公布日：2022.07.05
申請(qǐng)日：2022.06.07
分類(lèi)號(hào)：C02F1/72(2006.01)I;C02F1/78(2006.01)I;C02F1/66(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及有機(jī)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)及處理方法。在該系統(tǒng)中，第三曝氣裝置通過(guò)尾氣輸送管路接收由出氣口排出的氧化性氣體；第二投加裝置設(shè)置于出水管路上；第一投加裝置與第二腔體連通，pH調(diào)節(jié)裝置分別與第一腔體和第二腔體連通；進(jìn)水管路、第一曝氣裝置和第二曝氣裝置分別與第三腔體連通；有機(jī)廢水通過(guò)進(jìn)水管路進(jìn)入第三腔體中，第一曝氣裝置用于向第三腔體通入氧化性氣體，第二曝氣裝置用于向第三腔體通入空氣，第一投加裝置用于向第二腔體通入氧化劑，第二投加裝置用于向出水管路通入氧化劑，pH調(diào)節(jié)裝置用于向第二腔體通入酸液。本方案能夠解決在對(duì)廢水處理過(guò)程中鐵碳填料易發(fā)生堵塞的問(wèn)題。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于，包括第一反應(yīng)器（1）、第二反應(yīng)器（2）、第一投加裝置（3）、第二投加裝置（4）、第一曝氣裝置（5）、第二曝氣裝置（6）、第一鐵碳填料（7）、第二鐵碳填料（8）、pH調(diào)節(jié)裝置（9）、第一承托板（10）、第二承托板（11）、尾氣輸送管路（12）、進(jìn)水管路（13）和出水管路（14），其中：所述第一承托板（10）和所述第二承托板（11）固定于所述第一反應(yīng)器（1）內(nèi)，所述第一鐵碳填料（7）設(shè)置于所述第一承托板（10）上，所述第二鐵碳填料（8）設(shè)置于所述第二承托板（11）上，所述第二承托板（11）位于所述第一鐵碳填料（7）的上方，所述第二鐵碳填料（8）和所述第一反應(yīng)器（1）之間形成第一腔體，所述第二承托板（11）和所述第一鐵碳填料（7）之間形成第二腔體，所述第一承托板（10）和所述第一反應(yīng)器（1）之間形成第三腔體，所述第一承托板（10）和所述第二承托板（11）均設(shè)置有通水孔；位于所述第一腔體頂部的出氣口通過(guò)所述尾氣輸送管路（12）和所述第二反應(yīng)器（2）的第三曝氣裝置連接，所述第三曝氣裝置通過(guò)所述尾氣輸送管路（12）接收由所述出氣口排出的氧化性氣體；所述第一腔體還通過(guò)所述出水管路（14）與所述第二反應(yīng)器（2）連接，所述第二投加裝置（4）設(shè)置于所述出水管路（14）上；所述第一投加裝置（3）與所述第二腔體連通，所述pH調(diào)節(jié)裝置（9）分別與所述第一腔體和所述第二腔體連通；所述進(jìn)水管路（13）、所述第一曝氣裝置（5）和所述第二曝氣裝置（6）分別與所述第三腔體連通；有機(jī)廢水通過(guò)所述進(jìn)水管路（13）進(jìn)入所述第三腔體中，所述第一曝氣裝置（5）用于向所述第三腔體通入氧化性氣體，所述第二曝氣裝置（6）用于向所述第三腔體通入空氣，所述第一投加裝置（3）用于向所述第二腔體通入氧化劑，所述第二投加裝置（4）用于向所述出水管路（14）通入氧化劑，所述pH調(diào)節(jié)裝置（9）用于向所述第二腔體通入酸液；所述第二投加裝置（4）向所述出水管路（14）通入的氧化劑為過(guò)氧化氫，過(guò)氧化氫分別與所述第一鐵碳填料（7）和所述第二鐵碳填料（8）溶解析出的二價(jià)鐵離子形成芬頓體系；所述第一曝氣裝置（5）采用連續(xù)運(yùn)行模式，所述第二曝氣裝置（6）采用間歇運(yùn)行模式；還包括控制器，所述尾氣輸送管路（12）設(shè)置有流量傳感器，所述第一腔體的頂部設(shè)置有壓力傳感器，所述控制器分別與所述流量傳感器、所述壓力傳感器和所述第二曝氣裝置（6）電連接，所述控制器用于根據(jù)接收到的由所述流量傳感器發(fā)來(lái)的流量信號(hào)和由所述壓力傳感器發(fā)來(lái)的壓力信號(hào)，來(lái)控制所述第二曝氣裝置（6）的啟閉；其中，所述控制器通過(guò)如下公式組來(lái)控制所述第二曝氣裝置（6）的啟閉：
其中，表示所述流量傳感器檢測(cè)到的流量，表示預(yù)設(shè)的流量，表示所述壓力傳感器檢測(cè)到的壓力，表示預(yù)設(shè)的壓力，k表示預(yù)設(shè)的閾值；如果上述公式組的左邊公式的計(jì)算結(jié)果大于預(yù)設(shè)的閾值，則控制所述第二曝氣裝置（6）打開(kāi)，否則控制所述第二曝氣裝置（6）關(guān)閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于，由所述第一投加裝置（3）向所述第二腔體投加的所述氧化劑包括過(guò)氧化氫和過(guò)硫酸鹽；在所述第一投加裝置（3）用于向所述第二腔體通入過(guò)氧化氫時(shí)，過(guò)氧化氫分別與所述第一鐵碳填料（7）和所述第二鐵碳填料（8）中的鐵形成芬頓體系；在所述第一投加裝置（3）用于向所述第二腔體通入過(guò)硫酸鹽時(shí)，所述第一鐵碳填料（7）和所述第二鐵碳填料（8）用于對(duì)過(guò)硫酸鹽進(jìn)行活化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述氧化性氣體為臭氧，所述第一鐵碳填料（7）和所述第二鐵碳填料（8）中的碳和臭氧用于對(duì)有機(jī)廢水進(jìn)行催化氧化。
4.一種有機(jī)廢水的處理方法，其特征在于，應(yīng)用于權(quán)利要求1所述的有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)，所述方法包括：將有機(jī)廢水通過(guò)所述進(jìn)水管路（13）進(jìn)入所述第三腔體中，通過(guò)所述第一曝氣裝置（5）向所述第三腔體通入氧化性氣體，以使所述氧化性氣體和所述第一鐵碳填料（7）在未調(diào)節(jié)pH值的條件下進(jìn)行反應(yīng)；通過(guò)第二曝氣裝置（6）向所述第三腔體通入空氣，以在所述空氣的帶動(dòng)下攪拌所述有機(jī)廢水；通過(guò)所述第一投加裝置（3）向所述第二腔體通入氧化劑，通過(guò)所述pH調(diào)節(jié)裝置（9）向所述第二腔體通入酸液，以調(diào)節(jié)進(jìn)入所述第二鐵碳填料（8）中的有機(jī)廢水的pH值；將所述第一腔體中的氧化性氣體通過(guò)所述尾氣輸送管路（12）輸送至所述第二反應(yīng)器（2）的第三曝氣裝置；將所述第一腔體中的有機(jī)廢水通過(guò)所述出水管路（14）輸送至所述第二反應(yīng)器（2）中，并通過(guò)所述第二投加裝置（4）向所述出水管路（14）通入氧化劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的有機(jī)廢水的處理方法，其特征在于，由所述第一投加裝置（3）向所述第二腔體投加的所述氧化劑包括過(guò)氧化氫和過(guò)硫酸鹽；在所述第一投加裝置（3）用于向所述第二腔體通入過(guò)氧化氫時(shí)，過(guò)氧化氫分別與所述第一鐵碳填料（7）和所述第二鐵碳填料（8）中的鐵形成芬頓體系；在所述第一投加裝置（3）用于向所述第二腔體通入過(guò)硫酸鹽時(shí)，所述第一鐵碳填料（7）和所述第二鐵碳填料（8）用于對(duì)過(guò)硫酸鹽進(jìn)行活化。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的有機(jī)廢水的處理方法，其特征在于，所述氧化性氣體為臭氧，所述第一鐵碳填料（7）和所述第二鐵碳填料（8）中的碳和臭氧用于對(duì)有機(jī)廢水進(jìn)行催化氧化。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)及處理方法，能夠解決在對(duì)廢水處理過(guò)程中鐵碳填料易發(fā)生堵塞的問(wèn)題。
第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)，包括第一反應(yīng)器、第二反應(yīng)器、第一投加裝置、第二投加裝置、第一曝氣裝置、第二曝氣裝置、第一鐵碳填料、第二鐵碳填料、pH調(diào)節(jié)裝置、第一承托板、第二承托板、尾氣輸送管路、進(jìn)水管路和出水管路，其中：
所述第一承托板和所述第二承托板固定于所述第一反應(yīng)器內(nèi)，所述第一鐵碳填料設(shè)置于所述第一承托板上，所述第二鐵碳填料設(shè)置于所述第二承托板上，所述第二承托板位于所述第一鐵碳填料的上方，所述第二鐵碳填料和所述第一反應(yīng)器之間形成第一腔體，所述第二承托板和所述第一鐵碳填料之間形成第二腔體，所述第一承托板和所述第一反應(yīng)器之間形成第三腔體，所述第一承托板和所述第二承托板均設(shè)置有通水孔；
位于所述第一腔體頂部的出氣口通過(guò)所述尾氣輸送管路和所述第二反應(yīng)器的第三曝氣裝置連接，所述第三曝氣裝置通過(guò)所述尾氣輸送管路接收由所述出氣口排出的氧化性氣體；
所述第一腔體還通過(guò)所述出水管路與所述第二反應(yīng)器連接，所述第二投加裝置設(shè)置于所述出水管路上；
所述第一投加裝置與所述第二腔體連通，所述pH調(diào)節(jié)裝置分別與所述第一腔體和所述第二腔體連通；
所述進(jìn)水管路、所述第一曝氣裝置和所述第二曝氣裝置分別與所述第三腔體連通；
有機(jī)廢水通過(guò)所述進(jìn)水管路進(jìn)入所述第三腔體中，所述第一曝氣裝置用于向所述第三腔體通入氧化性氣體，所述第二曝氣裝置用于向所述第三腔體通入空氣，所述第一投加裝置用于向所述第二腔體通入氧化劑，所述第二投加裝置用于向所述出水管路通入氧化劑，所述pH調(diào)節(jié)裝置用于向所述第二腔體通入酸液。
在一種可能的設(shè)計(jì)中，所述氧化劑包括過(guò)氧化氫和過(guò)硫酸鹽；
在所述第一投加裝置用于向所述第二腔體通入過(guò)氧化氫時(shí)，過(guò)氧化氫分別與所述第一鐵碳填料和所述第二鐵碳填料中的鐵形成芬頓體系；
在所述第一投加裝置用于向所述第二腔體通入過(guò)硫酸鹽時(shí)，所述第一鐵碳填料和所述第二鐵碳填料用于對(duì)過(guò)硫酸鹽進(jìn)行活化。
在一種可能的設(shè)計(jì)中，所述氧化性氣體為臭氧，所述第一鐵碳填料和所述第二鐵碳填料中的碳和臭氧用于對(duì)有機(jī)廢水進(jìn)行催化氧化。
在一種可能的設(shè)計(jì)中，所述第一曝氣裝置采用連續(xù)運(yùn)行模式，所述第二曝氣裝置采用間歇運(yùn)行模式。
在一種可能的設(shè)計(jì)中，所述第二投加裝置向所述出水管路通入的氧化劑為過(guò)氧化氫，過(guò)氧化氫分別與所述第一鐵碳填料和所述第二鐵碳填料溶解析出的二價(jià)鐵離子形成芬頓體系。
第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種應(yīng)用于上述任一實(shí)施例所述的有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)的方法，包括：
將有機(jī)廢水通過(guò)所述進(jìn)水管路進(jìn)入所述第三腔體中，通過(guò)所述第一曝氣裝置向所述第三腔體通入氧化性氣體，以使所述氧化性氣體和所述第一鐵碳填料在未調(diào)節(jié)pH值的條件下進(jìn)行反應(yīng)；
通過(guò)第二曝氣裝置向所述第三腔體通入空氣，以在所述空氣的帶動(dòng)下攪拌所述有機(jī)廢水；
通過(guò)所述第一投加裝置向所述第二腔體通入氧化劑，通過(guò)所述pH調(diào)節(jié)裝置向所述第二腔體通入酸液，以調(diào)節(jié)進(jìn)入所述第二鐵碳填料中的有機(jī)廢水的pH值；
將所述第一腔體中的氧化性氣體通過(guò)所述尾氣輸送管路輸送至所述第二反應(yīng)器的第三曝氣裝置；
將所述第一腔體中的有機(jī)廢水通過(guò)所述出水管路輸送至所述第二反應(yīng)器中，并通過(guò)所述第二投加裝置向所述出水管路通入氧化劑。
在一種可能的設(shè)計(jì)中，所述氧化劑包括過(guò)氧化氫和過(guò)硫酸鹽；
在所述第一投加裝置用于向所述第二腔體通入過(guò)氧化氫時(shí)，過(guò)氧化氫分別與所述第一鐵碳填料和所述第二鐵碳填料中的鐵形成芬頓體系；
在所述第一投加裝置用于向所述第二腔體通入過(guò)硫酸鹽時(shí)，所述第一鐵碳填料和所述第二鐵碳填料用于對(duì)過(guò)硫酸鹽進(jìn)行活化。
在一種可能的設(shè)計(jì)中，所述氧化性氣體為臭氧，所述第一鐵碳填料和所述第二鐵碳填料中的碳和臭氧用于對(duì)有機(jī)廢水進(jìn)行催化氧化。
在一種可能的設(shè)計(jì)中，所述第一曝氣裝置采用連續(xù)運(yùn)行模式，所述第二曝氣裝置采用間歇運(yùn)行模式。
在一種可能的設(shè)計(jì)中，所述第二投加裝置向所述出水管路通入的氧化劑為過(guò)氧化氫，過(guò)氧化氫分別與所述第一鐵碳填料和所述第二鐵碳填料溶解析出的二價(jià)鐵離子形成芬頓體系。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)及處理方法，將有機(jī)廢水通過(guò)進(jìn)水管路進(jìn)入第三腔體中，通過(guò)第一曝氣裝置向第三腔體通入氧化性氣體，以使氧化性氣體和第一鐵碳填料在未調(diào)節(jié)pH值的條件下進(jìn)行反應(yīng)，從而可以通過(guò)第一鐵碳填料中的碳和氧化性氣體對(duì)有機(jī)廢水進(jìn)行催化氧化，避免有機(jī)廢水在酸性條件下會(huì)產(chǎn)生絮體而堵塞鐵碳填料；同時(shí)，可以避免氧化性氣體在酸性條件下氧化能力減弱問(wèn)題，充分發(fā)揮氧化性氣體的氧化能力來(lái)分解有機(jī)廢水中的有機(jī)物，如此可以防止鐵碳填料的堵塞；而且，通過(guò)第二曝氣裝置向第三腔體通入空氣，以在空氣的帶動(dòng)下攪拌有機(jī)廢水，如此可以防止鐵碳填料的堵塞。因此，上述方案可以解決在對(duì)廢水處理過(guò)程中鐵碳填料易發(fā)生堵塞的問(wèn)題。
此外，通過(guò)第一投加裝置向第二腔體通入氧化劑，通過(guò)pH調(diào)節(jié)裝置向第二腔體通入酸液，以調(diào)節(jié)進(jìn)入第二鐵碳填料中的有機(jī)廢水的pH值，這樣在第二鐵碳填料中就形成了包括氧化劑、由第一鐵碳填料排出的剩余氧化性氣體和第二鐵碳填料組成的一級(jí)多元氧化體系，這有利于對(duì)經(jīng)第一鐵碳填料預(yù)處理后的高濃度有機(jī)廢水中不同種類(lèi)的污染物進(jìn)行催化氧化。而且，由于有機(jī)廢水與氧化性氣體反應(yīng)后pH會(huì)降低，因此將pH調(diào)節(jié)裝置置于第一鐵碳填料和第二鐵碳填料之間，有利于減少pH調(diào)節(jié)裝置的酸用量。
而且，通過(guò)尾氣輸送管路將第一腔體中的氧化性氣體輸送至第二反應(yīng)器的第三曝氣裝置，通過(guò)出水管路將第一腔體中的有機(jī)廢水輸送至第二反應(yīng)器中，并通過(guò)第二投加裝置向出水管路通入氧化劑，這樣就在第二反應(yīng)器中形成了包括氧化劑、第一鐵碳填料和第二鐵碳填料溶解析出的二價(jià)鐵離子、剩余氧化性氣體的二級(jí)多元氧化體系，這有利于對(duì)經(jīng)第一反應(yīng)器處理后的有機(jī)廢水中不同種類(lèi)的污染物進(jìn)行進(jìn)一步的催化氧化。
（發(fā)明人：張國(guó)宇;李之鵬;任丹;柳峰;狄文亮;尤宏;馮軍坡）
