一種臭氧活性炭處理難降解有機(jī)廢水的成套裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種處理有機(jī)廢水的成套裝置，尤其涉及一種臭氧活性炭處理難降解有機(jī)廢水的成套裝置，屬于廢水處理領(lǐng)域，應(yīng)用于印染廢水、造紙廢水、垃圾滲濾液、焦化廢水等處理。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)染料廢水每天排放量為300萬(wàn)噸-400萬(wàn)噸。染料廢水具有水量大、有機(jī)污染物含量高、色度深、堿性大、水質(zhì)變化大等特點(diǎn)，屬難處理的工業(yè)廢水。印染廢水的污染物大部分為難降解有機(jī)物，近年來(lái)由于化學(xué)纖維織物的發(fā)展，仿真絲的興起和印染后整理技術(shù)的進(jìn)步，使PVA槳料、人造絲堿解物、新型肋劑等難生化降解有機(jī)物大量進(jìn)入印染廢水，使C0D濃度也從原來(lái)的數(shù)百毫克每升上升到2000-3000mg/L，色度為100-400(稀釋倍數(shù))。從技術(shù)角度看，印染廢水是很復(fù)雜的一個(gè)大類(lèi)廢水，其特點(diǎn)是:(1)污染物成分差異性很大，很難歸類(lèi)求同；(2)主要污染指標(biāo)C0D高，B0D/C0D的比值一般在0.25左右，可生化性較差；(3)色度高，混合水中色母分子離子微粒大小重量各異性大，較難脫色。上述特點(diǎn)使原有的生物處理系統(tǒng)C0D去除率從70%下降到50%左右，甚至更低，傳統(tǒng)的生物處理工藝已受到嚴(yán)重挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的二級(jí)處理已經(jīng)不能適應(yīng)廢水治理和回用的要求，因此開(kāi)發(fā)高效經(jīng)濟(jì)的染料廢水處理技術(shù)日益成為當(dāng)今環(huán)保行業(yè)關(guān)注的課題。而用臭氧活性炭聯(lián)合進(jìn)行深度處理在去除色度和C0D方面有顯著的效果，并已廣泛應(yīng)用于印染廢水處理。
[0003]目前我國(guó)造紙廢水處理大多采用的是混凝沉淀法，C0D的去除率在60% -75%,B0D的去除率在60% -70%，各項(xiàng)指標(biāo)很難達(dá)到GB3544-2008制漿造紙工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明臭氧活性炭氧化可以徹底氧化造紙廢水中部分有機(jī)物質(zhì)為0)2和H20，同時(shí)也能增加造紙廢水的可生化性，而且隨著投加量的增加，去除效果也隨之增加。利用臭氧活性炭氧化某造紙廢水廠(chǎng)生物處理后的二級(jí)出水，結(jié)果顯示C0D和T0C的去除率分別高達(dá)82%和 64%。
[0004]垃圾滲濾液是一種污染性極強(qiáng)的高濃度有機(jī)廢水，含有機(jī)污染物高達(dá)77種，其中致癌物、輔致癌物5種，被列入我國(guó)環(huán)境優(yōu)先控制污染物“黑名單”。垃圾滲濾液對(duì)周邊環(huán)境、填埋場(chǎng)土層及地下水都會(huì)造成極大的污染。采用臭氧活性炭氧化技術(shù)對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，當(dāng)臭氧流量為0.4L/min時(shí)，廢水中的C0D由900mg/L降為550mg/L以下，其B0D5/C0D在0.28上下波動(dòng)，生物降解性大大提高。
[0005]煤的焦化和石油、天然氣的裂解每年產(chǎn)生大量焦化廢水。這類(lèi)廢水中，目前已知最嚴(yán)重的污染物有酚類(lèi)、多環(huán)芳烴、氨氮、吡啶、硫代氰酸鹽、氰化物、煤焦油等，污染物多為有機(jī)物和有毒物質(zhì)。采用臭氧活性炭處理焦化廢水的研究表明，臭氧處理酚是有效的，對(duì)于含有氰化物或硫氰化物的廢水，研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于C0D值小于1000mg/L、酚含量小于500mg/L的焦化廢水，臭氧氧化是很有效的，C0D的去除率可達(dá)80%，酚的含量降低80%以上，硫氰化物或氰化物的去除率接近100%，氨氮可降低35%左右。因此，如采用臭氧活性炭聯(lián)合裝置，更能有效的去除廢水中的難降解有機(jī)物。
[0006]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，產(chǎn)生的工業(yè)廢水逐年增加，成分也越來(lái)越復(fù)雜，已經(jīng)成為目前廢水治理的難點(diǎn)。經(jīng)傳統(tǒng)的生物工藝處理后，出水中仍含有較高濃度的有機(jī)物，這一部分有機(jī)物仍對(duì)水體造成污染。從目前實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)看，很多工廠(chǎng)雖然建設(shè)了污水處理設(shè)施，但現(xiàn)有工藝不能保證出水完全達(dá)標(biāo)。另一方面，隨著出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的提高，現(xiàn)在能達(dá)標(biāo)的企業(yè)在今后也將不能滿(mǎn)足新的排放標(biāo)準(zhǔn)，由于出水中殘留的有機(jī)物為難降解物質(zhì)，僅擴(kuò)建現(xiàn)有工藝無(wú)法使出水達(dá)標(biāo)。臭氧活性炭處理廢水的組合裝置作為一種有效的深度處理技術(shù)，能進(jìn)一步去除有機(jī)物，滿(mǎn)足日益嚴(yán)格的出水排放標(biāo)準(zhǔn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種臭氧活性炭處理難降解有機(jī)廢水的成套裝置，可以解決現(xiàn)有技術(shù)中各種廢水的處理問(wèn)題，解決了現(xiàn)有技術(shù)中臭氧宜分解，臭氧在廢水中溶解利用率低，氧化能力不足，臭氧處理有機(jī)物能力不足的缺陷，可以能夠提尚臭氧在廢水中的溶解率，活性炭能夠催化臭氧產(chǎn)生羥基自由基為主要氧化劑與有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)中生成的有機(jī)自由基可以繼續(xù)參加0H的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，或者通過(guò)生成有機(jī)過(guò)氧化自由基后，進(jìn)一步發(fā)生氧化分解反應(yīng)直至降解為最終產(chǎn)物0)2和Η 20，從而達(dá)到氧化分解有機(jī)物的目的。
[0008]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下:一種臭氧活性炭處理難降解有機(jī)廢水的成套裝置，包括反應(yīng)塔，所述反應(yīng)塔內(nèi)從下至上依次設(shè)置有水氣混合區(qū)、第一活性炭床層區(qū)、第二活性炭床層區(qū)和水氣分離區(qū)，所述水氣混合區(qū)設(shè)有反應(yīng)塔進(jìn)水口和曝氣盤(pán)，所述曝氣盤(pán)通過(guò)所述反應(yīng)塔進(jìn)水口外接引入廢水和臭氧的管道，所述第一活性炭床層區(qū)包括設(shè)置在曝氣盤(pán)上方的第一活性炭層，所述第二活性炭床層區(qū)包括設(shè)置在第一活性炭層上方的第二活性炭層，所述水氣分離區(qū)設(shè)有位于第二活性炭層上方的反應(yīng)塔出水口，所述反應(yīng)塔出水口通過(guò)管道連通清水池，所述反應(yīng)塔頂端設(shè)置有排氣閥。
[0009]該成套裝置中，先用管道引入臭氧氣體和廢水至水氣混合區(qū)的曝氣盤(pán)，使臭氧氣體和廢水進(jìn)一步接觸混合，經(jīng)過(guò)兩層活性炭層的處理后，在氣水分離區(qū)通過(guò)反應(yīng)塔出水口和排氣閥分別排出廢水和廢氣。
[0010]本實(shí)用新型的具體方法為:首先將臭氧加入到經(jīng)過(guò)增壓的廢水中，含有臭氧的廢水進(jìn)入到反應(yīng)塔再通過(guò)曝氣盤(pán)混合射出，臭氧和廢水摩擦混合，一部分臭氧溶解到廢水中，溶解效率達(dá)70%左右，一部分臭氧與反應(yīng)塔里的第一活性炭層接觸，可起到四個(gè)作用:(1)可作為填料，增加臭氧在廢水中的停留時(shí)間來(lái)增強(qiáng)臭氧溶解于廢水的效率，增強(qiáng)臭氧在廢水中的利用率；(2)可作為催化劑，使臭氧產(chǎn)生更強(qiáng)的羥基來(lái)氧化有機(jī)物，臭氧和活性炭接觸，活性炭可催化臭氧為羥基自由基創(chuàng)造了一個(gè)基于臭氧的高級(jí)氧化過(guò)程；(3)可作為吸附劑吸附一部分有機(jī)物；(4)最后一個(gè)作用就是為后續(xù)活性炭工藝充氧，有利于活性炭好氧微生物的生長(zhǎng)。而第二活性炭層所起的作用不僅是第一層的重復(fù)，而且起生物膜過(guò)濾的作用，這樣完全解決了臭氧在廢水中溶解率低的狀況，兩層活性炭層即可以作為填料來(lái)減緩臭氧在廢水中停留時(shí)間，又可以作為吸附劑來(lái)吸附一部分有機(jī)物，也可以完全和臭氧接觸，活性炭作為催化劑，能夠促進(jìn)溶解在水中的臭氧分解產(chǎn)生氧化性更強(qiáng)的羥基自由基，可以降低廢水中的C0D、B0D、SS降低、氨氮、致癌物和色度。
[0011]本實(shí)用新型處理難降解有機(jī)廢水的原理是:臭氧投加在水中以后，主要有三個(gè)作用，一方面直接降解有機(jī)物，減少進(jìn)入活性炭池中的有機(jī)負(fù)荷；一方面把大分子有機(jī)物降解為小分子有機(jī)物，改變水中有機(jī)物的分子量分布，提高水中有機(jī)物的可生化性，從而有利于強(qiáng)化后續(xù)活性炭工藝對(duì)于中小分子量有機(jī)物的吸附降解；最后一個(gè)作用就是為后續(xù)活性炭工藝充氧，有利于活性炭好氧微生物的生長(zhǎng)?；钚蕴孔鳛橐环N多孔物質(zhì)，能夠吸附水中濃度較低、其它方法難以去除的物質(zhì)，同時(shí)，還可以去除水中的濁度、嗅味、色度，改善水的感官性指標(biāo)，而且能夠有效地吸附合成洗滌劑、陰離子表面活性劑等活性物質(zhì)；活性炭還具有催化作用，催化氧化臭氧為羥基自由基，最終生成氧氣，增加水中的溶解氧(D0)的濃度?；钚蕴靠障抖?，比表面積大，能夠迅速吸附水中的溶解性有機(jī)物，同時(shí)也能富集水中的微生物。利用臭氧電位高的特點(diǎn)，易將許多不易生物降解的有機(jī)物分解成許多更易生物降解的較小的或含氧較多的低分子有機(jī)物，從而改變了有機(jī)物的結(jié)構(gòu)形態(tài)和性質(zhì)，使其易被活性炭吸附去除，而被吸附的溶解性有機(jī)物也為維持炭床中微生物的生命活動(dòng)提供營(yíng)養(yǎng)源。同時(shí)，由于臭氧供氧充分，炭床中大量生長(zhǎng)繁殖好氧菌，然后生物降解所吸附的低分子有機(jī)物，這樣，也就在炭床中形成生物膜。該生物膜具有生物氧化降解和生物吸附的雙重作用，活性炭對(duì)水中有機(jī)物的吸附和微生物的氧化分解是相繼發(fā)生的，微生物的氧化分解作用，使活性炭的吸附能力得到恢復(fù)，而活性炭的吸附作用又使微生物獲得豐富的養(yǎng)料和氧氣，兩者相互促進(jìn)，形成相對(duì)穩(wěn)狀態(tài)，得到