本实用新型涉及一种用于畜禽养殖废水脱色处理的一体化装置，属于废水处理领域。
背景技术：
近年来，随着我国农业结构的调整和农业产业化的推进，规模化、集约化的畜禽养殖业得以快速发展，但随之而来的大量畜禽养殖废水得不到有效处理。畜禽养殖废水中含有大量有机污染物，病原微生物和细菌，颜色深、臭味浓，COD高达5000-40000mg/l，氨氮高1000-3000mg/l，悬浮物高，SS超标数十倍。畜禽养殖污染已成为继工业污染、生活污染之后的第三大污染源，高浓度的污水排入江河湖泊中，造成地表水、地下水质不断恶化，从而造成环境严重污染，直接危害人们的身体健康，也严重制约了养殖行业的发展。
现有的处理工艺主要采用厌氧-好氧组合工艺，虽然能有效去除废水的CODCr、BOD5和NH3-N，但是废水的色度去除效果并不明显，畜禽养殖废水经过好氧处理之后，二沉池出水色度依然很高，达到500-2000倍(稀释倍数法)，COD一般为200-800mg/l，无法达到深度脱色的效果。虽然现行排放标准未对色度作出要求，但出水色度过高对水质、观感都有很大影响，也影响养殖场的环境效益和社会效益。汪植三等人采用漂白剂(养猪场污水脱色与脱臭的研究.生态科学，1993，2，113-116)对养殖场的废水进行脱色研究，有一定的效果，但药剂消耗量过大，二次污染较重。
臭氧具有极强的氧化性能，是一种高效无二次污染的氧化剂，氧化过程中会直接降解或间接产生大量强氧化性自由基，如羟基自由基(·OH)等分解水中的有机物，达到降低污染负荷及深度去除废水色度的目的，臭氧氧化技术具有反应速度快、操作简单、运行成本较低等优点，逐渐得到广泛应用。目前臭氧氧化深度脱色处理畜禽废水的应用方面仍存在一些问题：
1)催化剂填装在反应器的内部没有实现流态化，催化剂不能有效率的催化臭氧和畜禽养殖废水中的有机物发生反应，实验效果不强；
2)臭氧反应构筑物一般采用塔式反应器，一方面较修筑成本高，还需要配套的固定装置；另一方面设备结构强度低，安全性不够，易受外界干扰；
3)臭氧投加量容易过大，成本过高；另一方面反应后的大量的臭氧尾气排放污染环境；
4)反应器进水口之前，水质波动较大，当原水水质发生变化时，会影响后续的催化反应效果；也可能会因设备故障停止进水而导致实验不能连续进行。
技术实现要素：
本实用新型为解决上述技术问题，提供一种可有效深度脱色处理畜禽养殖废水生化出水的一体化装置，该装置于反应器中增加催化剂流化床，使废水中的有机物与臭氧充分接触而得到降解。
本实用新型的技术方案是，提供一种用于畜禽养殖废水脱色处理的一体化装置，包括反应器和分别与反应器连接的均化池、加药装置和臭氧循环装置；反应器包括总进水口、总加药口、总出水口和总出气口，总进水口通过管道与均化池连通，总加药口通过管道与加药装置连通；反应器的底部设有臭氧曝气装置，臭氧循环装置通过管道分别与总出气口和臭氧曝气装置连通；
在总进水口和总出水口之间设有多个相互并联的反应器单元，每个反应器单元的顶部设有分加药口、分进水口和分出气口，底部设有设有分出水口，在每个反应器单元内的上、下部分别设有网一和网二，网一和网二之间填充有催化剂。
进一步地，在总出气口上还连接有排空管，排空管上设有排空阀。
进一步地，所述臭氧曝气装置为臭氧曝气盘。
进一步地，所述均化池和反应器的外壳由混凝土制成。
进一步地，所述反应器还包括反洗进水管与反洗排水管。
进一步地，在均化池和反应器的进水管上均设有水泵。
进一步地，每个反应器单元均设有检修孔。
进一步地，每个反应器单元的高度均为4m以上。
进一步地，反应器单元的数量为5-10个。
本实用新型的加药装置内的药剂为氧化剂，投加的氧化剂可以为H2O2、ClO2、CaO2或次氯酸钠等氧化剂，强化氧化能力。催化剂的粒径为0.3～0.5mm，比表面积≥300m2/g，抗压强度＞160N，堆积密度0.11～0.17g/ml，磨损率≤0.1％W，有利于催化剂与废水的混合效果，同时网一和网二用于截留催化剂，避免催化剂随水流流出，网二还需要支撑催化剂，其厚度优选为20-40cm。臭氧及其他氧化剂在催化剂的作用下生成羟基自由基，催化氧化废水中的有机物，进行脱色处理。
本实用新型通过采用流态化的形式，催化剂容易与臭氧、氧化药剂、废水充分接触，强化了反应效率；多个反应器单元并联使用，大大地提高了废水的处理量，畜禽养殖废水从单个反应器单元顶部进入，从底部流出，臭氧气体从反应器底部进入。
本实用新型从臭氧氧化反应的最关键的传质效果做了改进措施，利用流态化臭氧氧化催化剂，强化气、液、固三相之间的传质效果。反应器采用混凝土构筑物，修筑成本较低，不需要配套的固定装置，高强度结构保证构筑物的安全性能。反应器与其连接的装置通过混凝土结构容易实现一体化设计，将多个装置集成于一体，占地面积小。
臭氧投加采用臭氧循环装置控制臭氧的循环利用，降低系统运行时的臭氧投加量，有效降低运行成本，并防止残留的臭氧尾气污染环境。同时，通过底部通臭氧的方式，实现气水逆流，能实现更好的传质效果，使难降解有机物与臭氧充分接触反应。
本实用新型的有益效果是，通过采用流态化的形式，催化剂容易与臭氧、氧化药剂、废水充分接触，强化了反应效率；多个反应器单元并联使用，大大地提高了废水的处理量。
附图说明
图1表示实施例1中的一体化装置的示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
下面通过具体实施例，对本实用新型进行详细说明。
实施例1：
本实施例提供一种用于深度脱色处理畜禽养殖废水的一体化装置，该装置的结构示意图如图1所示，包括均化池1，反应器2，加药装置3，臭氧循环装置4，反应器2分别连接均化池1、加药装置3和臭氧循环装置4；均化池的高度为6000mm、长度为3000mm、宽度为3000mm，均化池1和反应器2的进水管上均设有水泵一5和水泵二6，反应器2包括总进水口7、总加药口(未标号)、总出水口14和总出气口(未标号)；总出水口14连接出水管18，总进水口7通过进水管道与均化池1连通；总加药口通过管道与加药装置3连通；反应器2的底部设有臭氧曝气装置15，臭氧循环装置4通过管道分别与总出气口和臭氧曝气装置15连通；反应器2包括八个反应器单元，反应器单元内部填装流态化臭氧催化剂11；每个反应器单元的顶部设有分加药口9、分进水口8和分出气口(未标号)，底部设有设有分出水口13，在每个反应器单元内的上、下部分别设有网一10和网二12，催化剂11填充在网一10和网二12之间。在总出气口上还连接有排空管，排空管上设有排空阀19，臭氧循环装置4与反应器2连接的管道上设有控制阀20；反应器2还包括两根反洗进水管16与一根反洗排水管17，每个反应器单元的上部还设有检修孔21，用于当设备出现故障需要检修时，检修人员的进入。
处理废水时，首先，待处理的畜禽养殖废水生化出水经过均化池均质后，由水泵提升送入混凝土构筑的反应器中，由总进水口进入，然后通过分进水口分别进入反应器单元。氧化药剂H2O2通过单个分加药口反应器单元，由加药装置控制加药量。臭氧气体由臭氧反应系统底部的臭氧曝气盘均匀分布，臭氧气体浓度和气量由臭氧循环装置控制。臭氧氧化催化剂通过调节臭氧曝气量实现稳定化流态化，在其中进行催化氧化反应，难降解的有机物被降解为小分子、二氧化碳或水，臭氧氧化催化剂可通过网一和网二阻隔限制在反应器单元内部，避免流失。废水和氧化药剂混合后从反应器单元顶部进入，经过流态化臭氧氧化催化剂发生催化反应后，由出水口流出；通过开启控制阀后，总出气口出来的臭氧气体进入臭氧循环装置循环再利用，当然该装置连接有臭氧发生器或相应产生臭氧的装置以实现对已经消耗的臭氧的补充。装置长时间运行后，开启反应器内设有的反洗装置，通过反洗装置，可以实现气水反洗，反洗液由反洗排水管排出。系统发生故障时通过排空管的排空阀排空，确定臭氧排空后，检修人员通过检修孔可进入装置进行修理维护。
畜禽养殖废水经过好氧处理之后，二沉池出水采用文中发明所述的臭氧催化氧化装置处理30min，臭氧投加量约50mg/l，H2O2投加量约25mg/l，进出水水质指标如下表所示：
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。