物生长条件好的特点，高效降解化学需氧量(C0D)，并高效脱磷除氮，大幅提高加压接触氧化装置工艺生化处理效率及耐冲击能 力。且设备占地面积小，解决传统加压接触氧化装置占地面积大影响现实推广等难题。
【权利要求】
1.派博式难降解污水高效处理设备，包括:溶气气浮溶气泵(15)、生化溶气泵(11)、提升泵(14)、臭氧发生器(5)、加药系统(21)以及尾气破坏装置(24)，其特征在于:旋流溶气气浮装置的罐体(1)内以相同中心线套装有内管筒(22 );该罐体(1)和内管筒(22 )的底部分别与排泥管道(18)连接，所述的罐体(1)内的上部适配位置设有收渣圆顶(23);与该收渣圆顶(23)最低处相适配的罐体(1)侧壁上设有排渣管道(3);所述的罐体(1)顶部设有尾气管道(25);进水管道(19)穿过罐体(1)与内管筒(22)的适配位置相连，出水管道(17)分别与溶气气浮溶气泵(15)和提升泵(14)的入口相连接，所述的溶气气浮溶气泵(15)的入口还与其上设有臭氧发生器(5)的溶气气源管道(4)相连；溶气气浮溶气泵(15)的出口与回流管道(16)—端相连；所述的回流管道(16)的另一端与位于内管筒(22)适配位置的释放器相连接，加压接触氧化装置的外罐体(7)内以相同中心线套装有无封底的内筒(8)；所述的提升泵(14)的出口通过管道与所述的外罐体(7)下部的适配位置相连；外罐体(7)中部适配位置连接有排水管道(10);该排水管道(10)另一端分为出水端口和与生化溶气泵(11)入口相连端口，该生化溶气泵(11)的入口还与溶气气源管道(4)相连；该生化溶气泵(11)的出口与生化充氧回流管道(12)—端相连；所述的生化充氧回流管道(12)的另一端与位于内筒(8)底部适配位置的释放器相连。
2.根据权利要求1所述的派博式难降解污水高效处理设备，其特征在于所述旋流溶气气浮装置的罐体(1)和内管筒(22)的中部均为圆柱体，且下部纵切面均呈V字形。
3.根据权利要求1或2所述的派博式难降解污水高效处理设备，其特征在于所述的罐体(1)外顶部中心处设有减速机(26 )，该减速机(26 )通过连接轴与罐体(1)内的刮渣板(2 )相连接，所述的刮渣板(2)的形状和位置与所述的收渣圆顶(23)相适配。
4.根据权利要求1所述的派博式难降解污水高效处理设备，其特征在于所述的收渣圆顶(23)的纵切面为锥形。
5.根据权利要求1所述的派博式难降解污水高效处理设备，其特征在于所述的进水管道(19)的适配位置通过管道混合器(20)与加药系统(21)相连。
6.根据权利要求1所述的派博式难降解污水高效处理设备，其特征在于所述的尾气管道(25)的适配位置还设有尾气破坏装置(24)。
7.根据权利要求1所述的派博式难降解污水高效处理设备，其特征在于所述的内管筒(22 )和内筒(8 )的上端均设为喇叭开口。
8.根据权利要求1所述的派博式难降解污水高效处理设备，其特征在于所述的加压接触氧化装置的外罐体(7 )上部适配位置设有排气管道(6 )。
9.根据权利要求1所述的派博式难降解污水高效处理设备，其特征在于所述的加压接触氧化装置的外罐体(7)的下部纵切面呈V字形， V字形底部设有污泥管道(13);该污泥管道(13)上方还设有连接隔板。
【文档编号】C02F9/14GK103613248SQ201310635802
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年12月3日 优先权日:2013年12月3日
【发明者】王仲贤 申请人:辽宁莱柯倍耳环境工程有限公司