[发明专利]一种反渗透浓水的臭氧催化氧化与生化复合处理装置及其应用方法

说明书

技术领域

本发明涉及污水回用过程中反渗透浓水的处理领域，尤其涉及一种反渗透浓水的臭氧催化氧化与生化复合处理装置及其应用方法。

背景技术

反渗透膜分离技术作为目前水处理行业先进的技术，具有清洁、高效、无污染的优点，已广泛应用于海水淡化、苦咸水净化、纯水和超纯水制备、城市污水处理及回用、工业废水处理及回用等领域，为水处理行业做出卓越的贡献。

反渗透膜技术在城市污水处理及回用、工业废水处理及回用的应用中，在获得优质产品水的同时产生20％到30％的浓水。该类浓水的其它指标都能满足国家排放标准，但浓水中的COD达到80-180mg/L，超过60mg/L的国家排放标准，需要处理后才能达标排放。

该类浓水中的COD污染物是反渗透进水COD的高倍浓缩。由于反渗透进水已经过微生物生化处理，使得浓水中的COD难以生物降解；而常规混凝沉淀或过滤工艺基本没有处理效果；采用活性炭吸附工艺处理成本过高，不经济实用：采用双氧水(H₂O₂)、二氧化氯(ClO₂)、次氯酸钠(NaClO)等化学药剂进行氧化，处理效果好，但需要调节浓水pH值，化学药剂用量大，处理成本较高，达到1.2-1.5元/m³浓水，而且化学药剂挥发造成二次污染等缺点；采用臭氧(O₃)进行氧化，处理效果好，不需要调节浓水pH值，但O₃投加量达到150-200mg/L，处理成本达到1.0-1.2元/m³浓水。因而有必要开发一种处理成本低、无二次污染的反渗透浓水处理方法，将该类反渗透浓水中的COD污染物处理到国家标准以下，从而达标排放。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种反渗透浓水的臭氧催化氧化与生化复合处理装置及其应用方法，克服现有反渗透浓水处理技术上的不足，将反渗透浓水中的COD降到50mg/L以下，从而达标排放。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：

一种反渗透浓水的臭氧催化氧化与生化复合处理装置，包括反渗透浓水储存箱、连接在反渗透浓水储存箱出水管道一上的提升泵和流量计以及二次沉降池，其特征在于：还包括固定床催化氧化塔、空曝脱气塔、流化床生物膜反应器、鼓风机、臭氧发生器、管道混合器；

所述反渗透浓水储存箱通过管道一与固定床催化氧化塔连接，管道一上安装有管道混合器，管道混合器连接有臭氧发生器；固定床催化氧化塔的通过管道二与空曝脱气塔连接，空曝脱气塔通过管道三与流化床生物膜反应器连接，流化床生物膜反应器的出口连接二次沉降池；固定床催化氧化塔、空曝脱气塔和流化床生物膜反应器中均安装有与鼓风机连接的曝气管。

固定床催化氧化塔内装催化剂载体活性炭和NiO/CuO复合催化剂。

固定床催化氧化塔的催化剂床层水力停留时间为40min，臭氧投加量为40-45mg/L。

空曝脱气塔的水力停留时间为30min。

流化床生物膜反应器内装有悬浮生物载体填料，形成流化床工艺，悬浮生物载体填料装填率为30～40％。

所述悬浮生物载体填料包括外环圈、内环圈、径向筋板、小鳍片、径向辐射鳍片；所述外环圈和内环圈通过两片垂直相交的径向筋板连接；所述外环圈和内环圈之间设有8条连接筋板；在外环圈和内环圈之间形成多个腔室；所述径向辐射鳍片为32个，间隔均匀设置在外环圈的外侧表面上；所述小鳍片为12个，间隔均匀设置在内环圈的外侧表面上。

所述外环圈的直径为19.5-20.5mm，所述内环圈的直径为9.5-10.5mm，所述径向辐射鳍片高度为1.8-2.2mm，所述小鳍片高度为0.9-1.1mm，所述外环圈、内环圈、小鳍片和径向辐射鳍片的厚度均为0.3-0.5mm；所述的悬浮生物填料由含有加入亲水剂、抗氧化剂及比重调节剂的PE材质制作，其比重为0.94-0.98；所述悬浮生物填料堆积后的比表面积为400-500m²/m³。

所述鼓风机为罗茨鼓风机、离心鼓风机或回转式鼓风机。

所述的反渗透浓水的臭氧催化氧化与生化复合处理装置的应用方法，其特征在于该方法包括如下工艺步骤：

(1)所述反渗透浓水储存箱的浓水经过提升泵加压和流量计计量，与从臭氧发生器来的臭氧在管道混合器内充分混合形成气水混合物；