一种污水处理方法及污水处理装置[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 105967392 A(43)申请公布日 2016.09.28

(21)申请号 201610379688.8(22)申请日 2016.05.31

(71)申请人 曹世民

地址 402460 重庆市荣昌县广顺镇永荣路

100号(72)发明人 曹世民　张永洪　

(74)专利代理机构 成都顶峰专利事务所(普通

合伙) 51224

代理人 杨军(51)Int.Cl.

C02F 9/04(2006.01)

权利要求书1页 说明书4页 附图1页

()发明名称

一种污水处理方法及污水处理装置

(57)摘要

本发明提供了一种污水处理方法及污水处理装置，属于污水处理技术领域。污水处理方法包括：(1)将污水通入降解区，在UV光的照射以及二氧化钛的催化作用下进行降解处理；(2)将降解处理后的污水通入沉淀区进行沉降处理；(3)将沉降处理后的污水的上清液通入过滤区进行过滤处理，使过滤后的出水达到中水回用水质标准。污水处理装置包括：依次设置的降解腔室、沉降腔室以及过滤腔室。该污水处理方法及污水处理装置通过二氧化钛催化剂在UV光的作用下产生·OH及O3，使该污水处理方法及污水处理装置可以不受水质的；同时，实现了降解与杀菌等的一体化处理，因此，其简化了污水处理技术，降低了运行成本，提高了污水处理效果。

CN 105967392 ACN 105967392 A

权　利　要　求　书

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1.一种污水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：将污水通入降解区，在UV光的照射以及二氧化钛的催化作用下进行降解处理；将降解处理后的污水通入沉淀区进行沉降处理；

将沉降处理后的污水的上清液通入过滤区进行过滤处理，使过滤后的出水达到中水回用水质标准。

2.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于，在步骤（2）中所述的沉降处理过程中，还加入了吸附剂。

3.根据权利要求2所述的污水处理方法，其特征在于，所述吸附剂选自聚合氯化铝和聚丙烯酰胺中的至少一种。

4.根据权利要求1-3任一项所述的污水处理方法，其特征在于，步骤（1）中所述的降解处理的时长为1-2h。

5.一种基于权利要求1-4任一项所述的污水处理方法的污水处理装置，其特征在于，包括依次设置的降解腔室、沉降腔室以及过滤腔室；

所述降解腔室设置有进水口、二氧化钛催化剂以及若干个UV灯；所述UV灯与所述二氧化钛催化剂均设置于所述降解腔室内，且所述二氧化钛催化剂位于所述UV灯的照射区域内；

所述沉降腔室设置有中心导流管、伞形反射板、溢流堰以及锥形沉泥斗；所示锥形沉泥斗设置于所述沉降腔室的底部；所述中心导管和所述伞形反射板均设置于所述锥形沉泥斗的上方，且所述伞形反射板设置于所述中心导流管的出水端的下方；

所述降解腔室通过溢流孔与所述中心倒流管连通；所述沉降腔室通过所述溢流堰与所述过滤腔室连通。

6.根据权利要求5所述的污水处理装置，其特征在于，所述降解腔室内还设置有上层固定板和下层固定板；所述UV灯设置于所述上层固定板和下层固定板之间，且所述二氧化钛分别附载于所述上层固定板和下层固定板面向所述UV灯的一侧。

7.根据权利要求5或6所述的污水处理装置，其特征在于，所述锥形沉泥斗的锥角大于或等于60°；所述溢流堰为齿型溢流堰。

8.根据权利要求5或6所述的污水处理装置，其特征在于，所述过滤层包括石英砂层、沸石层和活性碳层。

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说　明　书

一种污水处理方法及污水处理装置

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技术领域

[0001]本发明涉及污水处理技术领域，具体而言，涉及一种难以生物降解的有机工业废水、污水的处理方法及处理装置。背景技术

[0002]目前，市面上的污水处理设备都是以传统的生物处理方法为主，其以微生物为主，利用生物降解作用而达到净化、处理污水的目的。[0003]但现有的污水处理技术有很强的局限性，其对水质要求高。一般水质要求为：进水 CODcr≤800mg/L，且BOD5/CODcr≥0.3；其中，CODcr是采用重铬酸钾(K2Cr2O7)作为氧化剂测定出的化学耗氧量，即重铬酸盐指数；BOD5是一种用微生物代谢作用所消耗的溶解氧量来间接表示水体被有机物污染程度的一个重要指标。[0004]因此，现有的污水处理技术需要水质必须具备良好的可生化性，并且必须24小时曝气供氧，其存在系统管理复杂，运行成本偏高，容易出现因为维护不当而造成菌种死亡，失去净化效果的问题。

发明内容

[0005]为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种污水处理方法及污水处理装置，以简化污水处理技术，降低运行成本，降低水质对污水处理技术的影响，提高污水处理效果。

[0006]本发明所采用的技术方案为：

一种污水处理方法，其包括以下步骤：（1）将污水通入降解区，在UV光的照射以及二氧化钛的催化作用下进行降解处理；（2）将降解处理后的污水通入沉淀区进行沉降处理；（3）将沉降处理后的污水的上清液通入过滤区进行过滤处理，使过滤后的出水达到中水回用水质标准。

[0007]二氧化钛催化剂在UV光的作用下，可以在催化剂表面产生光生电子（e-）和光生空穴(h+)，并通过系列反应最终产生·OH，因此，采用该方法可以使污水中难以生物降解的大分子有机物断链，并将其氧化成CO2和H2O，从而其不受水质的；同时，由此产生的O3还具有极强的氧化、杀菌、脱色和除臭功能，从而实现了降解、杀菌等的一体化处理。[0008]因此，该污水处理方法简化了污水处理技术，降低了运行成本提高了污水处理效果。

[0009]目前，我国还没有中水回用的统一标准，因此在中水回用时水质标准一般参考相关的行业标准或地方中水回用标准，用于一般景观生态用水应符合《再生水回用于景观水体的水质标准》(CJ/T95-2000)，用于生活杂用水应符合建设部《生活杂用水水质标准》(CJ/48-1999)，用于工业循环冷却水应符合《工业循环水冷却设计规范》(GB/T50102-2003)。[0010]进一步，在步骤（2）中所述的沉降处理过程中，还加入了吸附剂。

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进一步，所述吸附剂选自聚合氯化铝和聚丙烯酰胺中的至少一种。

[0012]为了提高沉降处理的效果，优选地，在沉降处理过程中还加入了吸附剂，从而通过吸附剂的吸附作用可以更好地提高沉降效果。[0013]聚合氯化铝（PAC）是介于AlCl3和Al(OH)3之间的一种水溶性无机高分子聚合物，其有较强的架桥吸附性能，在水解过程中，伴随发生凝聚、吸附和沉降等物理化学过程。[0014]PAM是国内常用的非离子型高分子絮凝剂，其具有在颗粒间形成更大的絮体由此产生的巨大表面吸附作用。[0015]因此，上述吸附剂优选为PAC或PAM中一种，或者PAC和PAM同时使用。[0016]进一步，步骤（1）中所述的降解处理的时长为1-2h。[0017]若降解处理的时长不足1小时，则不能达到降解效果；而降解处理的时长超过2小时后，降解效果基本没有什么变化，同时还需增大设备，增加处理成本，因此，降解处理的时长优选为1-2h。

[0018]本发明根据上述污水处理方法还提供了一种污水处理装置，其包括依次设置的降解腔室、沉降腔室以及过滤腔室；

所述降解腔室设置有进水口、二氧化钛催化剂以及若干个UV灯；所述UV灯与所述二氧化钛催化剂均设置于所述降解腔室内，且所述二氧化钛催化剂位于所述UV灯的照射区域内；

所述沉降腔室设置有中心导流管、伞形反射板、溢流堰以及锥形沉泥斗；所示锥形沉泥斗设置于所述沉降腔室的底部；所述中心导管和所述伞形反射板均设置于所述锥形沉泥斗的上方，且所述伞形反射板设置于所述中心导流管的出水端的下方；

所述降解腔室通过溢流孔与所述中心倒流管连通；所述沉降腔室通过所述溢流堰与所述过滤腔室连通。

[0019]采用上述污水处理装置进行污水处理时，污水依次通过降解腔室、沉降强势以及过滤腔室，从而依次除去污水中的有机物、泥土、固体悬浮物和重金属等，使污水得到净化。[0020]其中，当污水进入沉降腔室后，其水流方向与颗粒沉淀方向相反，其截留速度与水流上升速度相等，上升速度等于沉降速度的颗粒将悬浮在混合液中形成一层悬浮层，对上升的颗粒进行拦截和过滤，因此，该结构的沉降腔室具有更好的沉降效果。[0021]进一步，所述降解腔室内还设置有上层固定板和下层固定板；所述UV灯设置于所述上层固定板和下层固定板之间，且所述二氧化钛分别附载于所述上层固定板和下层固定板面向所述UV灯的一侧。

[0022]通过上层固定板和下层固定板不仅便于二氧化钛的吸附；而且，在将UV灯设置于上层固定板和下层固定板之间后，还便于二氧化钛接受UV灯的照射，更好地起到污水处理作用。

[0023]进一步，所述锥形沉泥斗的锥角大于或等于60°；所述溢流堰为齿型溢流堰。[0024]其中，优选的，锥形沉泥斗的锥角大于或等于60°，使其不易积泥，更加便于沉降。同时，齿型溢流堰具有出水均匀，减少水力负荷，有效防止发生短流现象的优点。[0025]进一步，所述过滤层包括石英砂层、沸石层和活性碳层。[0026]石英砂和活性炭均具有良好的吸附过滤作用，其有利于除去水中的固体悬浮物和重金属物质等。

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本发明的有益效果：

本发明所提供的污水处理方法及污水处理装置，通过二氧化钛催化剂在UV光的作用下产生·OH及O3，使该污水处理方法及污水处理装置可以不受水质的；同时，实现了降解与杀菌等的一体化处理，因此，其简化了污水处理技术，降低了运行成本，提高了污水处理效果。

附图说明

[0028]图1为实施例1中所述的污水处理方法的流程示意图；

图2为实施例2中所述的污水处理装置的结构示意图。[0029]图中标记为：

降解腔室101，UV灯102，进水口103，沉降腔室201，中心导流管202，锥形沉泥斗203，伞形反射板204，过滤腔室301，过滤层302，托撑层303，出水口304。具体实施方式

[0030]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。[0031]因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0032]实施例1

本实施例提供了一种污水处理方法，其依次包括以下步骤：（1）将污水通入降解区，在UV光的照射以及二氧化钛的催化作用下进行降解处理；（2）将降解处理后的污水通入沉淀区进行沉降处理；（3）将沉降处理后的污水的上清液通入过滤区进行过滤处理，使过滤后的出水达到中水回用水质标准

为了提高沉降处理的效果，优选地，在步骤（2）的沉降处理过程中还同时加有PAC和PAM，从而通过PAC和PAM的吸附作用可以更好地提高沉降效果。[0033]同时，步骤（1）的沉降处理的时长优选为1-2h。[0034]其工作流程如图1所示，污水首先在UV光以及二氧化钛催化剂的作用下进行降解，从而除去污水中的有机物；然后将降解后污水依次经沉降处理和过滤处理，其中，通过沉降处理除去污水的泥土等易沉降的杂质；通过过滤处理除去污水中的固体悬浮物和重金属等物质，因此，使最终排出的净化水符合中水回用水质标准。[0035]实施例2

如图2所示，本实施例基于实施例1中的污水处理方法提供了一种污水处理装置，其包括依次设置的降解腔室101、沉降腔室201以及过滤腔室301。[0036]降解腔室101设置有进水口103、二氧化钛催化剂以及若干个UV灯102；UV灯102与

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二氧化钛催化剂均设置于降解腔室101内，且二氧化钛催化剂位于UV灯102的照射区域内。[0037]沉降腔室201设置有中心导流管202、伞形反射板204、溢流堰以及锥形沉泥斗203；锥形沉泥斗203设置于沉降腔室201的底部；中心导流管202和伞形反射板204均设置于锥形沉泥斗203的上方，且伞形反射板204设置于中心导流管202的出水端的下方。[0038]其中，优选地，锥形沉泥斗203、伞形反射板204以及中心导流管202位于同一中心轴线上。

[0039]过滤腔室301设置有过滤层302、托撑层303和出水口304；其中，托撑层303位于过滤腔室301的底部用于支持过滤层302。

[0040]降解腔室101通过溢流孔与中心倒流管连通，沉降腔室201通过溢流堰与过滤腔室301连通。其中，优选地，进水口103位于降解腔室101的底部，溢流孔位于降解腔室101的顶部；溢流堰位于沉降腔室201的顶部，出水口304位于过滤腔室301的底部，从而有利于各腔室能够更好地发挥作用。

[0041]作为本实施例的一种优选方案，降解腔室101内还设置有上层固定板和下层固定板；UV灯102设置于上层固定板和下层固定板之间，且二氧化钛分别附载于上层固定板和下层固定板面向所述UV灯102的一侧。[0042]同时，锥形沉泥斗203的锥角大于或等于60°。

[0043]本实施例中的过滤层302包括从上到下依次设置的石英砂层、沸石层和活性碳层。[0044]容易理解的过滤层302还可以选有其他现有的过滤材料制成。[0045]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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说　明　书　附　图

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图1

图2

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