本發明涉及一種工業廢料處理領域,尤其涉及一種工業廢水、廢氣處理系統。
背景技術:
近年來,隨著工農業生產的發展和城鎮人民生活水平的提高,工業廢水、廢氣、城市污水排放量越來越大,由此引起的環境污染,已嚴重影響到環境生態和人類健康,尤其是高鹽高濃度有機廢水的排放問題日趨嚴重,是水環境污染的重要原因之一。高含鹽量有機廢水含有的主要離子為cl-、so42-、na+、ca2+等鹽類物質。高濃度離子會對微生物產生抑制和毒害作用,主要表現:鹽濃度高、滲透壓高、微生物細胞脫水引起細胞原生質分離;鹽析作用使脫氫酶活性降低;氯離子高對細菌有毒害作用;鹽濃度高,廢水的密度增加,活性污泥易上浮流失,從而嚴重影響生物處理系統的凈化效果。如何處理高鹽廢水從而保證水資源的清潔是目前亟待解決的問題。
工業廢氣的處理是現今業界所必須解決的課題。然而,現有技術中針對廢氣處理并未提供有效的整合程序。因此,有必要提供一種廢氣處理的方法以增加廢氣處理的效率,進而減少處理過程中所需耗費的成本、增加處理程序的附加價值以及避免廢氣對于環境的危害。
化學需氧量cod(chemicaloxygendemand)是以化學方法測量水樣中需要被氧化的還原性物質的量。廢水、廢水處理廠出水和受污染的水中,能被強氧化劑氧化的物質(一般為有機物)的氧當量。因此,化學需氧量通常作為衡量水中有機物質含量多少的指標,化學需氧量越大,說明水體受有機物的污染越嚴重。在河流污染和工業廢水性質的研究以及廢水處理廠的運行管理中,它是一個重要的而且能較快測定的有機物污染參數,也是我國水污染物排放總量控制計劃中最重要的控制指標之一。
含有高濃度cod的工業廢水一般是由造紙、皮革及食品等行業排出的cod濃度大于4000mg/l的廢水。根據工業廢水cod的性質和來源,可以將其分為3類:第1類為不含有害物質且易于生物降解的高濃度有機廢水,如食品工業廢水;第2類為含有害物質且易于生物降解的高濃度有機廢水,如部分化學工業和制藥業廢水;第3類為含有害物質且不易生物降解的高濃度有機廢水,如有機化學合成工業和農藥廢水。高濃度有機廢水具有濃度高、成分復雜、有毒有害的特點,未經處理直接排入水體,會使水體環境受到嚴重污染。
鑒于工業廢水結晶鹽處理難度大、費用高,以及高環境準入標準,為實現“零排放”而產生的結晶鹽的穩定化、無害化和資源化利用將是工業廢水結晶鹽進一步處理的研究方向。
技術實現要素:
針對現有技術的缺陷,本發明涉及一種廢氣、廢水處理系統,該系統可顯著改善廢氣、廢液的排放指標,符合環境保護的設計。
具體而言,本發明是這樣實現的:
一種廢氣、廢水處理系統,包括廢氣處理系統以及廢水處理系統,所述廢氣處理系統包括收集、吸附、噴淋塔噴淋以及分解劑處理步驟;所述廢水處理裝置包括儲水罐、調節池、降解池、氧化池、高級生物降解池。
本發明所述的廢水進水量范圍為500-3000m3/h,優選為2000m3/h。
本發明所述的廢氣為無機廢氣或有機廢氣;所述的廢水為醫藥或工業廢水。
本發明廢氣處理系統中的吸附劑為氧化鈣、活性炭、沸石、膨潤土、分子篩、陶瓷濾芯中的一種,所述的氧化反應試劑為氫氧化鈉或氫氧化鉀,噴淋塔噴淋的進氣速度為35-45l/min,所述的分解劑為二氧化鈦、氯鉑酸、氯鉑酸鉀、硝酸鈀、醋酸鈀、氯化鈀、氯銠酸、三氯化銠、鈀炭催化劑、鉑炭催化劑、林德拉中的一種。
進一步地,本發明廢氣處理系統中的吸附劑為氧化鈣,所述的氧化反應試劑為氫氧化噴淋塔噴淋的進氣速度為40l/min,所述的分解劑為醋酸鈀。
本發明廢水處理系統中所述調節罐中的ph值為3.0-5.0,保持1-2小時,所用的ph調節劑為鹽酸、硫酸中的一種;所述降解池的操作過程向其中加入1-3kg/m3的絮凝劑沉降5-6小時,調整廢水的ph為3-4并維持廢水溫度為30-35℃、溶氧為3.5-4.5mg/l后,向廢水中加入1-3‰酵母菌處理12-24小時;其中,絮凝劑為聚合硫酸鐵、碳酸鈉、磷酸氫二鉀、氫氧化鈉、聚丙烯酰胺的混合物,以質量比計算,用量比為=40-60:10-30:5-15:2-10:2-10
進一步地,本發明廢水處理系統中所述調節罐中的ph值為4.0,保持1.5小時,所用的ph調節劑為硫酸中;在降解池加入2kg/m3的聚合硫酸鐵、碳酸鈉、磷酸氫二鉀、氫氧化鈉、聚丙烯酰胺的混合物,聚合硫酸鐵、碳酸鉀、磷酸氫二鉀、氫氧化鈉、聚丙烯酰胺的重量用量比為:50:20:10:5:5,沉降6小時;利用硫酸調整廢水的ph3.0并維持廢水溫度為34℃、溶氧為4.00mg/l后,向廢水中加入2‰酵母菌處理18小時;收集的廢水進入氧化池
本發明所述的氧化反應池操作過程為向廢水中加入氧化劑、催化劑和亞鐵鹽、銅鹽同時進行超聲處理,曝氣反應1.5-2.5小時,至反應生成的fe3+、cu2+沉淀完全,進水的ph值為3.0-3.5,出水的ph值8.0-10.0。
本發明所述的氧化劑為過氧化氫、次氯酸鈉、高鐵酸鹽或其兩種以上的組合;所述過氧化氫為30%的過氧化氫溶液,其添加量為1.0-1.5ml/l;所述亞鐵鹽為硫酸亞鐵、氯化亞鐵或其組合,其添加量為0.7-1.5g/l;所述銅鹽為氯化銅、硫酸銅或其組合,其添加量為0.2-1.0g/l;所述催化劑為pt、pb、zn、ni、au以及氧化物的復合材料;所述超聲處理的輻射功率200-300w,輻射時間800-1200s,波聲強為40-80w/cm2,頻率為50-450khz。
所述的高效生物降解池操作為維持溶解氧在3.5-4.5mg/l,曝氣時間為7-9小時,其中所述高效生物為硝化細菌的含量在95%以上的復合菌種。
所述廢氣處理系統步驟包括:利用集氣罐收集工業廢氣,利用氧化鈣進行吸附水分,再將廢氣通入噴淋塔進行噴淋,然后分解劑分解,然后干燥通入調節罐;
進一步地,所述廢氣處理系統步驟包括:
(1)利用集氣罐收集工業廢氣,添加收集罐的目的在于保證氣流的穩定性;
(2)將步驟(1)的廢氣利用氧化鈣進行吸附;
(3)再將廢氣通入噴淋塔進行噴淋,噴淋試劑為10%的氫氧化鈉;
(4)然后醋酸鈀分解;
(5)最后將步驟(4)的氣體用無水硫酸鎂進行干燥。
所述的廢水處理系統操作步驟包括:
(1)2000m3/h的工業廢水在調節罐中調節ph4.0,保持1.5小時,然后將步驟(1)的工業廢水通入降解池中;
(2)在降解池加入2kg/m3聚合硫酸鐵、碳酸鈉、磷酸氫二鉀、氫氧化鈉、聚丙烯酰胺的混合物沉降6小時;調整廢水的ph3.0并維持廢水溫度為34℃、溶氧為4.00mg/l后,向廢水中加入2‰酵母菌處理18小時;收集的廢水進入氧化池;
(3)氧化反應池操作過程為向廢水中加入30%的過氧化氫溶液,其添加量為1.0-1.5ml/l、zn和氯化亞鐵,添加量為0.7-1.5g/l和硫酸銅,添加量為0.2-1.0g/l同時進行超聲處理,曝氣反應2.0小時,至反應生成的三價fe、cu沉淀完全;將廢水通入進入高效生物降解池;
(4)高效生物降解池操作為維持溶解氧在3.5-4.5mg/l,曝氣時間為7-9小時,其中所述高效生物為硝化細菌的含量在95%以上的復合菌種。
8.根據權利要求1所述的處理系統,其特征在于,所述的步驟(3)氧化反應池進水的ph值為3.0-3.5,出水的ph值8.0-10.0。
更進一步地,所述的廢水處理系統操作步驟包括:
(1)2000m3/h的制藥廢水(青霉素)在調節罐中調節ph4.0,保持1.5小時,然后將步驟(1)的工業廢水通入降解池中;
(2)在降解池加入2kg/m3的聚合硫酸鐵、碳酸鈉、磷酸氫二鉀、氫氧化鈉、聚丙烯酰胺的混合物(聚合硫酸鐵、碳酸鉀、磷酸氫二鉀、氫氧化鈉、聚丙烯酰胺的重量用量比為:50:20:10:5:5),沉降6小時;調整廢水的ph3.0并維持廢水溫度為34℃、溶氧為4.00mg/l后,向廢水中加入2‰酵母菌處理18小時;收集的廢水進入氧化池;
(3)氧化反應池操作過程為向廢水中加入30%的過氧化氫溶液,其添加量為1.2ml/l、zn和氯化亞鐵,添加量為1.1g/l和硫酸銅,添加量為0.6g/l同時進行超聲處理(所述超聲處理的輻射功率250w,輻射時間1000s,波聲強為60w/cm2,頻率為250khz),曝氣反應2.0小時,至反應生成的三價fe、cu沉淀完全;將廢水通入進入高效生物降解池;
(4)高效生物降解池操作為維持溶解氧在4.0mg/l,曝氣時間為8小時,其中所述高效生物為硝化細菌的含量在95%以上的復合菌種。
本發明所述的廢氣為無機廢氣或有機廢氣;所述的廢水為醫藥或工業廢水。
本發明與現有技術相比,具有突出的優點主要體現在以下幾個方面:
(1)本發明實現廢氣、廢水的同時處理,符合現代環保理念。本發明所述的廢氣、廢水的處理方法中各處理單元組合合理,具有處理效率高、工藝穩定性好、廣譜適用性強等優勢,各處理單元對制藥廢水深度處理過程中體現出顯著的協同處理效果,處理后的廢水滿足廢水排放標準。
(2)廢氣處理系統中,噴淋塔中的使用8~12%的堿液作為吸收劑,可去除部分酸根離子,氯離子減少對空氣的污染,并且形成的沉淀涉及復制三個同樣的循環罐,每隔2-4小時切換一次,將其中沉淀進行抽濾、干燥,獲得濾餅經收集后可進行太空包裝袋送倉儲或清運槽車裝載,轉售給水泥廠當作攙配用料,可制成消波塊、水利建設、次級道路鋪設用料等用途,可將難溶性金屬碳酸鹽等封固在建筑材料中,有效減少大氣中二氧化碳濃度集含量。
(3)廢氣經過處理之后,進行檢測排放,也可以直接或與空氣混合通入調節罐,實現廢氣再利用的功能,減少對廢水處理對空氣要求的壓力。
附圖1:本發明技術方案圖流程。
具體實施例
為了充分說明本發明專利的工藝,在下述實施例中說明本發明所述的工藝技術,這些實施例僅供舉例說明,不應被解釋或理解為對本發明保護的限制。
實施例1:一種廢氣、廢水處理系統
某生物制藥有限公司,產廢氣、廢水屢次排放不達標,氮氧化物排放量為0.075mg/m3,二氧化硫的排放量為0.018mg/m3,廢水產生總量為1.1立方,好氧出水在cod400-800mg/l,外排水cod200-400mg/l之間,難以達到地方cod<50mg/l的標準;后經本發明改造如下:
所述廢氣處理系統步驟包括:
(1)利用集氣罐收集工業廢氣,添加收集罐的目的在于保證氣流的穩定性;
(2)將步驟(1)的廢氣利用氧化鈣進行吸附;
(3)再將廢氣通入噴淋塔進行噴淋,噴淋試劑為10%的氫氧化鈉,氫氧化噴淋塔噴淋的進氣速度為40l/min。
(4)然后醋酸鈀分解;
(5)最后將步驟(4)的氣體用無水硫酸鎂進行干燥。
經檢測,氮氧化物排放量為0.005mg/m3,二氧化硫的排放量為0.005mg/m3符合排放標準。
所述的廢水處理系統操作步驟包括:
(1)2000m3/h的制藥廢水(青霉素)在調節罐中調節ph4.0,保持1.5小時,然后將步驟(1)的工業廢水通入降解池中;
(2)在降解池加入2kg/m3的聚合硫酸鐵、碳酸鈉、磷酸氫二鉀、氫氧化鈉、聚丙烯酰胺的混合物(聚合硫酸鐵、碳酸鉀、磷酸氫二鉀、氫氧化鈉、聚丙烯酰胺的重量用量比為:50:20:10:5:5),沉降6小時;利用硫酸調整廢水的ph3.0并維持廢水溫度為34℃、溶氧為4.00mg/l后,向廢水中加入2‰酵母菌處理18小時;收集的廢水進入氧化池;
(3)氧化反應池操作過程為向廢水中加入30%的過氧化氫溶液,其添加量為1.2ml/l、zn和氯化亞鐵,添加量為1.1g/l和硫酸銅,添加量為0.6g/l同時進行超聲處理(所述超聲處理的輻射功率250w,輻射時間1000s,波聲強為60w/cm2,頻率為250khz),曝氣反應2.0小時,至反應生成的三價fe、cu沉淀完全;將廢水通入進入高效生物降解池;
(4)高效生物降解池操作為維持溶解氧在4.0mg/l,曝氣時間為8小時,其中所述高效生物為硝化細菌的含量在95%以上的復合菌種。
經步驟(2)處理后,廢水中的大部分懸浮物和少部分有機物被除掉、cod去除率達到55%,cod為180mg/l,部分生物抑制物質,如殘留效價青霉素,在酸性環境中得以水解去除;部分有機物被酵母菌分解或者利用得以去除;經步驟(3)處理后,cod去除率達到80%,經步驟(4)處理后,cod去除率達到99.45%。經曝氣生物濾池處理的出水的cod為20mg/l,符合排放標準。
實施例2:一種廢氣、廢水處理系統
某中藥制藥有限公司,產廢氣、廢水屢次排放不達標,氯化氫的排放量為1.48mg/m3,廢水產生總量為0.7萬立方,好氧出水在cod300-600mg/l,外排水cod150-420mg/l之間,難以達到地方cod<50mg/l的標準;后經本發明改造如下:
所述廢氣處理系統步驟包括:
(1)利用集氣罐收集工業廢氣,添加收集罐的目的在于保證氣流的穩定性;
(2)將步驟(1)的廢氣利用氧化鈣進行吸附;
(3)再將廢氣通入噴淋塔進行噴淋,噴淋試劑為10%的氫氧化鈉,氫氧化噴淋塔噴淋的進氣速度為35l/min;
(4)然后醋酸鈀分解;
(5)最后將步驟(4)的氣體用無水硫酸鎂進行干燥。
經檢測,氯化氫的排放量為0.51mg/m3,符合排放標準。
所述的廢水處理系統操作步驟包括:
(1)800m3/h的中成藥廢水在調節罐中調節ph3.0,保持1小時,然后將步驟(1)的工業廢水通入降解池中;
(2)在降解池加入1kg/m3的聚合硫酸鐵、碳酸鈉、磷酸氫二鉀、氫氧化鈉、聚丙烯酰胺的混合物(聚合硫酸鐵、碳酸鉀、磷酸氫二鉀、氫氧化鈉、聚丙烯酰胺的重量用量比為:40:10:5:2:2),沉降6小時;調整廢水的ph3.0并維持廢水溫度為34℃、溶氧為4.00mg/l后,向廢水中加入2‰酵母菌處理18小時;收集的廢水進入氧化池;
(3)氧化反應池操作過程為向廢水中加入30%的過氧化氫溶液,其添加量為1.0ml/l、zn和氯化亞鐵,添加量為0.7g/l和硫酸銅,添加量為0.2g/l同時進行超聲處理所述超聲處理的輻射功率200w,輻射時間800s,波聲強為40w/cm2,頻率為50khz,曝氣反應2.0小時,至反應生成的三價fe、cu沉淀完全;將廢水通入進入高效生物降解池;
(4)高效生物降解池操作為維持溶解氧在3.5mg/l,曝氣時間為7小時,其中所述高效生物為硝化細菌的含量在95%以上的復合菌種。
經步驟(2)處理后,廢水中的大部分懸浮物和少部分有機物被除掉、cod去除率達到50%,cod為210mg/l,在酸性環境中得以水解去除;部分有機物被酵母菌分解或者利用得以去除;經步驟(3)處理后,cod去除率達到76%,經步驟(4)處理后,cod去除率達到94.6%。經曝氣生物濾池處理的出水的cod為23mg/l,符合排放標準。
實施例3:一種廢氣、廢水處理系統
某化工集團有限公司,產廢氣、廢水屢次排放不達標,硫化氫排放0.01mg/m3,氯化氫的排放量為1.98mg/m3,廢水產生總量為1.7萬立方,好氧出水在cod200-500mg/l,外排水cod100-220mg/l之間,難以達到地方cod<50mg/l的標準;后經本發明改造如下:
所述廢氣處理系統步驟包括:
(1)利用集氣罐收集工業廢氣,添加收集罐的目的在于保證氣流的穩定性;
(2)將步驟(1)的廢氣利用氧化鈣進行吸附;
(3)再將廢氣通入噴淋塔進行噴淋,噴淋試劑為10%的氫氧化鈉,氫氧化噴淋塔噴淋的進氣速度為45l/min;
(4)然后醋酸鈀分解;
(5)最后將步驟(4)的氣體用無水硫酸鎂進行干燥。
經檢測,硫化氫排放0.0005mg/m3,氯化氫的排放量為0.55mg/m3,符合排放標準。
所述的廢水處理系統操作步驟包括:
(1)3000m3/h的煤化工廢水在調節罐中調節ph5.0,保持2小時,然后將步驟(1)的工業廢水通入降解池中;
(2)在降解池加入3kg/m3的聚合硫酸鐵、碳酸鈉、磷酸氫二鉀、氫氧化鈉、聚丙烯酰胺的混合物(聚合硫酸鐵、碳酸鉀、磷酸氫二鉀、氫氧化鈉、聚丙烯酰胺的重量用量比為:60:30:15:7:7),沉降6小時;調整廢水的ph3.0并維持廢水溫度為34℃、溶氧為4.00mg/l后,向廢水中加入2‰酵母菌處理18小時;收集的廢水進入氧化池;
(3)氧化反應池操作過程為向廢水中加入30%的過氧化氫溶液,其添加量為1.2ml/l、zn和氯化亞鐵,添加量為1.1g/l和硫酸銅,添加量為0.6g/l同時進行超聲處理(所述超聲處理的輻射功率250w,輻射時間1000s,波聲強為60w/cm2,頻率為250khz),曝氣反應2.0小時,至反應生成的三價fe、cu沉淀完全;將廢水通入進入高效生物降解池;
(4)高效生物降解池操作為維持溶解氧在4.0mg/l,曝氣時間為8小時,其中所述高效生物為硝化細菌的含量在95%以上的復合菌種。
經步驟(2)處理后,廢水中的大部分懸浮物和少部分有機物被除掉、cod去除率達到51%,cod為100mg/l,部分生物抑制物質,如殘留效價青霉素,在酸性環境中得以水解去除;部分有機物被酵母菌分解或者利用得以去除;經步驟(3)處理后,cod去除率達到81%,經步驟(4)處理后,cod去除率達到99.5%。經曝氣生物濾池處理的出水的cod為22mg/l,符合排放標準。
實施例4:一種廢氣、廢水處理系統
某制藥集團公司是一家集中藥、化學藥、生物制劑及原料兼產的綜合制藥集團,每日產生的污水總量為1.2萬立方,好氧出水在cod300-800mg/l,外排水cod100-300mg/l之間,難以達到地方cod<50mg/l的標準,該企業主要的廢氣為甲醛,經檢測為58mg/m3,通過本發明升級改造:
所述廢氣處理系統步驟包括:
(1)利用集氣罐收集工業廢氣,添加收集罐的目的在于保證氣流的穩定性;
(2)將步驟(1)的廢氣利用氧化鈣進行吸附;
(3)再將廢氣通入噴淋塔進行噴淋,噴淋試劑為10%的氫氧化鈉;
(4)然后醋酸鈀分解;
(5)最后將步驟(4)的氣體用無水硫酸鎂進行干燥。
經檢測,處理后氣體中氮氧化物濃度降低86.5%,甲醛檢測為10mg/m3。
所述的廢水處理系統操作步驟包括:
(1)2000m3/h的制藥廢水在調節罐中調節ph5.0,保持2小時,然后將步驟(1)的工業廢水通入降解池中;
(2)在降解池加入3kg/m3的聚合硫酸鐵、碳酸鈉、磷酸氫二鉀、氫氧化鈉、聚丙烯酰胺的混合物(聚合硫酸鐵、碳酸鉀、磷酸氫二鉀、氫氧化鈉、聚丙烯酰胺的重量用量比為:50:30:15:7:7),沉降6小時;調整廢水的ph3.0并維持廢水溫度為34℃、溶氧為4.00mg/l后,向廢水中加入2‰酵母菌處理18小時;收集的廢水進入氧化池;
(3)氧化反應池操作過程為向廢水中加入30%的過氧化氫溶液,其添加量為1.2ml/l、zn和氯化亞鐵,添加量為1.1g/l和硫酸銅,添加量為0.6g/l同時進行超聲處理(所述超聲處理的輻射功率250w,輻射時間1000s,波聲強為60w/cm2,頻率為250khz),曝氣反應2.0小時,至反應生成的三價fe、cu沉淀完全;將廢水通入進入高效生物降解池;
(4)高效生物降解池操作為維持溶解氧在4.0mg/l,曝氣時間為8小時,其中所述高效生物為硝化細菌的含量在95%以上的復合菌種。
經步驟(2)處理后,廢水中的大部分懸浮物和少部分有機物被除掉、cod去除率達到51%,cod為180mg/l,部分生物抑制物質,如殘留效價青霉素,在酸性環境中得以水解去除;部分有機物被酵母菌分解或者利用得以去除;經步驟(3)處理后,cod去除率達到81%,經步驟(4)處理后,cod去除率達到99.5%。經曝氣生物濾池處理的出水的cod為22mg/l,符合排放標準。