[发明专利]臭氧氧化-生物膜耦合的污水处理方法

说明书

本发明公开了臭氧氧化‑生物膜耦合的污水处理方法，污水采用臭氧氧化单元和生物膜单元组成的系统处理，并通过系统内部的污水回流实现污水在臭氧氧化单元和生物膜单元循环处理。本发明方法可以显著提高污水臭氧氧化处理和微生物处理的协同作用：通过一段式臭氧氧化‑生物膜装置实现多段式臭氧氧化‑生化装置的处理效果，既能够降低污水臭氧氧化处理成本，又能够减少工程投资和占地面积；通过臭氧氧化装置与生物膜装置合建为一体化污水处理装置，还能够进一步减少污水臭氧氧化处理工程投资和占地面积。

技术领域

本发明属于污水臭氧氧化技术领域，本发明还属于臭氧氧化应用技术领域，具体涉及一种臭氧氧化-生物膜耦合的污水深度处理方法。

背景技术

臭氧氧化是提高污水处理出水水质的常用技术。污水单独采用臭氧氧化方法处理达标需要的臭氧投加量很高、臭氧氧化成本较高。臭氧氧化方法与生化方法结合，可在污水处理达标同时减少臭氧投加量、降低污水臭氧氧化处理成本。采用提高臭氧利用效率，或提高臭氧氧化与生化处理的协同作用，可减少污水臭氧氧化中臭氧投加量，从而降低臭氧氧化成本。

主要的臭氧利用效率提升方法包括：采用压力式臭氧氧化反应器提高臭氧的溶质效率和反应速率；使用贵金属或稀土金属制备的臭氧氧化催化剂降低臭氧或·OH与难降解污染物的反应活化能，提高臭氧利用效率；采用臭氧高级氧化技术，例如O₃/H₂O₂技术、O₃/UV技术提高臭氧氧化过程中的羟基自由基产率。采用这些方法污水臭氧氧化效率得到提高，但需要增加臭氧氧化反应器成本、臭氧氧化催化剂成本或其它工程投资。

主要的臭氧氧化与生化处理协同作用提升方法包括：采用两段或多段式臭氧氧化-生化方法，臭氧分段投加实现臭氧氧化与生化处理的多次结合；精确控制臭氧氧化-生化段系统中臭氧氧化段臭氧投加量和COD去除率。采用这些方法，污水臭氧氧化成本虽然能够得到降低，但由于不同污水项目水质差异较大，导致臭氧氧化工艺参数难易合理设计与控制，在污水水质信息不明确的情况下会采取保守设计，导致工程投资和占地面积增加。

中国专利申请号201511020280.3公开了一种后臭氧回流二次氧化的污水深度处理方法。该发明方法是一种臭氧氧化-生物膜组合的污水处理方法，是在传统臭氧与曝气生物滤池组合工艺基础上增加后臭氧氧化池，且后臭氧氧化池出水回流至曝气生物滤池与前臭氧氧化池出水一同进入曝气生物滤池处理。该发明方法是控制前臭氧氧化池臭氧投加量使前臭氧COD去除率为35％，通过后臭氧出水回流至曝气生物滤池提高后臭氧的COD去除率，从而提高整体COD去除率，但是当回流比取值从25％增加至100％，整个前臭氧氧化-曝气生物滤池-后臭氧氧化工艺的COD去除率仅从61％提高至64.8％。该发明方法臭氧投加量为2～3kgO₃/kgCOD；当需要进一步提高COD去除率，需要提高臭氧投加量使后臭氧COD去除率提高至50％。