[发明专利]一种污水三级出水深度处理的装置和处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种污水三级出水深度处理的装置。

本发明还涉及利用上述装置进行污水三级出水深度处理的方法。

背景技术

污水的三级处理是对污水的深度处理，现阶段我国的污水处理厂内，污水经过二级处理后，仍含有磷、氮和难以生物降解的有机物、矿物质、病原体等，此时多用活性炭吸附法或反渗透法去除水中剩余污染物，并采用臭氧或氯消毒灭杀细菌和病毒，而后直接作为中水回用，但臭氧和氯运行费用较高，且由于气体性质，容易造成浪费以及二次污染，故需寻找一种造价低廉、更加切实有效的方法进行污水的深度处理。

羟基自由基具有极强氧化能力，具有极强的氧化电位，高达2.80V，所以可以无选择性的氧化分解污水中任何可以被氧化的物质，常用于预处理用做大分子断链，或是后续深度处理为出水有一个更好的水质效果。具体说地，对有机废水都有用，特别对蒽醌类、噻吩、呋喃、吡啶类难生物降解物质相对其他方法有显著效果。故而找到一种经济有效的产生并强化羟基自由基的方法尤为重要。

常见产生羟基自由的方法有芬顿反应、臭氧气水接触等，但羟基自由基产生成本较高。本工艺采取整套的处理工艺对污水进行深度处理，使用自主研发的表层湍流筛滤装置优化三级处理工序，后续在紫外消毒段添加一种半导体光触媒，在紫外光的照射下，激发出极具氧化力的羟基自由基，光催化原理如下：

半导体(如纳米TiO2)+紫外光——激发态电子(e^-)+空穴(h⁺)

e^-与O₂——H₂O₂；

h⁺+H₂O+OH^-——·OH；

其中H₂O₂和·OH可将有机污染物降解为CO₂和H₂O，将无机污染物转化成无害物质。

发明内容

本发明的目的在于提供一种污水三级出水深度处理的装置。

本发明的又一目的在于提供一种利用上述装置进行污水三级出水深度处理的方法。

为实现上述目的，本发明提供的污水三级出水深度处理的装置，主要包括：

一混凝池，其上端连接一加药装置；

混凝池的出水口连接表层湍流筛滤装置；

表层湍流筛滤装置的出水口连接光催化降解反应装置；

光催化降解反应装置的出水口连接二次纳米曝气高级氧化装置；

二次纳米曝气高级氧化装置的出水口连接超滤装置；

其中：

表层湍流筛滤装置由多孔板分为上、下两个部分，多孔板孔洞为倾斜，多孔板上方铺设一层筛滤填料，筛滤填料的底部设有纳米曝气头，筛滤填料内表层通过缩口进水管与混凝池连接；表层湍流筛滤装置对应于缩口进水管的另一侧下方设有缩口出水管，连接反洗泵；表层湍流筛滤装置位于缩口出水管的上方设置有回流槽，筛滤填料上方位于回流槽一侧设置有曝气管，曝气管设有多个细孔曝气孔，细孔曝气孔垂直向上；在筛滤填料上方安装有超声波发生仪；多孔板下方为储水箱，储水箱内壁均匀负载一层非金属掺杂光催化剂，储水箱底部安装有紫外灭菌灯，在紫外灭菌灯的空隙间设置纳米曝气头，表层湍流筛滤装置内部剩余空间填充有半导体负载填料；表层湍流筛滤装置的储水箱的出水口通过一液压泵与光催化降解反应装置相连；

光催化降解反应装置内壁均匀负载一层非金属掺杂光催化剂，底部开设有排泥口，内部位于排泥口上方设置有纳米曝气盘，纳米曝气盘上设置有紫外灭菌灯，紫外灭菌灯外有一防水套筒，光催化降解反应装置内部剩余空间填充有光催化填料，光催化降解反应装置的上方设置有多孔隔板，光催化降解反应装置顶部设有遮光板；光催化降解反应装置的出水口通过液压泵与二次纳米曝气高级氧化装置相连；

二次纳米曝气高级氧化装置底部开设有排泥口，内部位于排泥口上方设置有纳米曝气盘；二次纳米曝气高级氧化装置的出水口通过加压泵连接超滤装置中；

超滤装置为板框式超滤机，内部布设有PVDF材质平板超滤膜，超滤膜上设置纳米曝气头。

所述的装置中，表层湍流筛滤装置的筛滤填料为石英砂、改性锰砂与天然沸石分子筛的混合物，粒径为0.4-2.1mm。

所述的装置中，光催化降解反应装置的外壳及遮光板外涂抹有黑色涂料用以遮光。