臭氧微纳米气泡氧化联合生物技术的废水处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及污染治理技术领域，特别涉及一种臭氧微纳米气泡氧化联合生物技术的废水处理系统。


背景技术：

2.在含油污泥热解处理工艺及系统中，热解脱附气经喷淋后进入三相分离器，分离得到的废水需处理后才能达标排放。该废水中含有油、氨氮、有机物、固体悬浮物等污染物，由于该废水的组分特殊，并且受含油污泥性质、工艺参数等条件的影响大，因此目前并没有一套统一的处理系统去处理该废水。
3.臭氧具有氧化能力强、反应速度快和无二次污染等优点，因此臭氧在污水深度处理中具有良好的应用前景。但另一方面，传统曝气方式下臭氧传质效率和氧化效率低。
4.微纳米气泡是指介于微米气泡（直径为10-50 μm）和纳米气泡（直径小于200 nm）之间的气泡。与传统的大气泡（直径大于50 mm）和小气泡（直径小于5 mm）相比，微纳米气泡具有停留时间长、传质效率高、比表面积大、能自发产生自由基等优点。
5.臭氧联合微纳米气泡技术可以克服臭氧在污水处理中的局限性，提高臭氧的传质速率，并且激发生成大量的羟基自由基，增强臭氧的氧化能力。中国专利文献cn 112694165 a公开了一种臭氧催化氧化反应装置系统，其主要利用臭氧微纳米气泡技术和臭氧催化氧化技术处理废水。但鉴于三相分离后的废水有机物含量高，且臭氧对有机物的氧化具有选择性，因此上述装置并不适用于三相分离后的废水。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的旨在克服现有技术所存在的上述缺陷，提供一种臭氧微纳米气泡氧化联合生物技术的废水处理系统，以便能够更加高质高效地对喷淋热解脱附气产生的有机废水进行处理。
7.为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
8.臭氧微纳米气泡氧化联合生物技术的废水处理系统，包括臭氧氧化区，臭氧氧化区配设臭氧发生器和微纳米气泡产生器，所述臭氧氧化区后设置生物反应区。
9.本发明创造的发明构思在于：针对三相分离装置出来的废水有机物含量较高且含油的特点，提供一种能够高效降解污染物特别是有机物的废水处理系统。废水经过臭氧氧化区后，废水中的大分子有机物被氧化成小分子有机物，在后续的生物反应区中小分子有机物可作为底物被生物生长代谢利用。
10.作为改进，所述臭氧氧化区与三相分离器连接。
11.作为改进，所述臭氧氧化区与三相分离器之间设有ph调节区，ph调节区的目的是将废水的ph调节到碱性，在碱性条件下，氢氧根离子能够促进臭氧分解羟基自由基。ph调节区采用的药剂为氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾中的一种或几种。
12.作为改进，所述臭氧氧化区呈管道布置，相比于反应槽或反应罐，管道布置可以减
少占地面积，并且臭氧与废水共同流动使得两者混合更充分。
13.作为改进，所述臭氧氧化区设有催化模块，催化模块呈管状贴于臭氧氧化区的内壁，臭氧在催化模块的催化作用下，能产生更多羟基自由基，加快了氧化反应速度与降解程度，有效去除难降解有机物。
14.作为进一步改进，所述催化模块选择多孔结构的活性炭，活性炭具有较大比表面积和良好吸附性能，同时还具有一定的催化活性。
15.作为改进，所述臭氧氧化区通过缓冲管与生物反应区连接，缓冲管的设置是为了多余的臭氧能够分解成氧气，避免多余的臭氧影响后续的生物反应区。
16.作为改进，所述生物反应区内铺设有海绵载体，海绵载体可提供好氧区和厌氧区，在海绵载体表面溶解氧高，因此海绵载体表面好氧菌活动强烈；在海绵载体内部，由于微纳米气泡的刺激，废水更容易浸入到载体内部，载体内部溶解氧含量低，因此海绵载体内部厌氧菌的活性也会增强。
17.作为改进，所述生物反应区设有曝气装置，增加水中溶解氧含量，并使混合液处在剧烈搅动状态。
18.综上所述，本实用新型具有结构简单、占地小的优点，通过臭氧微纳米气泡氧化和生物技术的联合，可以提高废水的处理效率，特别是对有机物的处理效率。
附图说明
19.图1为本实用新型流程示意图；
20.图2为本实用新型中臭氧氧化区的结构示意图；
21.图3为本实用新型中生物反应区的结构示意图。
22.图中：10、臭氧氧化区；11、催化模块；20、生物反应区；21、海绵载体；22、海绵支架；23、进水管；24、排水口；30、微纳米气泡产生器；40、曝气装置；41、曝气管。
具体实施方式
23.实施例1
24.如图1所示，本实用新型所述的一种臭氧微纳米气泡氧化联合生物技术的废水处理系统，其主体为臭氧氧化区10和生物反应区20，臭氧氧化区10前端连接臭氧发生器和微纳米气泡产生器30，臭氧氧化区10的前端接收来自三相分离器的废水，臭氧氧化区10和三相分离器之间设有ph调节区，臭氧氧化区后端连接生物反应区20。
25.三相分离器出来的废水首先经过进入到ph调节区，将废水的ph调节到碱性，因为在碱性条件下，氢氧根离子能够促进臭氧分解羟基自由基。
26.臭氧发生器通过高压放电法产生臭氧，检测气相臭氧的浓度，待气相臭氧浓度稳定后，臭氧气体进入到微纳米气泡产生器30产生包含臭氧气体的微纳米气泡，此后包含臭氧气体的微纳米气泡和调节ph后的废水在臭氧氧化区10相互作用。如图2所述，臭氧氧化区10为管道状布置且臭氧氧化区设有催化模块11，催化模块11呈管状贴于臭氧氧化区的内壁，催化模块11内装填有活性炭，包含臭氧气体的微纳米气泡和废水在管道内流动，有利于两者充分混合，在催化模块11的催化作用下，臭氧分解成羟基自由基，羟基自由基对废水中的有机物进行氧化。臭氧氧化区10可根据需要增加长度以控制废水的停留时间。
27.废水经过臭氧氧化区10内的反应后，经由缓冲管进入生物反应区20。缓冲管可采用盘管形式，以让多余的臭氧分解成氧气，避免多余的臭氧影响后续生物反应区内微生物的活性。
28.如图3所示，缓冲管与进水管23连通，废水由进水管23进入生物反应区20。生物反应区20内铺设有海绵载体21，海绵载体21可提供好氧区和厌氧区供好氧菌和厌氧菌生存繁殖，海绵载体21固定于海绵支架22上。生物反应区20设有曝气装置40，曝气装置40的曝气管41位于生物反应区20的底部，以增加水中溶解氧含量，并使混合液处在剧烈搅动状态，在微生物的作用下对污染物进行进一步的分解，处理完成后的水体从生物反应区的排水口24排出。


技术特征：
1.臭氧微纳米气泡氧化联合生物技术的废水处理系统，包括臭氧氧化区，臭氧氧化区配设臭氧发生器和微纳米气泡产生器，其特征在于：所述臭氧氧化区后设置生物反应区。2.如权利要求1所述的臭氧微纳米气泡氧化联合生物技术的废水处理系统，其特征在于：所述臭氧氧化区与三相分离器连接。3.如权利要求1所述的臭氧微纳米气泡氧化联合生物技术的废水处理系统，其特征在于：所述臭氧氧化区呈管道布置。4.如权利要求1所述的臭氧微纳米气泡氧化联合生物技术的废水处理系统，其特征在于：所述臭氧氧化区设有催化模块。5.如权利要求3所述的臭氧微纳米气泡氧化联合生物技术的废水处理系统，其特征在于：所述臭氧氧化区设有催化模块，催化模块呈管状贴于臭氧氧化区的内壁。6.如权利要求2所述的臭氧微纳米气泡氧化联合生物技术的废水处理系统，其特征在于：还包括ph调节区，ph调节区位于臭氧氧化区与三相分离器之间。7.如权利要求1所述的臭氧微纳米气泡氧化联合生物技术的废水处理系统，其特征在于：所述生物反应区内铺设有海绵载体。8.如权利要求1所述的臭氧微纳米气泡氧化联合生物技术的废水处理系统，其特征在于：所述臭氧氧化区通过缓冲管与生物反应区连接。9.如权利要求1所述的臭氧微纳米气泡氧化联合生物技术的废水处理系统，其特征在于：所述生物反应区设有曝气装置。

技术总结
本实用新型涉及污染治理技术领域，特别涉及一种臭氧微纳米气泡氧化联合生物技术的废水处理系统。该臭氧微纳米气泡氧化联合生物技术的废水处理系统包括臭氧氧化区，臭氧氧化区呈管道布置并与三相分离器连接，臭氧氧化区设有催化模块，臭氧氧化区配设臭氧发生器和微纳米气泡产生器，臭氧氧化区后设置生物反应区。本实用新型通过臭氧微纳米气泡氧化和生物技术的联合，提高了废水的处理效率，特别是对有机物的处理效率。机物的处理效率。机物的处理效率。


技术研发人员：中原康 徐芙清 田汪洋 车磊 杨国英
受保护的技术使用者：浙江宜可欧环保科技有限公司
技术研发日：2021.08.07
技术公布日：2022/5/5