本實用新型涉及一種降低畜禽養殖廢水生化出水色度的處理系統,具體涉及一種應用催化臭氧氧化法高效脫色處理畜禽養殖廢水生化出水的反應構筑物,屬于水處理設備領域。
背景技術:
據統計,我國畜禽養殖業的年糞便產生量多達25億噸,糞便進入水體流失率高達25%-30%,CODCr的排放量達9370萬噸,養殖廢水排放量超過100多億噸,遠遠超過中國工業廢水與生活廢水的排放量總和。
畜禽養殖廢水中含有大量有機污染物、病原微生物和細菌,顏色深、臭味濃,COD高達5000-40000mg/l,氨氮高達1000-3000mg/l,懸浮物高,SS超標數十倍。這種高濃度的污水排入江河湖泊中,造成地表水、地下水質不斷惡化,從而造成環境嚴重污染,直接危害人們的身體健康,也嚴重制約了養殖行業的發展。
常規的處理工藝厭氧-好氧組合工藝,只能有效去除廢水的CODCr和NH3-N,但是不能高效處理廢水的色度。隨著人們對生活環境的安全需求增加,必然會帶來出水色度的要求,因此,亟待研發一種高效處理畜禽養殖廢水生化出水色的設備。
楊迪等在中國沼氣,2015,33(5),16-22發表的《豬場廢水厭氧-好氧處理出水的深度處理》一文中采用絮凝劑對豬場廢水進行脫色研究,有一定的效果,但藥劑消耗量過大,二次污染較重。
臭氧具有極強的氧化性能,是一種高效無二次污染的氧化劑,氧化過程中會直接降解或間接產生大量強氧化性自由基,如羥基自由基(·OH)等分解水中的有機物,達到高效處理畜禽養殖廢水色度的目的,臭氧氧化技術具有反應速度快、操作簡單、運行成本較低等優點,逐漸得到廣泛應用。目前臭氧氧化深度脫色處理畜禽廢水的應用方面仍存在一些問題,如臭氧反應構筑物中采用內部填裝流態化催化劑,催化劑能有效促進催化臭氧和畜禽養殖廢水中的有機物發生反應,不能高效去除色度。
技術實現要素:
本實用新型旨在提供一種降低畜禽養殖廢水生化出水色度的處理系統,該廢水處理系統可以使廢水中的有機物與臭氧充分接觸而得到降解,從而實現畜禽養殖廢水生化出水的高效穩定脫色處理。
為了實現上述目的,本實用新型所采用的技術方案是:
一種降低畜禽養殖廢水生化出水色度的處理系統,其包括多級具有反應腔的反應構筑物,多級反應構筑物之間串聯設置,相鄰兩級反應構筑物中的前一級反應構筑物的出水口與后一級反應構筑物的進水口連通,且前一級反應構筑物的出水口的水平高程低于后一級反應構筑物的進水口的水平高程;每一級反應構筑物的頂部設有加藥口,每一級反應構筑物的反應腔底部內均設有曝氣裝置。
由此,多級反應構筑物之間串聯,通過曝氣裝置曝氣,加藥口加藥,從而使得畜禽養殖廢水在各反應構筑物內反應更加充分,使廢水中的有機物與臭氧充分接觸而得到降解,從而實現了畜禽養殖廢水生化出水的高效穩定脫色處理。
根據本實用新型的實施例,還可以對本實用新型作進一步的優化,以下為優化后形成的技術方案:
根據本實用新型的實施例,各反應構筑物單個系統都設有加藥口與加藥裝置通過管道相連,藥劑投加氧化劑H2O2,強化氧化能力。
優選地,本實用新型的廢水處理系統還包括反洗裝置,該反洗裝置分別與多級串聯設置在反應構筑物相連。優選地,反應構筑物的底部設有臭氧曝氣盤反洗裝置,反洗氣水混合物通過反洗裝置排水管外排。
所述反洗裝置分別通過相應的支管與每一級反應構筑物的反應腔底部相連,各支管與反洗排水管連通。
優選地,本實用新型的廢水處理系統還包括均化池,該均化池通過管道與第一提升泵的進液口相連,該第一提升泵的出液口與設置在第一級反應構筑物上部的進水口相連。由此,本實用新型在臭氧反應構筑物之前設立均化池,一方面可以防止設備故障時停止進水而導致的實驗不能連續進行;另一方面防止原水水質波動時,均化池能將不同有機物含量的畜禽養殖廢水進行混勻。
為了便于將畜禽養殖廢水送入均化池內,所述均化池與第二提升泵的出液口相連。由此,畜禽養殖廢水生化出水的來水管與第二提升泵相連。
優選地,本實用新型的所述曝氣裝置為臭氧曝氣盤,該臭氧曝氣盤通過管道與臭氧循環控制系統相連。由此,反應構筑物單個系統下部設有臭氧曝氣盤,臭氧曝氣盤與臭氧循環控制系統通過管路相連。
所述每一級反應構筑物的頂部均設有檢修人孔,且每一級反應構筑物上均裝有排空管,該排空管上裝有排空管控制閥。當系統故障時,尾氣通過臭氧氣體排空管控制閥排空,確認安全后,人員可通過反應構筑物單個系統頂部設有的檢修人孔檢修氧化系統。
所述相鄰兩級反應構筑物中,前一級反應構筑物的出水口設置在底部,后一級反應構筑物的進水口設置在頂部。由此,反應構筑物單個系統下部設有出水口,上一級系統的出水口與下一級系統的進水口通過管道相連,最后一級出水通過總出水口進入反應構筑物總出水管。
所述反應構筑物有四級。換句話說,本實用新型的反應構筑物由4個串聯的臭氧反應構筑物構成,反應構筑物進水通過總進水口進入臭氧反應構筑物。由此,臭氧催化氧化反應構筑物設有4個串聯的臭氧反應系統,單個系統都設有進水口。
優選地,所述反應構筑物為混凝土反應構筑物,修筑成本較低,并且自身的穩定結構保證反應構筑物的安全性能。
進一步地,均化池的高度為5000mm,寬度為2000mm,長度為2000mm。
優選地,所述反應構筑物高度為2-4m,寬度為0.4-0.8mm,長度為1.5m-3m。更優選地,反應構筑物單個系統高度為3000mm,寬度為600mm,長度為2000mm。
進一步地,反應構筑物單個系統中反應后的剩余臭氧氣體通過臭氧循環控制系統控制閥進入臭氧循環控制系統。
本實用新型的臭氧反應構筑物采用串聯反應構筑物,一方面節省修筑成本,利用反應構筑物的自身強度,有效提高構筑的安全性,抗擊環境干擾;另一方面串聯的處理系統能延長廢水在系統中的停留時間,實現廢水色度的高效穩定去除。
本實用新型的臭氧投加采用臭氧循環控制系統,有效降低臭氧投加量,并提高了臭氧利用率。
與現有技術相比,本實用新型的有益效果是:本實用新型通過多個串聯的反應構筑物形成處理系統的主體,通過將催化劑填料分裝于多個串聯的反應構筑物內部,畜禽養殖廢水從每一級反應構筑物頂部進入,從該級反應構筑物的底部流出,并通過管路進入下一級反應構筑物的進水口。臭氧氣體從反應系統底部進入。
本實用新型采用多級的串聯系統能確保廢水色度的高效穩定去除。所述反應構筑物為混凝土構筑物,修筑成本較低,并且自身的穩定結構保證反應構筑物的安全性能。
本實用新型的臭氧循環控制系統能有效降低系統運行時的臭氧投加量,提高臭氧利用率。
同時,本實用新型通過在臭氧系統底部設置曝氣盤,實現氣水逆流,能有效增強傳質效果,從而實現畜禽養殖廢水生化出水的高效穩定脫色處理。
附圖說明
圖1是本實用新型一個實施例的結構原理圖。
在圖中:
1-均化池;2-構筑物;3-臭氧循環控制系統;4-加藥裝置;5-提升泵;6-提升泵;7-總進水口;8-單個系統出水口;9-單個系統加藥口;10-臭氧曝氣盤;11-總出水口;12-反洗裝置;13-反洗裝置排水管;14-總出水管;15-排空管控制閥;16-臭氧循環控制系統控制閥;17-檢修人孔。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
下面通過具體實施例,對本實用新型進行詳細說明。
本實施例提供一種高效處理畜禽養殖廢水生化出水的反應構筑物,該裝置的立體示意圖如圖1所示,包括均化池1,多級串聯混凝土構筑物2,臭氧循環控制系統3,加藥裝置4,均化池進水提升泵5,混凝土構筑物進水提升泵6,混凝土構筑物總進水口7,混凝土構筑物單個系統出水口8,單個系統加藥口9,臭氧曝氣盤10,混凝土構筑物總出水口11,反洗裝置12,反洗裝置排水管13,混凝土構筑物總出水管14,臭氧氣體排空管控制閥15,臭氧循環控制系統控制閥16,檢修人孔17。
混凝土構筑物單個系統下部設有混凝土構筑物單個系統出水口8,上一級系統的出水口與下一級系統的進水口通過管道相連,最后一級出水通過總出水口11進入混凝土構筑物總出水管14。
混凝土構筑物單個系統下部設有臭氧曝氣盤10,臭氧曝氣盤10與臭氧循環控制系統3通過管路相連。
混凝土構筑物單個系統中反應后的剩余臭氧氣體通過臭氧循環控制系統控制閥16進入臭氧循環控制系統3。
混凝土構筑物單個系統底部設有臭氧曝氣盤反洗裝置12,反洗氣水混合物通過反洗裝置排水管13外排。
混凝土構筑物單個系統都設有加藥口9與加藥裝置4通過管道相連,藥劑投加可根據水質情況投加一定量的H2O2,強化氧化能力。
系統故障時,尾氣通過臭氧氣體排空管控制閥15排空,確認安全后,維修人員可通過單個系統頂部的檢修人孔17進入構筑物內部進行檢修。
本裝置均化池的高度為5000mm、長度為2000mm、寬度為2000mm,并采用六級并聯流態化臭氧催化氧化混凝土構筑物,單個臭氧反應系統高度為3000mm、長度為600mm、寬度為2000mm,內部填裝流態化臭氧催化劑。
具體實施時,首先,待處理的畜禽養殖廢水生化出水經過均化池1均質后,由提升泵6送入混凝土構筑物總進水口7,然后通過總進水口7分別進入臭氧反應構筑物。氧化藥劑H2O2通過單個系統加藥口9進入臭氧反應系統,由加藥裝置4控制加藥量。臭氧氣體由臭氧反應系統底部的臭氧曝氣盤10均勻分布,臭氧氣體濃度和氣量由臭氧循環控制系統3控制。廢水和氧化藥劑混合后臭氧反應系統頂部進入,經過臭氧氧化后由上一級的反應系統底部的出水口流出,通過管路進入下一級反應系統,4個并聯系統出水混合后從混凝土構筑物總出水口11進入混凝土構筑物總出水管14,通過開啟臭氧循環控制系統控制閥16后,剩余臭氧氣體進入臭氧循環控制系統3循環再利用。裝置長時間運行后,開啟臭氧反應構筑物內設有的反洗裝置12,可以實現氣水反洗,反洗液由反洗裝置總排水管13排出。系統發生故障時通過排空管控制閥15排空,確定臭氧排空后,通過檢修人孔17維修人員可進入系統進行修理維護。
綜上所述,本實用新型的反應構筑物采用頂端開進水口,底端開出水口,在混凝土構筑物內臭氧氣體與廢水、氧化劑進行充分接觸反應。本實用新型的反應構筑物采用多級串聯能解決畜禽養殖廢水生化出水色度的高效穩定處理問題;進水口之前的均化池能起到調節原水來水的水量以及水質的作用,不因水質的變化影響處理效果;臭氧循環控制系統能智能調控混凝土構筑物中的臭氧濃度;串聯臭氧催化氧化混凝土構筑物的單個系統串聯數可根據進水水質確定,合理控制運行成本。通過本設備,可以實現畜禽養殖廢水生化出水的高效穩定脫色處理。
畜禽養殖廢水經過好氧處理之后,二沉池出水采用文中實用新型所述的臭氧催化氧化裝置處理30min,臭氧投加量約40mg/l,H2O2投加量約20mg/l,進出水水質指標如下表所示:
需要說明的是,在本文中,諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來,而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。
上述實施例闡明的內容應當理解為這些實施例僅用于更清楚地說明本實用新型,而不用于限制本實用新型的范圍,在閱讀了本實用新型之后,本領域技術人員對本實用新型的各種等價形式的修改均落入本申請所附權利要求所限定的范圍。