本實(shí)用新型涉及一種降低畜禽養(yǎng)殖廢水生化出水色度的處理系統(tǒng)，具體涉及一種應(yīng)用催化臭氧氧化法高效脫色處理畜禽養(yǎng)殖廢水生化出水的反應(yīng)構(gòu)筑物，屬于水處理設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的年糞便產(chǎn)生量多達(dá)25億噸，糞便進(jìn)入水體流失率高達(dá)25％-30％，CODCr的排放量達(dá)9370萬(wàn)噸，養(yǎng)殖廢水排放量超過(guò)100多億噸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)中國(guó)工業(yè)廢水與生活廢水的排放量總和。
畜禽養(yǎng)殖廢水中含有大量有機(jī)污染物、病原微生物和細(xì)菌，顏色深、臭味濃，COD高達(dá)5000-40000mg/l，氨氮高達(dá)1000-3000mg/l，懸浮物高，SS超標(biāo)數(shù)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(zhì)不斷惡化，從而造成環(huán)境嚴(yán)重污染，直接危害人們的身體健康，也嚴(yán)重制約了養(yǎng)殖行業(yè)的發(fā)展。
常規(guī)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(duì)生活環(huán)境的安全需求增加，必然會(huì)帶來(lái)出水色度的要求，因此，亟待研發(fā)一種高效處理畜禽養(yǎng)殖廢水生化出水色的設(shè)備。
楊迪等在中國(guó)沼氣，2015，33(5)，16-22發(fā)表的《豬場(chǎng)廢水厭氧-好氧處理出水的深度處理》一文中采用絮凝劑對(duì)豬場(chǎng)廢水進(jìn)行脫色研究，有一定的效果，但藥劑消耗量過(guò)大，二次污染較重。
臭氧具有極強(qiáng)的氧化性能，是一種高效無(wú)二次污染的氧化劑，氧化過(guò)程中會(huì)直接降解或間接產(chǎn)生大量強(qiáng)氧化性自由基，如羥基自由基(·OH)等分解水中的有機(jī)物，達(dá)到高效處理畜禽養(yǎng)殖廢水色度的目的，臭氧氧化技術(shù)具有反應(yīng)速度快、操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行成本較低等優(yōu)點(diǎn)，逐漸得到廣泛應(yīng)用。目前臭氧氧化深度脫色處理畜禽廢水的應(yīng)用方面仍存在一些問(wèn)題，如臭氧反應(yīng)構(gòu)筑物中采用內(nèi)部填裝流態(tài)化催化劑，催化劑能有效促進(jìn)催化臭氧和畜禽養(yǎng)殖廢水中的有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，不能高效去除色度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型旨在提供一種降低畜禽養(yǎng)殖廢水生化出水色度的處理系統(tǒng)，該廢水處理系統(tǒng)可以使廢水中的有機(jī)物與臭氧充分接觸而得到降解，從而實(shí)現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖廢水生化出水的高效穩(wěn)定脫色處理。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：
一種降低畜禽養(yǎng)殖廢水生化出水色度的處理系統(tǒng)，其包括多級(jí)具有反應(yīng)腔的反應(yīng)構(gòu)筑物，多級(jí)反應(yīng)構(gòu)筑物之間串聯(lián)設(shè)置，相鄰兩級(jí)反應(yīng)構(gòu)筑物中的前一級(jí)反應(yīng)構(gòu)筑物的出水口與后一級(jí)反應(yīng)構(gòu)筑物的進(jìn)水口連通，且前一級(jí)反應(yīng)構(gòu)筑物的出水口的水平高程低于后一級(jí)反應(yīng)構(gòu)筑物的進(jìn)水口的水平高程；每一級(jí)反應(yīng)構(gòu)筑物的頂部設(shè)有加藥口，每一級(jí)反應(yīng)構(gòu)筑物的反應(yīng)腔底部?jī)?nèi)均設(shè)有曝氣裝置。
由此，多級(jí)反應(yīng)構(gòu)筑物之間串聯(lián)，通過(guò)曝氣裝置曝氣，加藥口加藥，從而使得畜禽養(yǎng)殖廢水在各反應(yīng)構(gòu)筑物內(nèi)反應(yīng)更加充分，使廢水中的有機(jī)物與臭氧充分接觸而得到降解，從而實(shí)現(xiàn)了畜禽養(yǎng)殖廢水生化出水的高效穩(wěn)定脫色處理。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，還可以對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的優(yōu)化，以下為優(yōu)化后形成的技術(shù)方案：
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，各反應(yīng)構(gòu)筑物單個(gè)系統(tǒng)都設(shè)有加藥口與加藥裝置通過(guò)管道相連，藥劑投加氧化劑H2O2，強(qiáng)化氧化能力。
優(yōu)選地，本實(shí)用新型的廢水處理系統(tǒng)還包括反洗裝置，該反洗裝置分別與多級(jí)串聯(lián)設(shè)置在反應(yīng)構(gòu)筑物相連。優(yōu)選地，反應(yīng)構(gòu)筑物的底部設(shè)有臭氧曝氣盤(pán)反洗裝置，反洗氣水混合物通過(guò)反洗裝置排水管外排。
所述反洗裝置分別通過(guò)相應(yīng)的支管與每一級(jí)反應(yīng)構(gòu)筑物的反應(yīng)腔底部相連，各支管與反洗排水管連通。
優(yōu)選地，本實(shí)用新型的廢水處理系統(tǒng)還包括均化池，該均化池通過(guò)管道與第一提升泵的進(jìn)液口相連，該第一提升泵的出液口與設(shè)置在第一級(jí)反應(yīng)構(gòu)筑物上部的進(jìn)水口相連。由此，本實(shí)用新型在臭氧反應(yīng)構(gòu)筑物之前設(shè)立均化池，一方面可以防止設(shè)備故障時(shí)停止進(jìn)水而導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)不能連續(xù)進(jìn)行；另一方面防止原水水質(zhì)波動(dòng)時(shí)，均化池能將不同有機(jī)物含量的畜禽養(yǎng)殖廢水進(jìn)行混勻。
為了便于將畜禽養(yǎng)殖廢水送入均化池內(nèi)，所述均化池與第二提升泵的出液口相連。由此，畜禽養(yǎng)殖廢水生化出水的來(lái)水管與第二提升泵相連。
優(yōu)選地，本實(shí)用新型的所述曝氣裝置為臭氧曝氣盤(pán)，該臭氧曝氣盤(pán)通過(guò)管道與臭氧循環(huán)控制系統(tǒng)相連。由此，反應(yīng)構(gòu)筑物單個(gè)系統(tǒng)下部設(shè)有臭氧曝氣盤(pán)，臭氧曝氣盤(pán)與臭氧循環(huán)控制系統(tǒng)通過(guò)管路相連。
所述每一級(jí)反應(yīng)構(gòu)筑物的頂部均設(shè)有檢修人孔，且每一級(jí)反應(yīng)構(gòu)筑物上均裝有排空管，該排空管上裝有排空管控制閥。當(dāng)系統(tǒng)故障時(shí)，尾氣通過(guò)臭氧氣體排空管控制閥排空，確認(rèn)安全后，人員可通過(guò)反應(yīng)構(gòu)筑物單個(gè)系統(tǒng)頂部設(shè)有的檢修人孔檢修氧化系統(tǒng)。
所述相鄰兩級(jí)反應(yīng)構(gòu)筑物中，前一級(jí)反應(yīng)構(gòu)筑物的出水口設(shè)置在底部，后一級(jí)反應(yīng)構(gòu)筑物的進(jìn)水口設(shè)置在頂部。由此，反應(yīng)構(gòu)筑物單個(gè)系統(tǒng)下部設(shè)有出水口，上一級(jí)系統(tǒng)的出水口與下一級(jí)系統(tǒng)的進(jìn)水口通過(guò)管道相連，最后一級(jí)出水通過(guò)總出水口進(jìn)入反應(yīng)構(gòu)筑物總出水管。
所述反應(yīng)構(gòu)筑物有四級(jí)。換句話說(shuō)，本實(shí)用新型的反應(yīng)構(gòu)筑物由4個(gè)串聯(lián)的臭氧反應(yīng)構(gòu)筑物構(gòu)成，反應(yīng)構(gòu)筑物進(jìn)水通過(guò)總進(jìn)水口進(jìn)入臭氧反應(yīng)構(gòu)筑物。由此，臭氧催化氧化反應(yīng)構(gòu)筑物設(shè)有4個(gè)串聯(lián)的臭氧反應(yīng)系統(tǒng)，單個(gè)系統(tǒng)都設(shè)有進(jìn)水口。
優(yōu)選地，所述反應(yīng)構(gòu)筑物為混凝土反應(yīng)構(gòu)筑物，修筑成本較低，并且自身的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)保證反應(yīng)構(gòu)筑物的安全性能。
進(jìn)一步地，均化池的高度為5000mm，寬度為2000mm，長(zhǎng)度為2000mm。
優(yōu)選地，所述反應(yīng)構(gòu)筑物高度為2-4m，寬度為0.4-0.8mm，長(zhǎng)度為1.5m-3m。更優(yōu)選地，反應(yīng)構(gòu)筑物單個(gè)系統(tǒng)高度為3000mm，寬度為600mm，長(zhǎng)度為2000mm。
進(jìn)一步地，反應(yīng)構(gòu)筑物單個(gè)系統(tǒng)中反應(yīng)后的剩余臭氧氣體通過(guò)臭氧循環(huán)控制系統(tǒng)控制閥進(jìn)入臭氧循環(huán)控制系統(tǒng)。
本實(shí)用新型的臭氧反應(yīng)構(gòu)筑物采用串聯(lián)反應(yīng)構(gòu)筑物，一方面節(jié)省修筑成本，利用反應(yīng)構(gòu)筑物的自身強(qiáng)度，有效提高構(gòu)筑的安全性，抗擊環(huán)境干擾；另一方面串聯(lián)的處理系統(tǒng)能延長(zhǎng)廢水在系統(tǒng)中的停留時(shí)間，實(shí)現(xiàn)廢水色度的高效穩(wěn)定去除。
本實(shí)用新型的臭氧投加采用臭氧循環(huán)控制系統(tǒng)，有效降低臭氧投加量，并提高了臭氧利用率。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型通過(guò)多個(gè)串聯(lián)的反應(yīng)構(gòu)筑物形成處理系統(tǒng)的主體，通過(guò)將催化劑填料分裝于多個(gè)串聯(lián)的反應(yīng)構(gòu)筑物內(nèi)部，畜禽養(yǎng)殖廢水從每一級(jí)反應(yīng)構(gòu)筑物頂部進(jìn)入，從該級(jí)反應(yīng)構(gòu)筑物的底部流出，并通過(guò)管路進(jìn)入下一級(jí)反應(yīng)構(gòu)筑物的進(jìn)水口。臭氧氣體從反應(yīng)系統(tǒng)底部進(jìn)入。
本實(shí)用新型采用多級(jí)的串聯(lián)系統(tǒng)能確保廢水色度的高效穩(wěn)定去除。所述反應(yīng)構(gòu)筑物為混凝土構(gòu)筑物，修筑成本較低，并且自身的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)保證反應(yīng)構(gòu)筑物的安全性能。
本實(shí)用新型的臭氧循環(huán)控制系統(tǒng)能有效降低系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的臭氧投加量，提高臭氧利用率。
同時(shí)，本實(shí)用新型通過(guò)在臭氧系統(tǒng)底部設(shè)置曝氣盤(pán)，實(shí)現(xiàn)氣水逆流，能有效增強(qiáng)傳質(zhì)效果，從而實(shí)現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖廢水生化出水的高效穩(wěn)定脫色處理。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理圖。
在圖中：
1-均化池；2-構(gòu)筑物；3-臭氧循環(huán)控制系統(tǒng)；4-加藥裝置；5-提升泵；6-提升泵；7-總進(jìn)水口；8-單個(gè)系統(tǒng)出水口；9-單個(gè)系統(tǒng)加藥口；10-臭氧曝氣盤(pán)；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(huán)控制系統(tǒng)控制閥；17-檢修人孔。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
下面通過(guò)具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
本實(shí)施例提供一種高效處理畜禽養(yǎng)殖廢水生化出水的反應(yīng)構(gòu)筑物，該裝置的立體示意圖如圖1所示，包括均化池1，多級(jí)串聯(lián)混凝土構(gòu)筑物2，臭氧循環(huán)控制系統(tǒng)3，加藥裝置4，均化池進(jìn)水提升泵5，混凝土構(gòu)筑物進(jìn)水提升泵6，混凝土構(gòu)筑物總進(jìn)水口7，混凝土構(gòu)筑物單個(gè)系統(tǒng)出水口8，單個(gè)系統(tǒng)加藥口9，臭氧曝氣盤(pán)10，混凝土構(gòu)筑物總出水口11，反洗裝置12，反洗裝置排水管13，混凝土構(gòu)筑物總出水管14，臭氧氣體排空管控制閥15，臭氧循環(huán)控制系統(tǒng)控制閥16，檢修人孔17。
混凝土構(gòu)筑物單個(gè)系統(tǒng)下部設(shè)有混凝土構(gòu)筑物單個(gè)系統(tǒng)出水口8，上一級(jí)系統(tǒng)的出水口與下一級(jí)系統(tǒng)的進(jìn)水口通過(guò)管道相連，最后一級(jí)出水通過(guò)總出水口11進(jìn)入混凝土構(gòu)筑物總出水管14。
混凝土構(gòu)筑物單個(gè)系統(tǒng)下部設(shè)有臭氧曝氣盤(pán)10，臭氧曝氣盤(pán)10與臭氧循環(huán)控制系統(tǒng)3通過(guò)管路相連。
混凝土構(gòu)筑物單個(gè)系統(tǒng)中反應(yīng)后的剩余臭氧氣體通過(guò)臭氧循環(huán)控制系統(tǒng)控制閥16進(jìn)入臭氧循環(huán)控制系統(tǒng)3。
混凝土構(gòu)筑物單個(gè)系統(tǒng)底部設(shè)有臭氧曝氣盤(pán)反洗裝置12，反洗氣水混合物通過(guò)反洗裝置排水管13外排。
混凝土構(gòu)筑物單個(gè)系統(tǒng)都設(shè)有加藥口9與加藥裝置4通過(guò)管道相連，藥劑投加可根據(jù)水質(zhì)情況投加一定量的H2O2，強(qiáng)化氧化能力。
系統(tǒng)故障時(shí)，尾氣通過(guò)臭氧氣體排空管控制閥15排空，確認(rèn)安全后，維修人員可通過(guò)單個(gè)系統(tǒng)頂部的檢修人孔17進(jìn)入構(gòu)筑物內(nèi)部進(jìn)行檢修。
本裝置均化池的高度為5000mm、長(zhǎng)度為2000mm、寬度為2000mm，并采用六級(jí)并聯(lián)流態(tài)化臭氧催化氧化混凝土構(gòu)筑物，單個(gè)臭氧反應(yīng)系統(tǒng)高度為3000mm、長(zhǎng)度為600mm、寬度為2000mm，內(nèi)部填裝流態(tài)化臭氧催化劑。
具體實(shí)施時(shí)，首先，待處理的畜禽養(yǎng)殖廢水生化出水經(jīng)過(guò)均化池1均質(zhì)后，由提升泵6送入混凝土構(gòu)筑物總進(jìn)水口7，然后通過(guò)總進(jìn)水口7分別進(jìn)入臭氧反應(yīng)構(gòu)筑物。氧化藥劑H2O2通過(guò)單個(gè)系統(tǒng)加藥口9進(jìn)入臭氧反應(yīng)系統(tǒng)，由加藥裝置4控制加藥量。臭氧氣體由臭氧反應(yīng)系統(tǒng)底部的臭氧曝氣盤(pán)10均勻分布，臭氧氣體濃度和氣量由臭氧循環(huán)控制系統(tǒng)3控制。廢水和氧化藥劑混合后臭氧反應(yīng)系統(tǒng)頂部進(jìn)入，經(jīng)過(guò)臭氧氧化后由上一級(jí)的反應(yīng)系統(tǒng)底部的出水口流出，通過(guò)管路進(jìn)入下一級(jí)反應(yīng)系統(tǒng)，4個(gè)并聯(lián)系統(tǒng)出水混合后從混凝土構(gòu)筑物總出水口11進(jìn)入混凝土構(gòu)筑物總出水管14，通過(guò)開(kāi)啟臭氧循環(huán)控制系統(tǒng)控制閥16后，剩余臭氧氣體進(jìn)入臭氧循環(huán)控制系統(tǒng)3循環(huán)再利用。裝置長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，開(kāi)啟臭氧反應(yīng)構(gòu)筑物內(nèi)設(shè)有的反洗裝置12，可以實(shí)現(xiàn)氣水反洗，反洗液由反洗裝置總排水管13排出。系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)通過(guò)排空管控制閥15排空，確定臭氧排空后，通過(guò)檢修人孔17維修人員可進(jìn)入系統(tǒng)進(jìn)行修理維護(hù)。
綜上所述，本實(shí)用新型的反應(yīng)構(gòu)筑物采用頂端開(kāi)進(jìn)水口，底端開(kāi)出水口，在混凝土構(gòu)筑物內(nèi)臭氧氣體與廢水、氧化劑進(jìn)行充分接觸反應(yīng)。本實(shí)用新型的反應(yīng)構(gòu)筑物采用多級(jí)串聯(lián)能解決畜禽養(yǎng)殖廢水生化出水色度的高效穩(wěn)定處理問(wèn)題；進(jìn)水口之前的均化池能起到調(diào)節(jié)原水來(lái)水的水量以及水質(zhì)的作用，不因水質(zhì)的變化影響處理效果；臭氧循環(huán)控制系統(tǒng)能智能調(diào)控混凝土構(gòu)筑物中的臭氧濃度；串聯(lián)臭氧催化氧化混凝土構(gòu)筑物的單個(gè)系統(tǒng)串聯(lián)數(shù)可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)確定，合理控制運(yùn)行成本。通過(guò)本設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖廢水生化出水的高效穩(wěn)定脫色處理。
畜禽養(yǎng)殖廢水經(jīng)過(guò)好氧處理之后，二沉池出水采用文中實(shí)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(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)如下表所示：
需要說(shuō)明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類(lèi)的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。
上述實(shí)施例闡明的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)理解為這些實(shí)施例僅用于更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型，而不用于限制本實(shí)用新型的范圍，在閱讀了本實(shí)用新型之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的各種等價(jià)形式的修改均落入本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。