公布日：2023.04.25
申請日：2023.01.05
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/78(2023.01)I;C02F1/72(2023.01)I;C02F3/02(2023.01)I;C02F3/28(2023.01)I;C02F103/32(2006.01)N
摘要
本發(fā)明提供了一種白酒廢水處理裝置及白酒廢水處理方法，所述白酒廢水處理裝置包括沿白酒廢水流向依次連接的缺氧生物反應單元、臭氧催化氧化單元與臭氧消除耦合好氧生物反應單元，所述臭氧消除耦合好氧生物反應單元包括殼體，所述殼體內分隔為臭氧消除腔與好氧生物反應腔，所述臭氧消除腔的出水口連通至所述好氧生物反應腔的入水口。本發(fā)明提供的白酒廢水處理裝置，實現(xiàn)了白酒廢水中總氮、色度與有機物等污染物質的高效穩(wěn)定去除；所述白酒廢水處理裝置處理廢水時無需形成濃縮液與化學沉淀污泥等副產物，具有綠色、環(huán)保且無二次污染的優(yōu)點，符合環(huán)境保護的要求；所述白酒廢水處理裝置還具有不易堵塞、配套設備少、運行成本較低的優(yōu)點。
權利要求書
1.一種白酒廢水處理裝置，其特征在于，所述白酒廢水處理裝置包括沿白酒廢水流向依次連接的缺氧生物反應單元、臭氧催化氧化單元與臭氧消除耦合好氧生物反應單元，所述臭氧消除耦合好氧生物反應單元包括殼體，所述殼體內分隔為臭氧消除腔與好氧生物反應腔，所述臭氧消除腔的出水口連通至所述好氧生物反應腔的入水口。
2.根據權利要求1所述的白酒廢水處理裝置，其特征在于，所述缺氧生物反應單元包括缺氧生物反應腔，所述缺氧生物反應腔內包括上方的缺氧反應區(qū)與下方的第一空腔區(qū)；優(yōu)選地，所述缺氧生物反應腔上設置有第一進水口，所述缺氧生物反應腔內設置有與所述第一進水口連通的第一進水渠，所述第一進水渠通過第一布水管連通至所述第一空腔區(qū)；優(yōu)選地，所述缺氧反應區(qū)內設置有第一填料，所述第一填料上生長有缺氧生物反應膜。
3.根據權利要求2所述的白酒廢水處理裝置，其特征在于，所述缺氧反應區(qū)上方的缺氧生物反應腔上設置有第一出水口，所述第一出水口通過第一出水管道連通至所述臭氧催化氧化單元，所述第一出水管道上設置有第一出水閥，所述第一出水閥與第一出水口之間的第一出水管道上設置有連通至廢水池的出水支路，所述出水支路上設置有反沖洗排水閥；優(yōu)選地，所述第一出水口對應位置的缺氧生物反應腔內設置有第一出水篩網；優(yōu)選地，所述第一出水口的上方的缺氧生物反應腔上設置有第一溢流口，所述第一溢流口連接至廢水池；優(yōu)選地，所述第一空腔區(qū)對應位置的缺氧生物反應腔上設置有第一排空口，所述第一排空口通過第一排空管道連通至廢水池，所述第一排空管道上設置有第一排空閥。
4.根據權利要求2或3所述的白酒廢水處理裝置，其特征在于，所述缺氧生物反應單元還包括碳源投加器，所述碳源投加器連通至所述缺氧反應區(qū)。
5.根據權利要求3所述的白酒廢水處理裝置，其特征在于，所述臭氧催化氧化單元包括臭氧催化氧化腔及與所述臭氧催化氧化腔連接的臭氧發(fā)生器組件；優(yōu)選地，所述臭氧發(fā)生器組件包括臭氧轉化器及與所述臭氧轉化器連接的氧氣源，所述臭氧轉化器連通至所述臭氧催化氧化腔；優(yōu)選地，所述臭氧催化氧化腔上設置有臭氧進氣口，所述臭氧轉化器連通至所述臭氧進氣口；優(yōu)選地，所述臭氧催化氧化腔上設置有第二進水口，所述第二進水口與所述第一出水管道連通；優(yōu)選地，所述臭氧催化氧化腔上設置有第二出水口，所述第二出水口連通至所述臭氧消除耦合好氧生物反應單元；優(yōu)選地，所述臭氧催化氧化腔上設置有第二排空口，所述第二排空口連通至廢水池。
6.根據權利要求5所述的白酒廢水處理裝置，其特征在于，所述臭氧消除腔包括上方的臭氧消除反應區(qū)與下方的第二空腔區(qū)；優(yōu)選地，所述殼體上設置有與所述第二出水口連通的第三進水口，所述第三進水口通過第二布水管連通至所述第二空腔區(qū)；優(yōu)選地，所述臭氧消除反應區(qū)內設置有催化層。
7.根據權利要求2～5任一項所述的白酒廢水處理裝置，其特征在于，所述好氧生物反應腔包括上方的好氧反應區(qū)與下方的第三空腔區(qū)；優(yōu)選地，所述好氧生物反應腔的入水口處設置有第二進水渠，所述第二進水渠與所述臭氧消除腔的出水口連通，所述第二進水渠通過第三布水管連通至所述第三空腔區(qū)；優(yōu)選地，所述好氧反應區(qū)內設置有第二填料，所述第二填料上生長有好氧生物反應膜；優(yōu)選地，所述好氧反應區(qū)上方的好氧生物反應腔上設置有第三出水口，所述第三出水口對應位置的好氧生物反應腔內設置有第二出水篩網；優(yōu)選地，所述第三出水口上方的好氧生物反應腔上設置有第二溢流口，所述第二溢流口連接至廢水池；優(yōu)選地，所述第三空腔區(qū)對應位置的好氧生物反應腔上設置有第三排空口，所述第三排空口通過第二排空管道連通至廢水池，所述第二排空管道上設置有第二排空閥。
8.根據權利要求7所述的白酒廢水處理裝置，其特征在于，所述白酒廢水處理裝置還包括供氣單元，所述供氣單元連通至所述第一空腔區(qū)與第三空腔區(qū)；優(yōu)選地，所述缺氧生物反應腔上設置有第一進氣口，所述第一進氣口通過第一布氣管連通至第一空腔區(qū)；優(yōu)選地，所述殼體上設置有第二進氣口，所述第二進氣口通過第二布氣管連通至第三空腔區(qū)。
9.一種采用權利要求1～8任一項所述白酒廢水處理裝置的白酒廢水處理方法，其特征在于，所述白酒廢水處理方法包括：白酒廢水在缺氧生物反應單元中進行缺氧生物反應后進入臭氧催化氧化單元發(fā)生臭氧催化氧化反應，再進入臭氧消除耦合好氧生物反應單元的臭氧消除腔內消除白酒廢水中的臭氧，消除臭氧后的白酒廢水進入臭氧消除耦合好氧生物反應單元的好氧生物反應腔內發(fā)生好氧生物反應后排出。
10.根據權利要求9所述的白酒廢水處理方法，其特征在于，所述白酒廢水處理方法包括：白酒廢水通過第一進水口進入第一進水渠后通過第一布水管到達第一空腔區(qū)，第一空腔區(qū)被白酒廢水填充后，白酒廢水到達缺氧反應區(qū)，白酒廢水在缺氧反應區(qū)內進行缺氧生物反應降低總氮污染物，第一填料對白酒廢水中的懸浮污染物進行過濾；經過缺氧生物反應與過濾后的白酒廢水經由第一出水篩網篩分后進入第一出水口，打開第一出水閥，關閉反沖洗排水閥，篩分后的白酒廢水通過第二進水口進入臭氧催化氧化腔，氧氣源提供的氧氣經臭氧轉換器轉換為臭氧后進入臭氧催化氧化腔，篩分后的白酒廢水在臭氧催化氧化腔內發(fā)生臭氧催化氧化反應降解有機污染物并脫色；經過臭氧催化氧化反應后的白酒廢水由第二出水口排出臭氧催化氧化腔，再通過第三進水口經由第二布水管到達第二空腔區(qū)，第二空腔區(qū)被白酒廢水填充后，白酒廢水達到臭氧消除反應區(qū)，白酒廢水中的臭氧在臭氧消除反應區(qū)內催化層的作用下消除；消除臭氧后的白酒廢水進入第二進水渠后通過第三布水管到達第三空腔區(qū)，第三空腔區(qū)被白酒廢水填充后，白酒廢水到達好氧反應區(qū)，通過供氣單元向第三空腔區(qū)進行供氣，白酒廢水在好氧反應區(qū)內進行好氧生物反應進一步降解有機污染物，第二填料對白酒廢水中的懸浮污染物進行進一步過濾，經過好氧生物反應與過濾后的白酒廢水由經由第二出水篩網篩分后由第三出水口排出；優(yōu)選地，所述白酒廢水處理方法還包括缺氧生物反應單元的反沖洗，所述反沖洗包括：通過供氣單元經由第一進氣口與第一布氣管向第一空腔區(qū)內供氣，關閉第一出水閥，打開反沖洗排水閥，向缺氧生物反應腔內通入反沖洗水，反沖洗水經由第一出水口與出水支路排入廢水池。
發(fā)明內容
針對現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種白酒廢水處理裝置及白酒廢水處理方法，本發(fā)明提供的白酒廢水處理裝置，實現(xiàn)了白酒廢水中總氮、色度與有機物等污染物質的高效穩(wěn)定去除，經過白酒廢水處理裝置處理后的白酒廢水符合較高的水質排放標準；所述白酒廢水處理裝置處理廢水時無需形成濃縮液與化學沉淀污泥等副產物，具有綠色、環(huán)保且無二次污染的優(yōu)點，符合環(huán)境保護的要求；所述白酒廢水處理裝置還具有不易堵塞、配套設備少、運行成本較低的優(yōu)點。
為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案：
第一方面，本發(fā)明提供了一種白酒廢水處理裝置，所述白酒廢水處理裝置包括沿白酒廢水流向依次連接的缺氧生物反應單元、臭氧催化氧化單元與臭氧消除耦合好氧生物反應單元，所述臭氧消除耦合好氧生物反應單元包括殼體，所述殼體內分隔為臭氧消除腔與好氧生物反應腔，所述臭氧消除腔的出水口連通至所述好氧生物反應腔的入水口。
本發(fā)明提供的白酒廢水處理裝置，實現(xiàn)了白酒廢水中總氮、色度與有機物等污染物質的高效穩(wěn)定去除，經過白酒廢水處理裝置處理后的白酒廢水符合較高的水質排放標準；所述白酒廢水處理裝置處理廢水時無需形成濃縮液與化學沉淀污泥等副產物，具有綠色、環(huán)保且無二次污染的優(yōu)點，符合環(huán)境保護的要求；所述白酒廢水處理裝置還具有不易堵塞、配套設備少、運行成本較低的優(yōu)點。
作為本發(fā)明的一個優(yōu)選技術方案，所述缺氧生物反應單元包括缺氧生物反應腔，所述缺氧生物反應腔內包括上方的缺氧反應區(qū)與下方的第一空腔區(qū)。
優(yōu)選地，所述缺氧生物反應腔上設置有第一進水口，所述缺氧生物反應腔內設置有與所述第一進水口連通的第一進水渠，所述第一進水渠通過第一布水管連通至所述第一空腔區(qū)。
優(yōu)選地，所述缺氧反應區(qū)內設置有第一填料，所述第一填料上生長有缺氧生物反應膜。
本發(fā)明中第一填料形成填料濾層，可有效過濾白酒廢水中的懸浮污染物，降低白酒廢水的SS濃度，第一填料上生長的缺氧生物反應膜用于去除白酒廢水中的總氮污染物。
作為本發(fā)明的一個優(yōu)選技術方案，所述缺氧反應區(qū)上方的缺氧生物反應腔上設置有第一出水口，所述第一出水口通過第一出水管道連通至所述臭氧催化氧化單元，所述第一出水管道上設置有第一出水閥，所述第一出水閥與第一出水口之間的第一出水管道上設置有連通至廢水池的出水支路，所述出水支路上設置有反沖洗排水閥。
優(yōu)選地，所述第一出水口對應位置的缺氧生物反應腔內設置有第一出水篩網。
優(yōu)選地，所述第一出水口的上方的缺氧生物反應腔上設置有第一溢流口，所述第一溢流口連接至廢水池。
優(yōu)選地，所述第一空腔區(qū)對應位置的缺氧生物反應腔上設置有第一排空口，所述第一排空口通過第一排空管道連通至廢水池，所述第一排空管道上設置有第一排空閥。
作為本發(fā)明的一個優(yōu)選技術方案，所述缺氧生物反應單元還包括碳源投加器，所述碳源投加器連通至所述缺氧反應區(qū)。
作為本發(fā)明的一個優(yōu)選技術方案，所述臭氧催化氧化單元包括臭氧催化氧化腔及與所述臭氧催化氧化腔連接的臭氧發(fā)生器組件。
本發(fā)明中白酒廢水在臭氧催化氧化腔內發(fā)生臭氧催化氧化反應，降解白酒廢水中有機污染物，降低COD濃度并對白酒廢水進行脫色。
優(yōu)選地，所述臭氧發(fā)生器組件包括臭氧轉化器及與所述臭氧轉化器連接的氧氣源，所述臭氧轉化器連通至所述臭氧催化氧化腔。
本發(fā)明所述臭氧轉化器向臭氧催化氧化腔投加臭氧的體積與氧氣源供應的氧氣的比例為0.5-1:1，例如可以是0.5:1、0.6:1、0.7:1、0.8:1、0.9:1或1:1，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地，所述臭氧催化氧化腔上設置有臭氧進氣口，所述臭氧轉化器連通至所述臭氧進氣口。
優(yōu)選地，所述臭氧催化氧化腔上設置有第二進水口，所述第二進水口與所述第一出水管道連通。
優(yōu)選地，所述臭氧催化氧化腔上設置有第二出水口，所述第二出水口連通至所述臭氧消除耦合好氧生物反應單元。
優(yōu)選地，所述臭氧催化氧化腔上設置有第二排空口，所述第二排空口連通至廢水池。
作為本發(fā)明的一個優(yōu)選技術方案，所述臭氧消除腔包括上方的臭氧消除反應區(qū)與下方的第二空腔區(qū)。
優(yōu)選地，所述殼體上設置有與所述第二出水口連通的第三進水口，所述第三進水口通過第二布水管連通至所述第二空腔區(qū)。
優(yōu)選地，所述臭氧消除反應區(qū)內設置有催化層。
本發(fā)明所述催化層中的催化劑與白酒廢水中殘留的臭氧發(fā)生催化反應，消耗白酒廢水中的殘留臭氧，避免殘留臭氧對好氧生物反應腔產生不良影響，同時還能進一步去除白酒廢水中的有機物。
作為本發(fā)明的一個優(yōu)選技術方案，所述好氧生物反應腔包括上方的好氧反應區(qū)與下方的第三空腔區(qū)。
優(yōu)選地，所述好氧生物反應腔的入水口處設置有第二進水渠，所述第二進水渠與所述臭氧消除腔的出水口連通，所述第二進水渠通過第三布水管連通至所述第三空腔區(qū)。
優(yōu)選地，所述好氧反應區(qū)內設置有第二填料，所述第二填料上生長有好氧生物反應膜。
本發(fā)明中第二填料能夠進一步過濾白酒廢水中的懸浮污染物，第二填料上生長的好氧生物反應膜用于進一步降解白酒廢水中的有機物。
優(yōu)選地，所述好氧反應區(qū)上方的好氧生物反應腔上設置有第三出水口，所述第三出水口對應位置的好氧生物反應腔內設置有第二出水篩網。
優(yōu)選地，所述第三出水口上方的好氧生物反應腔上設置有第二溢流口，所述第二溢流口連接至廢水池。
優(yōu)選地，所述第三空腔區(qū)對應位置的好氧生物反應腔上設置有第三排空口，所述第三排空口通過第二排空管道連通至廢水池，所述第二排空管道上設置有第二排空閥。
作為本發(fā)明的一個優(yōu)選技術方案，所述白酒廢水處理裝置還包括供氣單元，所述供氣單元連通至所述第一空腔區(qū)與第三空腔區(qū)。
優(yōu)選地，所述缺氧生物反應腔上設置有第一進氣口，所述第一進氣口通過第一布氣管連通至第一空腔區(qū)。
優(yōu)選地，所述殼體上設置有第二進氣口，所述第二進氣口通過第二布氣管連通至第三空腔區(qū)。
第二方面，本發(fā)明提供了一種第一方面所述白酒廢水處理裝置的白酒廢水處理方法，所述白酒廢水處理方法包括：
白酒廢水在缺氧生物反應單元中進行缺氧生物反應后進入臭氧催化氧化單元發(fā)生臭氧催化氧化反應，再進入臭氧消除耦合好氧生物反應單元的臭氧消除腔內消除白酒廢水中的臭氧，消除臭氧后的白酒廢水進入臭氧消除耦合好氧生物反應單元的好氧生物反應腔內發(fā)生好氧生物反應后排出。
本專利提供的白酒廢水處理方法，以生化法與臭氧催化氧化法為基礎，形成“缺氧生物反應+臭氧催化氧化反應+臭氧消除反應+好氧生物反應”的深度處理組合工藝，實現(xiàn)了總氮、COD與色度等主要污染物的高效去除，解決了現(xiàn)有白酒廢水處理方法中副產物多且易造成二次污染的問題，進一步節(jié)約了運行成本，降低了能耗。
優(yōu)選地，所述缺氧生物反應單元的水力停留時間為1～3h，例如可以是1h、1.2h、1.5h、1.7h、2h、2.2h、2.5h、2.7h或3h，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用；所述臭氧消除耦合好氧生物反應單元的水力停留時間為1.15～4h，例如可以是1.15h、1.2h、1.25h、1.3h、1.35h、1.4h或1.55h，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地，所述臭氧催化氧化單元進行反應為臭氧-紫外復合氧化反應。
作為本發(fā)明的一個優(yōu)選技術方案，所述白酒廢水處理方法包括：
白酒廢水通過第一進水口進入第一進水渠后通過第一布水管到達第一空腔區(qū)，第一空腔區(qū)被白酒廢水填充后，白酒廢水到達缺氧反應區(qū)，白酒廢水在缺氧反應區(qū)內進行缺氧生物反應降低總氮污染物，第一填料對白酒廢水中的懸浮污染物進行過濾；
經過缺氧生物反應與過濾后的白酒廢水經由第一出水篩網篩分后進入第一出水口，打開第一出水閥，關閉反沖洗排水閥，篩分后的白酒廢水通過第二進水口進入臭氧催化氧化腔，氧氣源提供的氧氣經臭氧轉換器轉換為臭氧后進入臭氧催化氧化腔，篩分后的白酒廢水在臭氧催化氧化腔內發(fā)生臭氧催化氧化反應降解有機污染物并脫色；
經過臭氧催化氧化反應后的白酒廢水由第二出水口排出臭氧催化氧化腔，再通過第三進水口經由第二布水管到達第二空腔區(qū)，第二空腔區(qū)被白酒廢水填充后，白酒廢水達到臭氧消除反應區(qū)，白酒廢水中的臭氧在臭氧消除反應區(qū)內催化層的作用下消除；
消除臭氧后的白酒廢水進入第二進水渠后通過第三布水管到達第三空腔區(qū)，第三空腔區(qū)被白酒廢水填充后，白酒廢水到達好氧反應區(qū)，通過供氣單元向第三空腔區(qū)進行供氣，白酒廢水在好氧反應區(qū)內進行好氧生物反應進一步降解有機污染物，第二填料對白酒廢水中的懸浮污染物進行進一步過濾，經過好氧生物反應與過濾后的白酒廢水由經由第二出水篩網篩分后由第三出水口排出。
優(yōu)選地，所述供氣單元向第三空腔區(qū)供氣的氣體強度為5～10m3/(m2×h)，例如可以是5m3/(m2×h)、6m3/(m2×h)、7m3/(m2×h)、8m3/(m2×h)、9m3/(m2×h)或10m3/(m2×h)，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用，氣水體積比為5～10，例如可以是5、6、7、8、9或10，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地，所述白酒廢水處理方法還包括缺氧生物反應單元的反沖洗，所述反沖洗包括：通過供氣單元經由第一進氣口與第一布氣管向第一空腔區(qū)內供氣，關閉第一出水閥，打開反沖洗排水閥，向缺氧生物反應腔內通入反沖洗水，反沖洗水經由第一出水口與出水支路排入廢水池。
優(yōu)選地，所述供氣單元向第一空腔區(qū)內供氣的氣體強度為15～20m3/(m2×h)，例如可以是15m3/(m2×h)、16m3/(m2×h)、17m3/(m2×h)、18m3/(m2×h)、19m3/(m2×h)或20m3/(m2×h)，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有以下有益效果：
(1)本發(fā)明提供的白酒廢水處理裝置，實現(xiàn)了白酒廢水中總氮、色度與有機物等污染物質的高效穩(wěn)定去除，經過白酒廢水處理裝置處理后的白酒廢水符合較高的水質排放標準；
(2)本發(fā)明提供的白酒廢水處理裝置處理廢水時無需形成濃縮液與化學沉淀污泥等副產物，具有綠色、環(huán)保且無二次污染的優(yōu)點，符合環(huán)境保護的要求；
(3)本發(fā)明提供的白酒廢水處理裝置還具有不易堵塞、配套設備少、運行成本較低的優(yōu)點。
（發(fā)明人：侯鋒;曹效鑫;包鵬;李鑫;張婷;龐洪濤;邵彥青）
