[发明专利]一体化臭氧催化氧化-曝气生物滤池水的深度处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及水处理领域，具体是利用臭氧、臭氧的催化氧化与曝气生物滤池一体化水处理方法，该方法应用于处理受污染原水、废水，特别是含难生物降解有机物废水的深度处理领域。

背景技术

臭氧具有极强的氧化性能，其氧化能力仅次于氟，高于氯和高锰酸钾。基于臭氧的强氧化性，且在水中可短时间内自行分解，没有二次污染，是理想的水处理用绿色氧化剂。目前，臭氧技术在水处理领域中的许多方面得到了应用。臭氧不仅具有很强的消毒杀菌作用，还可以氧化去除水中的难以生物降解的污染物质，但是如果单独使用臭氧，往往臭氧投加量大，臭氧的利用率低，所需费用高，经济性差，在使用臭氧催化剂时，可有效地提高臭氧的氧化效率，提高臭氧氧化对有机物的氧化脱除率。

曝气生物滤池（ＢＡＦ）工艺主要应用于低浓度的污水深度处理和原水微污染的预处理，如城市生活污水处理，低浓度工业污水处理，给水的原水预处理等。它是一种微生物接触生长系统，通过附着在填料上的微生物的吸收、降解、氧化、合成等作用，去除可生物降解和利用的溶解性物质。该方法集污水处理曝气池和给水快滤池的特点于一体，高比表面积的粒状填料的使用不仅增大了微生物量，而且微生物的活性高，同时使得废水能同填料表面的微生物充分有效地接触，因而使得曝气生物滤池较一般传统的生物处理技术有更高的处理效率。曝气生物滤池的最大特点是集生物氧化和截留悬浮固体于一体，节省了后续二次沉淀池，在保证处理效果的前提下使处理工艺简化。此外，曝气生物滤池工艺有机物容积负荷高、水力负荷大，水力停留时间短、能耗及运行成本低及保证较高出水水质的特点。但曝气生物滤池技术对含难生物降解有机物废水污染物的去除却相当有限，对含溶解性，且又难以生物降解污染物的去除是污水深度处理，中水回用的一个难题。

申请人2007年申请的发明专利：专利号为ZL200710028632.9，名称为一体式臭氧与曝气生物滤池水处理装置及其方法，是申请人前期的研究成果，该发明装置中，曝气生物滤池位于臭氧接触反应室的上方，通过曝气生物滤池的滤板与臭氧接触反应室连通；臭氧在进水管中与废水充分混合；臭氧发生系统为通过无声放电法使空气中或纯氧中的部分氧气转化为臭氧的臭氧发生器。该方法中经臭氧预处理以后的水通过臭氧反应室顶部的曝气生物滤池的滤板均匀进入曝气生物滤池，在曝气生物滤池处理的停留时间为1～4小时。利用此技术可使处理后的废水达到回用标准；达到处理成本低，处理效果好的结果，而且用臭氧氧化，不会给水带来除了溶解氧外的其它无机杂质，而溶解氧又可被曝气生物滤池的生物利用，使得两者起到协同作用。但该专利的臭氧氧化效率、臭氧氧化分解速率有待进一步的提高，该装置对臭氧负荷波动适应性有待提高，处理效果的稳定性有待进一步提升。

发明内容

本发明的目的在于进一步提升现有技术的效果，提供一种臭氧氧化效率高、臭氧氧化分解速率快、对臭氧负荷波动适应性更好，处理效果更稳定的一体化臭氧催化氧化-曝气生物滤池水的深度处理方法。

本发明在发明专利“一体式臭氧与曝气生物滤池水处理装置及其方法（ZL200710028632.9）”的水处理装置的基础上，通过在一体化臭氧-曝气生物滤池的陶粒底部，即在臭氧接触反应区域中增加臭氧氧化催化剂，进一步提高臭氧氧化能力，以提高去除水中难降解有机物能力，同时也能在臭氧催化剂的作用下，提高臭氧的分解速度，从而提高一体化装置对臭氧浓度负荷和抗冲击能力。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一体式臭氧催化氧化曝气生物滤池装置处理水的方法：来自进水水泵的水和来自臭氧发生系统中混有氧气的臭氧在废水的主管道中混合，通过设在臭氧催化反应区底部的滤板均匀进入臭氧催化氧化区，在臭氧催化氧化剂陶粒上端装填普通生物陶粒；臭氧催化氧化剂的装填高度为0.3m～1m；普通生物陶粒的填装高度为2～3m；废水与臭氧在臭氧催化反应区在臭氧催化氧化剂陶粒催化作用下充分氧化分解后，上流到上部的曝气生物滤池；臭氧的加入量为臭氧与待处理水中ＣＯＤ的质量比为0.05～1：1，废水在臭氧催化反应区反应时间为1～2小时；在曝气生物滤池处理的停留时间为1～4小时，最后由出水堰排出。

进一步地，所述在曝气生物滤池处理的停留时间为2～3小时。所述臭氧催化氧化剂陶粒的粒径为5～8mm，密度为0.8～1.6g/cm³。所述普通生物陶粒的粒径为3～5mm，密度为0.5～1.2g/cm³。所述臭氧为通过无声放电法使空气或纯氧中的部分氧气转化为臭氧的臭氧发生系统产生。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：