公布日：2023.04.25
申请日：2023.01.05
分类号：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
本发明提供了一种白酒废水处理装置及白酒废水处理方法，所述白酒废水处理装置包括沿白酒废水流向依次连接的缺氧生物反应单元、臭氧催化氧化单元与臭氧消除耦合好氧生物反应单元，所述臭氧消除耦合好氧生物反应单元包括壳体，所述壳体内分隔为臭氧消除腔与好氧生物反应腔，所述臭氧消除腔的出水口连通至所述好氧生物反应腔的入水口。本发明提供的白酒废水处理装置，实现了白酒废水中总氮、色度与有机物等污染物质的高效稳定去除；所述白酒废水处理装置处理废水时无需形成浓缩液与化学沉淀污泥等副产物，具有绿色、环保且无二次污染的优点，符合环境保护的要求；所述白酒废水处理装置还具有不易堵塞、配套设备少、运行成本较低的优点。
权利要求书
1.一种白酒废水处理装置，其特征在于，所述白酒废水处理装置包括沿白酒废水流向依次连接的缺氧生物反应单元、臭氧催化氧化单元与臭氧消除耦合好氧生物反应单元，所述臭氧消除耦合好氧生物反应单元包括壳体，所述壳体内分隔为臭氧消除腔与好氧生物反应腔，所述臭氧消除腔的出水口连通至所述好氧生物反应腔的入水口。
2.根据权利要求1所述的白酒废水处理装置，其特征在于，所述缺氧生物反应单元包括缺氧生物反应腔，所述缺氧生物反应腔内包括上方的缺氧反应区与下方的第一空腔区；优选地，所述缺氧生物反应腔上设置有第一进水口，所述缺氧生物反应腔内设置有与所述第一进水口连通的第一进水渠，所述第一进水渠通过第一布水管连通至所述第一空腔区；优选地，所述缺氧反应区内设置有第一填料，所述第一填料上生长有缺氧生物反应膜。
3.根据权利要求2所述的白酒废水处理装置，其特征在于，所述缺氧反应区上方的缺氧生物反应腔上设置有第一出水口，所述第一出水口通过第一出水管道连通至所述臭氧催化氧化单元，所述第一出水管道上设置有第一出水阀，所述第一出水阀与第一出水口之间的第一出水管道上设置有连通至废水池的出水支路，所述出水支路上设置有反冲洗排水阀；优选地，所述第一出水口对应位置的缺氧生物反应腔内设置有第一出水筛网；优选地，所述第一出水口的上方的缺氧生物反应腔上设置有第一溢流口，所述第一溢流口连接至废水池；优选地，所述第一空腔区对应位置的缺氧生物反应腔上设置有第一排空口，所述第一排空口通过第一排空管道连通至废水池，所述第一排空管道上设置有第一排空阀。
4.根据权利要求2或3所述的白酒废水处理装置，其特征在于，所述缺氧生物反应单元还包括碳源投加器，所述碳源投加器连通至所述缺氧反应区。
5.根据权利要求3所述的白酒废水处理装置，其特征在于，所述臭氧催化氧化单元包括臭氧催化氧化腔及与所述臭氧催化氧化腔连接的臭氧发生器组件；优选地，所述臭氧发生器组件包括臭氧转化器及与所述臭氧转化器连接的氧气源，所述臭氧转化器连通至所述臭氧催化氧化腔；优选地，所述臭氧催化氧化腔上设置有臭氧进气口，所述臭氧转化器连通至所述臭氧进气口；优选地，所述臭氧催化氧化腔上设置有第二进水口，所述第二进水口与所述第一出水管道连通；优选地，所述臭氧催化氧化腔上设置有第二出水口，所述第二出水口连通至所述臭氧消除耦合好氧生物反应单元；优选地，所述臭氧催化氧化腔上设置有第二排空口，所述第二排空口连通至废水池。
6.根据权利要求5所述的白酒废水处理装置，其特征在于，所述臭氧消除腔包括上方的臭氧消除反应区与下方的第二空腔区；优选地，所述壳体上设置有与所述第二出水口连通的第三进水口，所述第三进水口通过第二布水管连通至所述第二空腔区；优选地，所述臭氧消除反应区内设置有催化层。
7.根据权利要求2～5任一项所述的白酒废水处理装置，其特征在于，所述好氧生物反应腔包括上方的好氧反应区与下方的第三空腔区；优选地，所述好氧生物反应腔的入水口处设置有第二进水渠，所述第二进水渠与所述臭氧消除腔的出水口连通，所述第二进水渠通过第三布水管连通至所述第三空腔区；优选地，所述好氧反应区内设置有第二填料，所述第二填料上生长有好氧生物反应膜；优选地，所述好氧反应区上方的好氧生物反应腔上设置有第三出水口，所述第三出水口对应位置的好氧生物反应腔内设置有第二出水筛网；优选地，所述第三出水口上方的好氧生物反应腔上设置有第二溢流口，所述第二溢流口连接至废水池；优选地，所述第三空腔区对应位置的好氧生物反应腔上设置有第三排空口，所述第三排空口通过第二排空管道连通至废水池，所述第二排空管道上设置有第二排空阀。
8.根据权利要求7所述的白酒废水处理装置，其特征在于，所述白酒废水处理装置还包括供气单元，所述供气单元连通至所述第一空腔区与第三空腔区；优选地，所述缺氧生物反应腔上设置有第一进气口，所述第一进气口通过第一布气管连通至第一空腔区；优选地，所述壳体上设置有第二进气口，所述第二进气口通过第二布气管连通至第三空腔区。
9.一种采用权利要求1～8任一项所述白酒废水处理装置的白酒废水处理方法，其特征在于，所述白酒废水处理方法包括：白酒废水在缺氧生物反应单元中进行缺氧生物反应后进入臭氧催化氧化单元发生臭氧催化氧化反应，再进入臭氧消除耦合好氧生物反应单元的臭氧消除腔内消除白酒废水中的臭氧，消除臭氧后的白酒废水进入臭氧消除耦合好氧生物反应单元的好氧生物反应腔内发生好氧生物反应后排出。
10.根据权利要求9所述的白酒废水处理方法，其特征在于，所述白酒废水处理方法包括：白酒废水通过第一进水口进入第一进水渠后通过第一布水管到达第一空腔区，第一空腔区被白酒废水填充后，白酒废水到达缺氧反应区，白酒废水在缺氧反应区内进行缺氧生物反应降低总氮污染物，第一填料对白酒废水中的悬浮污染物进行过滤；经过缺氧生物反应与过滤后的白酒废水经由第一出水筛网筛分后进入第一出水口，打开第一出水阀，关闭反冲洗排水阀，筛分后的白酒废水通过第二进水口进入臭氧催化氧化腔，氧气源提供的氧气经臭氧转换器转换为臭氧后进入臭氧催化氧化腔，筛分后的白酒废水在臭氧催化氧化腔内发生臭氧催化氧化反应降解有机污染物并脱色；经过臭氧催化氧化反应后的白酒废水由第二出水口排出臭氧催化氧化腔，再通过第三进水口经由第二布水管到达第二空腔区，第二空腔区被白酒废水填充后，白酒废水达到臭氧消除反应区，白酒废水中的臭氧在臭氧消除反应区内催化层的作用下消除；消除臭氧后的白酒废水进入第二进水渠后通过第三布水管到达第三空腔区，第三空腔区被白酒废水填充后，白酒废水到达好氧反应区，通过供气单元向第三空腔区进行供气，白酒废水在好氧反应区内进行好氧生物反应进一步降解有机污染物，第二填料对白酒废水中的悬浮污染物进行进一步过滤，经过好氧生物反应与过滤后的白酒废水由经由第二出水筛网筛分后由第三出水口排出；优选地，所述白酒废水处理方法还包括缺氧生物反应单元的反冲洗，所述反冲洗包括：通过供气单元经由第一进气口与第一布气管向第一空腔区内供气，关闭第一出水阀，打开反冲洗排水阀，向缺氧生物反应腔内通入反冲洗水，反冲洗水经由第一出水口与出水支路排入废水池。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种白酒废水处理装置及白酒废水处理方法，本发明提供的白酒废水处理装置，实现了白酒废水中总氮、色度与有机物等污染物质的高效稳定去除，经过白酒废水处理装置处理后的白酒废水符合较高的水质排放标准；所述白酒废水处理装置处理废水时无需形成浓缩液与化学沉淀污泥等副产物，具有绿色、环保且无二次污染的优点，符合环境保护的要求；所述白酒废水处理装置还具有不易堵塞、配套设备少、运行成本较低的优点。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种白酒废水处理装置，所述白酒废水处理装置包括沿白酒废水流向依次连接的缺氧生物反应单元、臭氧催化氧化单元与臭氧消除耦合好氧生物反应单元，所述臭氧消除耦合好氧生物反应单元包括壳体，所述壳体内分隔为臭氧消除腔与好氧生物反应腔，所述臭氧消除腔的出水口连通至所述好氧生物反应腔的入水口。
本发明提供的白酒废水处理装置，实现了白酒废水中总氮、色度与有机物等污染物质的高效稳定去除，经过白酒废水处理装置处理后的白酒废水符合较高的水质排放标准；所述白酒废水处理装置处理废水时无需形成浓缩液与化学沉淀污泥等副产物，具有绿色、环保且无二次污染的优点，符合环境保护的要求；所述白酒废水处理装置还具有不易堵塞、配套设备少、运行成本较低的优点。
作为本发明的一个优选技术方案，所述缺氧生物反应单元包括缺氧生物反应腔，所述缺氧生物反应腔内包括上方的缺氧反应区与下方的第一空腔区。
优选地，所述缺氧生物反应腔上设置有第一进水口，所述缺氧生物反应腔内设置有与所述第一进水口连通的第一进水渠，所述第一进水渠通过第一布水管连通至所述第一空腔区。
优选地，所述缺氧反应区内设置有第一填料，所述第一填料上生长有缺氧生物反应膜。
本发明中第一填料形成填料滤层，可有效过滤白酒废水中的悬浮污染物，降低白酒废水的SS浓度，第一填料上生长的缺氧生物反应膜用于去除白酒废水中的总氮污染物。
作为本发明的一个优选技术方案，所述缺氧反应区上方的缺氧生物反应腔上设置有第一出水口，所述第一出水口通过第一出水管道连通至所述臭氧催化氧化单元，所述第一出水管道上设置有第一出水阀，所述第一出水阀与第一出水口之间的第一出水管道上设置有连通至废水池的出水支路，所述出水支路上设置有反冲洗排水阀。
优选地，所述第一出水口对应位置的缺氧生物反应腔内设置有第一出水筛网。
优选地，所述第一出水口的上方的缺氧生物反应腔上设置有第一溢流口，所述第一溢流口连接至废水池。
优选地，所述第一空腔区对应位置的缺氧生物反应腔上设置有第一排空口，所述第一排空口通过第一排空管道连通至废水池，所述第一排空管道上设置有第一排空阀。
作为本发明的一个优选技术方案，所述缺氧生物反应单元还包括碳源投加器，所述碳源投加器连通至所述缺氧反应区。
作为本发明的一个优选技术方案，所述臭氧催化氧化单元包括臭氧催化氧化腔及与所述臭氧催化氧化腔连接的臭氧发生器组件。
本发明中白酒废水在臭氧催化氧化腔内发生臭氧催化氧化反应，降解白酒废水中有机污染物，降低COD浓度并对白酒废水进行脱色。
优选地，所述臭氧发生器组件包括臭氧转化器及与所述臭氧转化器连接的氧气源，所述臭氧转化器连通至所述臭氧催化氧化腔。
本发明所述臭氧转化器向臭氧催化氧化腔投加臭氧的体积与氧气源供应的氧气的比例为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，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述臭氧催化氧化腔上设置有臭氧进气口，所述臭氧转化器连通至所述臭氧进气口。
优选地，所述臭氧催化氧化腔上设置有第二进水口，所述第二进水口与所述第一出水管道连通。
优选地，所述臭氧催化氧化腔上设置有第二出水口，所述第二出水口连通至所述臭氧消除耦合好氧生物反应单元。
优选地，所述臭氧催化氧化腔上设置有第二排空口，所述第二排空口连通至废水池。
作为本发明的一个优选技术方案，所述臭氧消除腔包括上方的臭氧消除反应区与下方的第二空腔区。
优选地，所述壳体上设置有与所述第二出水口连通的第三进水口，所述第三进水口通过第二布水管连通至所述第二空腔区。
优选地，所述臭氧消除反应区内设置有催化层。
本发明所述催化层中的催化剂与白酒废水中残留的臭氧发生催化反应，消耗白酒废水中的残留臭氧，避免残留臭氧对好氧生物反应腔产生不良影响，同时还能进一步去除白酒废水中的有机物。
作为本发明的一个优选技术方案，所述好氧生物反应腔包括上方的好氧反应区与下方的第三空腔区。
优选地，所述好氧生物反应腔的入水口处设置有第二进水渠，所述第二进水渠与所述臭氧消除腔的出水口连通，所述第二进水渠通过第三布水管连通至所述第三空腔区。
优选地，所述好氧反应区内设置有第二填料，所述第二填料上生长有好氧生物反应膜。
本发明中第二填料能够进一步过滤白酒废水中的悬浮污染物，第二填料上生长的好氧生物反应膜用于进一步降解白酒废水中的有机物。
优选地，所述好氧反应区上方的好氧生物反应腔上设置有第三出水口，所述第三出水口对应位置的好氧生物反应腔内设置有第二出水筛网。
优选地，所述第三出水口上方的好氧生物反应腔上设置有第二溢流口，所述第二溢流口连接至废水池。
优选地，所述第三空腔区对应位置的好氧生物反应腔上设置有第三排空口，所述第三排空口通过第二排空管道连通至废水池，所述第二排空管道上设置有第二排空阀。
作为本发明的一个优选技术方案，所述白酒废水处理装置还包括供气单元，所述供气单元连通至所述第一空腔区与第三空腔区。
优选地，所述缺氧生物反应腔上设置有第一进气口，所述第一进气口通过第一布气管连通至第一空腔区。
优选地，所述壳体上设置有第二进气口，所述第二进气口通过第二布气管连通至第三空腔区。
第二方面，本发明提供了一种第一方面所述白酒废水处理装置的白酒废水处理方法，所述白酒废水处理方法包括：
白酒废水在缺氧生物反应单元中进行缺氧生物反应后进入臭氧催化氧化单元发生臭氧催化氧化反应，再进入臭氧消除耦合好氧生物反应单元的臭氧消除腔内消除白酒废水中的臭氧，消除臭氧后的白酒废水进入臭氧消除耦合好氧生物反应单元的好氧生物反应腔内发生好氧生物反应后排出。
本专利提供的白酒废水处理方法，以生化法与臭氧催化氧化法为基础，形成“缺氧生物反应+臭氧催化氧化反应+臭氧消除反应+好氧生物反应”的深度处理组合工艺，实现了总氮、COD与色度等主要污染物的高效去除，解决了现有白酒废水处理方法中副产物多且易造成二次污染的问题，进一步节约了运行成本，降低了能耗。
优选地，所述缺氧生物反应单元的水力停留时间为1～3h，例如可以是1h、1.2h、1.5h、1.7h、2h、2.2h、2.5h、2.7h或3h，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；所述臭氧消除耦合好氧生物反应单元的水力停留时间为1.15～4h，例如可以是1.15h、1.2h、1.25h、1.3h、1.35h、1.4h或1.55h，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述臭氧催化氧化单元进行反应为臭氧-紫外复合氧化反应。
作为本发明的一个优选技术方案，所述白酒废水处理方法包括：
白酒废水通过第一进水口进入第一进水渠后通过第一布水管到达第一空腔区，第一空腔区被白酒废水填充后，白酒废水到达缺氧反应区，白酒废水在缺氧反应区内进行缺氧生物反应降低总氮污染物，第一填料对白酒废水中的悬浮污染物进行过滤；
经过缺氧生物反应与过滤后的白酒废水经由第一出水筛网筛分后进入第一出水口，打开第一出水阀，关闭反冲洗排水阀，筛分后的白酒废水通过第二进水口进入臭氧催化氧化腔，氧气源提供的氧气经臭氧转换器转换为臭氧后进入臭氧催化氧化腔，筛分后的白酒废水在臭氧催化氧化腔内发生臭氧催化氧化反应降解有机污染物并脱色；
经过臭氧催化氧化反应后的白酒废水由第二出水口排出臭氧催化氧化腔，再通过第三进水口经由第二布水管到达第二空腔区，第二空腔区被白酒废水填充后，白酒废水达到臭氧消除反应区，白酒废水中的臭氧在臭氧消除反应区内催化层的作用下消除；
消除臭氧后的白酒废水进入第二进水渠后通过第三布水管到达第三空腔区，第三空腔区被白酒废水填充后，白酒废水到达好氧反应区，通过供气单元向第三空腔区进行供气，白酒废水在好氧反应区内进行好氧生物反应进一步降解有机污染物，第二填料对白酒废水中的悬浮污染物进行进一步过滤，经过好氧生物反应与过滤后的白酒废水由经由第二出水筛网筛分后由第三出水口排出。
优选地，所述供气单元向第三空腔区供气的气体强度为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)，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，气水体积比为5～10，例如可以是5、6、7、8、9或10，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述白酒废水处理方法还包括缺氧生物反应单元的反冲洗，所述反冲洗包括：通过供气单元经由第一进气口与第一布气管向第一空腔区内供气，关闭第一出水阀，打开反冲洗排水阀，向缺氧生物反应腔内通入反冲洗水，反冲洗水经由第一出水口与出水支路排入废水池。
优选地，所述供气单元向第一空腔区内供气的气体强度为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)，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明提供的白酒废水处理装置，实现了白酒废水中总氮、色度与有机物等污染物质的高效稳定去除，经过白酒废水处理装置处理后的白酒废水符合较高的水质排放标准；
(2)本发明提供的白酒废水处理装置处理废水时无需形成浓缩液与化学沉淀污泥等副产物，具有绿色、环保且无二次污染的优点，符合环境保护的要求；
(3)本发明提供的白酒废水处理装置还具有不易堵塞、配套设备少、运行成本较低的优点。
（发明人：侯锋;曹效鑫;包鹏;李鑫;张婷;庞洪涛;邵彦青）
