污泥及废水处理装置、污泥或废水处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种污泥及废水处理装置、污泥或废水处理方法。具体的，本发明专利技术提出了一种污泥及废水处理装置，包括：壳体，壳体中具有隔板，隔板在壳体中限定出进料空间以及臭氧催化氧化处理空间，隔板的顶部具有第一通孔，隔板的底部具有第二通孔，壳体靠近进料空间的一侧设置有进料口，壳体靠近臭氧催化氧化处理空间的一侧的上部设置有出料口，下部设置有臭氧进气口以及导流口；设置在臭氧催化氧化处理空间的中部的模块化催化床层，模块化催化床层的底面为斜面，模块化催化床层中设置有臭氧催化剂。由此，该装置易于构建，可防止催化床层的堵塞，污泥减量和废水处理效果较好。

Sludge and wastewater treatment device, sludge or wastewater treatment method

【技术实现步骤摘要】
污泥及废水处理装置、污泥或废水处理方法
本专利技术涉及污水处理领域，具体地，涉及一种污泥及废水处理装置、污泥或废水处理方法。
技术介绍
随着人口规模的不断扩大和社会经济的持续发展，城市生活污水以及工业污水的排放量也随之增长，污水处理负荷持续加重，这对污水处理水平的要求也越来越高。活性污泥法是应用最为广泛的一种生化污水处理工艺，但是，该工艺会产生大量剩余污泥，产生的污泥如果不能妥善处理会对地下水、土壤等造成污染。因此，污泥的妥善处理与处置成为污水处理中亟待解决的问题。其中，污泥减量化是实现污泥资源化和无害化处理处置的源头控制步骤。在众多污泥减量化技术中，臭氧催化氧化产生的羟基自由基(·OH)具有比臭氧更强的杀伤力且选择性弱，能够有效破坏溶解污泥中的微生物细胞，同时将溶解的有机物氧化为二氧化碳(CO2)和水(H2O)，实现污泥的溶解与减量。并且，该污泥减量化技术不产生二次污染，还能减轻污泥臭味，具有良好的环境效益。然而，目前的污泥及废水处理装置、污泥或废水处理方法仍有待改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。专利技术人发现，现有的用于污泥减量的臭氧催化氧化反应器的种类较少，结构较为单一，并且普遍存在催化床层易堵塞、污泥处理效果差等问题。因此，如果能提出一种新的污泥处理装置(该污泥处理装置不仅能够处理污泥，还可以处理废水)，该污泥处理装置在进行污泥处理时，催化床层不易堵塞、臭氧催化氧化处理效率高、污泥减量处理以及废水处理效果好，并且结构灵活，适用性广泛，还可以和多种污水处理装置耦合等，将能在很大程度上解决上述问题。有鉴于此，在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种污泥及废水处理装置。根据本专利技术的实施例，该污泥及废水处理装置包括：壳体，所述壳体中具有隔板，所述隔板在所述壳体中限定出进料空间以及臭氧催化氧化处理空间，所述隔板的顶部具有第一通孔，所述隔板的底部具有第二通孔，所述壳体具有进料口和出料口，所述壳体靠近所述臭氧催化氧化处理空间的一侧设置有臭氧进气口以及导流口，且所述导流口设置在所述臭氧进气口的下方；模块化催化床层，所述模块化催化床层设置在所述臭氧催化氧化处理空间的中部，所述模块化催化床层的底面为斜面，所述模块化催化床层中设置有臭氧催化剂。由此，该污泥及废水处理装置中，模块化催化床层的底面为斜面，可以提高污泥和模块化催化床层的接触面积，有利于污泥的堆积，提高污泥处理效率，且过量的污泥可以通过导流口排出，从而有效地防止了催化床层的堵塞；并且通过臭氧进气口可以向臭氧催化氧化处理空间供给臭氧，可以较好地将污泥和臭氧，或者废水和臭氧混合并进入模块化催化床层中，进行臭氧催化氧化分解反应，臭氧催化氧化效率高，污泥处理和废水处理效果好。根据本专利技术的实施例，所述模块化催化床层在垂直于第一方向上的截面形状为直角梯形，所述直角梯形的上底和下底沿与所述第一方向和上下方向均垂直的第二方向平行设置，所述直角梯形的上底靠近所述壳体，所述直角梯形的下底靠近所述隔板，所述上底的长度小于所述下底的长度，所述直角梯形的斜边对应所述模块化催化床层的所述底面。由此，具有该结构的模块化催化床层有利于污泥的堆积，并且可以较好地防止催化床层的堵塞，进一步提高了污泥处理效果。根据本专利技术的实施例，所述模块化催化床层包括固定床、流化床、膨胀床的至少一种。由此，该模块化催化床层的设计灵活，该模块化催化床层的类型等可以和臭氧催化剂的种类相匹配，从而丰富了该污泥及废水处理装置的结构等，应用范围更加广泛，并且可以进一步提高臭氧催化氧化效率，进一步提高污泥处理效果。根据本专利技术的实施例，所述模块化催化床层和所述壳体、所述模块化催化床层和所述隔板之间为可拆卸连接。由此，该模块化催化床层可以自由更换，该污泥及废水处理装置可以灵活快速搭建，便于拆装和维护，进一步提高了该污泥及废水处理装置的使用性能。根据本专利技术的实施例，该污泥及废水处理装置进一步包括：曝气管路，所述曝气管路设置在所述模块化催化床层的下方，且所述曝气管路和所述臭氧进气口相连。由此，通过在模块化催化床层的底部设置曝气管路，可以较好地将污泥和臭氧，或者废水和臭氧混合，并壳通过曝气的升流作用令混合物进入模块化催化床层中，进行臭氧催化氧化分解反应，臭氧催化氧化效率高，污泥处理和废水处理效果好。根据本专利技术的实施例，所述污泥及废水处理装置进一步包括导流槽，所述导流槽设置所述臭氧催化氧化处理空间中，所述导流槽设置在靠近所述壳体的一侧，所述导流槽和所述导流口、所述出料口的至少之一相连。由此，通过曝气管路曝气可以对沉积的污泥进行冲刷，沉积的污泥可以通过该导流槽从出料口或导流口排出，从而有效地防止了催化床层的堵塞，进一步提高了该污泥及废水处理装置的使用性能。根据本专利技术的实施例，所述臭氧催化剂包括金属-非金属复配型双载体催化剂、碳基催化剂、氧化铝基催化剂、氧化硅基催化剂、矿石类催化剂、贵金属、过渡金属及其氧化物基催化剂中的至少一种。由此，该臭氧催化剂的臭氧催化氧化效率高，进一步提高了污泥处理以及废水处理效果。根据本专利技术的实施例，所述金属-非金属复配型双载体催化剂的载体包括碳基材料和氧化铝的复合载体。由此，该复合载体兼具碳基材料良好的表面活性和氧化铝材料较好的机械性能，进一步提高了该金属-非金属复配型双载体催化剂的稳定性和催化性能。根据本专利技术的实施例，所述金属-非金属复配型双载体催化剂包括第一催化组分和第二催化组分，所述第一催化组分包括金属元素，所述第二催化组分包括非金属元素。由此，金属元素和非金属元素结合形成的催化剂，其催化性能良好，进一步提高了臭氧催化氧化效率，提高了污泥处理以及废水处理效率。根据本专利技术的实施例，所述第一催化组分包括铁；所述第二催化组分包括氮。由此，由铁和氮掺杂形成的金属-非金属复配型双载体催化剂的催化性能优良，进一步提高了臭氧催化氧化效率，提高了污泥处理以及废水处理效率。在本专利技术的另一方面，本专利技术提出了一种利用前面所述的污泥及废水处理装置进行污泥或废水处理的方法。根据本专利技术的实施例，该方法包括：将所述污泥或所述废水由进料口供给至进料空间中，并且由隔板底部的第二通孔供给至臭氧催化氧化处理空间中，利用臭氧进气口向所述臭氧催化氧化处理空间供给臭氧，以便所述污泥或所述废水与臭氧混合并进入模块化催化床层中，所述污泥或所述废水中的微生物和有机物在所述臭氧以及所述模块化催化床层中的臭氧催化剂的作用下发生反应，经过臭氧催化氧化处理后的所述污泥或所述废水从出料口排出。由此，该方法具有前面所述的污泥及废水处理装置所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该方法可以较好地防止污泥沉积和催化床层堵塞，臭氧催化氧化效率高，污泥处理和废水处理效果好。根据本专利技术的实施例，所述污泥或所述废水由所述隔板底部的所述第二通孔进入所述臭氧催化氧化处理空间之后，所述方法进一步包括：未进入所述模块化催化床层的所述污泥或所述废水从导流口排出。由此，该方法可以较好地防止污泥沉积和催化床层的堵塞，进一步提高了该污泥及废水处理装置的使用性能。...

【技术保护点】
1.一种污泥及废水处理装置，其特征在于，包括：/n壳体，所述壳体中具有隔板，所述隔板在所述壳体中限定出进料空间以及臭氧催化氧化处理空间，所述隔板的顶部具有第一通孔，所述隔板的底部具有第二通孔，所述壳体具有进料口和出料口，所述壳体靠近所述臭氧催化氧化处理空间的一侧设置有臭氧进气口以及导流口，且所述导流口设置在所述臭氧进气口的下方；/n模块化催化床层，所述模块化催化床层设置在所述臭氧催化氧化处理空间的中部，所述模块化催化床层的底面为斜面，所述模块化催化床层中设置有臭氧催化剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种污泥及废水处理装置，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体中具有隔板，所述隔板在所述壳体中限定出进料空间以及臭氧催化氧化处理空间，所述隔板的顶部具有第一通孔，所述隔板的底部具有第二通孔，所述壳体具有进料口和出料口，所述壳体靠近所述臭氧催化氧化处理空间的一侧设置有臭氧进气口以及导流口，且所述导流口设置在所述臭氧进气口的下方；
模块化催化床层，所述模块化催化床层设置在所述臭氧催化氧化处理空间的中部，所述模块化催化床层的底面为斜面，所述模块化催化床层中设置有臭氧催化剂。


2.根据权利要求1所述的污泥及废水处理装置，其特征在于，所述模块化催化床层在垂直于第一方向上的截面形状为直角梯形，所述直角梯形的上底和下底沿与所述第一方向和上下方向均垂直的第二方向平行设置，所述直角梯形的上底靠近所述壳体，所述直角梯形的下底靠近所述隔板，所述上底的长度小于所述下底的长度，所述直角梯形的斜边对应所述模块化催化床层的所述底面。


3.根据权利要求1所述的污泥及废水处理装置，其特征在于，所述模块化催化床层包括固定床、流化床、膨胀床的至少一种。


4.根据权利要求1所述的污泥及废水处理装置，其特征在于，所述模块化催化床层和所述壳体、所述模块化催化床层和所述隔板之间为可拆卸连接。


5.根据权利要求1所述的污泥及废水处理装置，其特征在于，进一步包括：
曝气管路，所述曝气管路设置在所述模块化催化床层的下方，且所述曝气管路和所述臭氧进气口相连。


6.根据权利要求1所述的污泥及废水处理装置，其特征在于，所述污泥及废水处理装置进一步包括导流槽，所述导流槽设置在所述臭氧催化氧化处理空间中，所述导流槽设置在靠近所述壳体的一侧，所述导流槽和所述导流口、所述出料口的至少之一相连。


7.根据权利要求1所述的污泥...

【专利技术属性】
技术研发人员：张潇源，欧阳长沛，曹效鑫，魏卡佳，黄霞，
申请(专利权)人：清华大学，北京环丰创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11