申请日2017.08.09
公开（公告）日
2017.10.20
IPC分类号
C02F9/14;B01D53/78;B01D53/72
摘要
本发明涉及一种工业废料处理领域，尤其涉及一种工业 废水、废气处理系统。本发明所述的废气、废水的处理方法中各处理单元组合合理，具有处理效率高、工艺稳定性好、广谱适用性强等优势，各处理单元对制药废水深度处理过程中体现出显著的协同处理效果，处理后的废水满足废水排放标准。本发明实现废气、废水的同时处理，节能降耗，符合现代环保理念。
摘要附图
权利要求书
1.一种废气、废水处理系统，包括废气处理系统以及废水处理系统，其特征在于，所述废气处理系统包括收集、吸附、喷淋塔喷淋以及分解剂处理步骤；所述废水处理装置包括储水罐、调节池、降解池、氧化池、高级生物降解池。
2.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述废水进水量范围为500-3000m3/h，优选为2000m3/h。
3.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述废气处理系统中的吸附剂为氧化钙、活性炭、沸石、膨润土、分子筛、陶瓷滤芯中的一种，所述的氧化反应试剂为氢氧化钠或氢氧化钾，喷淋塔喷淋的进气速度为35-45L/min，所述的分解剂为二氧化钛、氯铂酸、氯铂酸钾、硝酸钯、醋酸钯、氯化钯、氯铑酸、三氯化铑、钯炭催化剂、铂炭催化剂、林德拉中的一种。
4.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述调节罐中的pH值为3.0-5.0，保持1-2小时，所用的ph调节剂为盐酸、硫酸中的一种；所述降解池的操作过程向其中加入2‰-5‰的絮凝剂沉降5-6小时，调整废水的pH为3-4并维持废水温度为30-35℃、溶氧为3.5-4.5mg/L后，向废水中加入1-3‰酵母菌处理12-24小时；其中，所述的絮凝剂为聚合硫酸铁、碳酸钠、磷酸氢二钾、氢氧化钠、聚丙烯酰胺的混合物。
5.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述的氧化反应池操作过程为向废水中加入氧化剂、催化剂和亚铁盐、铜盐同时进行超声处理，曝气反应1.5-2.5小时，至反应生成的Fe3+、Cu2+沉淀完全，进水的pH值为3.0-3.5，出水的pH值8.0-10.0。
6.根据权利要求5所述的处理系统，其特征在于，所述氧化剂为过氧化氢、次氯酸钠、高铁酸盐或其两种以上的组合物；所述过氧化氢为30％的过氧化氢溶液，其添加量为1.0-1.5mL/L；所述亚铁盐为硫酸亚铁、氯化亚铁或其组合，其添加量为0.7-1.5g/L；所述铜盐为氯化铜、硫酸铜或其组合，其添加量为0.2-1.0g/L；所述催化剂为Pt、Pb、Zn、Ni、Au以及氧化物的复合材料；所述超声处理的辐射功率200-300W，辐射时间800-1200S，波声强为40-80W/cm2，频率为50-450kHz。
7.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，高效生物降解池操作为维持溶解氧在3.5-4.5mg/L，曝气时间为7-9小时，其中所述高效生物为硝化细菌的含量在95％以上的复合菌种。
8.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，具体步骤为：
所述废气处理系统步骤包括：利用集气罐收集工业废气，利用氧化钙进行吸附水分，再将废气通入喷淋塔进行喷淋，然后分解剂分解，然后干燥通入调节罐；
所述的废水处理系统操作步骤包括：
(1)2000m3/h的工业废水在调节罐中调节ph4.0，保持1.5小时，然后将步骤(1)的工业废水通入降解池中；
(2)在降解池加入2kg/m3聚合硫酸铁、碳酸钠、磷酸氢二钾、氢氧化钠、聚丙烯酰胺的混合物沉降6小时；调整废水的pH3.0并维持废水温度为34℃、溶氧为4.00mg/L后，向废水中加入2‰酵母菌处理18小时；收集的废水进入氧化池；
(3)氧化反应池操作过程为向废水中加入30％的过氧化氢溶液，其添加量为1.0-1.5mL/L、Zn和氯化亚铁，添加量为0.7-1.5g/L和硫酸铜，添加量为0.2-1.0g/L同时进行超声处理，曝气反应2.0小时，至反应生成的三价Fe、Cu沉淀完全；将废水通入进入高效生物降解池；氧化反应池进水的pH值为3.0-3.5，出水的pH值8.0-10.0；
(4)高效生物降解池操作为维持溶解氧在3.5-4.5mg/L，曝气时间为7-9小时，其中所述高效生物为硝化细菌的含量在95％以上的复合菌种。
9.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，具体步骤为：
所述废气处理系统步骤包括：
(1)利用集气罐收集工业废气，添加收集罐的目的在于保证气流的稳定性；
(2)将步骤(1)的废气利用氧化钙进行吸附；
(3)再将废气通入喷淋塔进行喷淋，喷淋试剂为10％的氢氧化钠；
(4)然后醋酸钯分解；
(5)最后将步骤(4)的气体用无水硫酸镁进行干燥；
所述的废水处理系统操作步骤包括：
(1)2000m3/h的制药废水(青霉素)在调节罐中调节ph4.0，保持1.5小时，然后将步骤(1)的工业废水通入降解池中；
(2)在降解池加入2kg/m3的聚合硫酸铁、碳酸钠、磷酸氢二钾、氢氧化钠、聚丙烯酰胺的混合物(聚合硫酸铁、碳酸钾、磷酸氢二钾、氢氧化钠、聚丙烯酰胺的重量用量比为：50：20：10：5：5)，沉降6小时；调整废水的pH3.0并维持废水温度为34℃、溶氧为4.00mg/L后，向废水中加入2‰酵母菌处理18小时；收集的废水进入氧化池；
(3)氧化反应池操作过程为向废水中加入30％的过氧化氢溶液，其添加量为1.2mL/L、Zn和氯化亚铁，添加量为1.1g/L和硫酸铜，添加量为0.6g/L同时进行超声处理(所述超声处理的辐射功率250W，辐射时间1000S，波声强为60W/cm2，频率为250kHz)，曝气反应2.0小时，至反应生成的三价Fe、Cu沉淀完全；将废水通入进入高效生物降解池；
(4)高效生物降解池操作为维持溶解氧在4.0mg/L，曝气时间为8小时，其中所述高效生物为硝化细菌的含量在95％以上的复合菌种。
10.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述的废气为无机废气或有机废气；所述的废水为医药或工业废水。
说明书
一种工业废水、废气处理系统
技术领域
本发明涉及一种工业废料处理领域，尤其涉及一种工业废水、废气处理系统。
背景技术
近年来，随着工农业生产的发展和城镇人民生活水平的提高，工业废水、废气、城市污水排放量越来越大，由此引起的环境污染，已严重影响到环境生态和人类健康，尤其是高盐高浓度有机废水的排放问题日趋严重，是水环境污染的重要原因之一。高含盐量有机废水含有的主要离子为Cl-、SO42-、Na+、Ca2+等盐类物质。高浓度离子会对微生物产生抑制和毒害作用，主要表现：盐浓度高、渗透压高、微生物细胞脱水引起细胞原生质分离；盐析作用使脱氢酶活性降低；氯离子高对细菌有毒害作用；盐浓度高，废水的密度增加，活性污泥易上浮流失，从而严重影响生物处理系统的净化效果。如何处理高盐废水从而保证水资源的清洁是目前亟待解决的问题。
工业废气的处理是现今业界所必须解决的课题。然而，现有技术中针对废气处理并未提供有效的整合程序。因此，有必要提供一种废气处理的方法以增加废气处理的效率，进而减少处理过程中所需耗费的成本、增加处理程序的附加价值以及避免废气对于环境的危害。
化学需氧量COD(ChemicalOxygenDemand)是以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量。废水、废水处理厂出水和受污染的水中，能被强氧化剂氧化的物质(一般为有机物)的氧当量。因此，化学需氧量通常作为衡量水中有机物质含量多少的指标，化学需氧量越大，说明水体受有机物的污染越严重。在河流污染和工业废水性质的研究以及废水处理厂的运行管理中，它是一个重要的而且能较快测定的有机物污染参数，也是我国水污染物排放总量控制计划中最重要的控制指标之一。
含有高浓度COD的工业废水一般是由造纸、皮革及食品等行业排出的COD浓度大于4000mg/L的废水。根据工业废水COD的性质和来源，可以将其分为3类：第1类为不含有害物质且易于生物降解的高浓度有机废水，如食品工业废水；第2类为含有害物质且易于生物降解的高浓度有机废水，如部分化学工业和制药业废水；第3类为含有害物质且不易生物降解的高浓度有机废水，如有机化学合成工业和农药废水。高浓度有机废水具有浓度高、成分复杂、有毒有害的特点，未经处理直接排入水体，会使水体环境受到严重污染。
鉴于工业废水结晶盐处理难度大、费用高，以及高环境准入标准，为实现“零排放”而产生的结晶盐的稳定化、无害化和资源化利用将是工业废水结晶盐进一步处理的研究方向。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明涉及一种废气、废水处理系统，该系统可显著改善废气、废液的排放指标，符合环境保护的设计。
具体而言，本发明是这样实现的：
一种废气、废水处理系统，包括废气处理系统以及废水处理系统，所述废气处理系统包括收集、吸附、喷淋塔喷淋以及分解剂处理步骤；所述废水处理装置包括储水罐、调节池、降解池、氧化池、高级生物降解池。
本发明所述的废水进水量范围为500-3000m3/h，优选为2000m3/h。
本发明所述的废气为无机废气或有机废气；所述的废水为医药或工业废水。
本发明废气处理系统中的吸附剂为氧化钙、活性炭、沸石、膨润土、分子筛、陶瓷滤芯中的一种，所述的氧化反应试剂为氢氧化钠或氢氧化钾，喷淋塔喷淋的进气速度为35-45L/min，所述的分解剂为二氧化钛、氯铂酸、氯铂酸钾、硝酸钯、醋酸钯、氯化钯、氯铑酸、三氯化铑、钯炭催化剂、铂炭催化剂、林德拉中的一种。
进一步地，本发明废气处理系统中的吸附剂为氧化钙，所述的氧化反应试剂为氢氧化喷淋塔喷淋的进气速度为40L/min，所述的分解剂为醋酸钯。
本发明废水处理系统中所述调节罐中的pH值为3.0-5.0，保持1-2小时，所用的pH调节剂为盐酸、硫酸中的一种；所述降解池的操作过程向其中加入1-3kg/m3的絮凝剂沉降5-6小时，调整废水的pH为3-4并维持废水温度为30-35℃、溶氧为3.5-4.5mg/L后，向废水中加入1-3‰酵母菌处理12-24小时；其中，絮凝剂为聚合硫酸铁、碳酸钠、磷酸氢二钾、氢氧化钠、聚丙烯酰胺的混合物，以质量比计算，用量比为＝40-60：10-30：5-15：2-10：2-10
进一步地，本发明废水处理系统中所述调节罐中的pH值为4.0，保持1.5小时，所用的pH调节剂为硫酸中；在降解池加入2kg/m3的聚合硫酸铁、碳酸钠、磷酸氢二钾、氢氧化钠、聚丙烯酰胺的混合物，聚合硫酸铁、碳酸钾、磷酸氢二钾、氢氧化钠、聚丙烯酰胺的重量用量比为：50：20：10：5：5，沉降6小时；利用硫酸调整废水的pH3.0并维持废水温度为34℃、溶氧为4.00mg/L后，向废水中加入2‰酵母菌处理18小时；收集的废水进入氧化池
本发明所述的氧化反应池操作过程为向废水中加入氧化剂、催化剂和亚铁盐、铜盐同时进行超声处理，曝气反应1.5-2.5小时，至反应生成的Fe3+、Cu2+沉淀完全，进水的pH值为3.0-3.5，出水的pH值8.0-10.0。
本发明所述的氧化剂为过氧化氢、次氯酸钠、高铁酸盐或其两种以上的组合；所述过氧化氢为30％的过氧化氢溶液，其添加量为1.0-1.5mL/L；所述亚铁盐为硫酸亚铁、氯化亚铁或其组合，其添加量为0.7-1.5g/L；所述铜盐为氯化铜、硫酸铜或其组合，其添加量为0.2-1.0g/L；所述催化剂为Pt、Pb、Zn、Ni、Au以及氧化物的复合材料；所述超声处理的辐射功率200-300W，辐射时间800-1200S，波声强为40-80W/cm2，频率为50-450kHz。
所述的高效生物降解池操作为维持溶解氧在3.5-4.5mg/L，曝气时间为7-9小时，其中所述高效生物为硝化细菌的含量在95％以上的复合菌种。
所述废气处理系统步骤包括：利用集气罐收集工业废气，利用氧化钙进行吸附水分，再将废气通入喷淋塔进行喷淋，然后分解剂分解，然后干燥通入调节罐；
进一步地，所述废气处理系统步骤包括：
(1)利用集气罐收集工业废气，添加收集罐的目的在于保证气流的稳定性；
(2)将步骤(1)的废气利用氧化钙进行吸附；
(3)再将废气通入喷淋塔进行喷淋，喷淋试剂为10％的氢氧化钠；
(4)然后醋酸钯分解；
(5)最后将步骤(4)的气体用无水硫酸镁进行干燥。
所述的废水处理系统操作步骤包括：
(1)2000m3/h的工业废水在调节罐中调节ph4.0，保持1.5小时，然后将步骤(1)的工业废水通入降解池中；
(2)在降解池加入2kg/m3聚合硫酸铁、碳酸钠、磷酸氢二钾、氢氧化钠、聚丙烯酰胺的混合物沉降6小时；调整废水的pH3.0并维持废水温度为34℃、溶氧为4.00mg/L后，向废水中加入2‰酵母菌处理18小时；收集的废水进入氧化池；
(3)氧化反应池操作过程为向废水中加入30％的过氧化氢溶液，其添加量为1.0-1.5mL/L、Zn和氯化亚铁，添加量为0.7-1.5g/L和硫酸铜，添加量为0.2-1.0g/L同时进行超声处理，曝气反应2.0小时，至反应生成的三价Fe、Cu沉淀完全；将废水通入进入高效生物降解池；
(4)高效生物降解池操作为维持溶解氧在3.5-4.5mg/L，曝气时间为7-9小时，其中所述高效生物为硝化细菌的含量在95％以上的复合菌种。
8.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述的步骤(3)氧化反应池进水的pH值为3.0-3.5，出水的pH值8.0-10.0。
更进一步地，所述的废水处理系统操作步骤包括：
(1)2000m3/h的制药废水(青霉素)在调节罐中调节ph4.0，保持1.5小时，然后将步骤(1)的工业废水通入降解池中；
(2)在降解池加入2kg/m3的聚合硫酸铁、碳酸钠、磷酸氢二钾、氢氧化钠、聚丙烯酰胺的混合物(聚合硫酸铁、碳酸钾、磷酸氢二钾、氢氧化钠、聚丙烯酰胺的重量用量比为：50：20：10：5：5)，沉降6小时；调整废水的pH3.0并维持废水温度为34℃、溶氧为4.00mg/L后，向废水中加入2‰酵母菌处理18小时；收集的废水进入氧化池；
(3)氧化反应池操作过程为向废水中加入30％的过氧化氢溶液，其添加量为1.2mL/L、Zn和氯化亚铁，添加量为1.1g/L和硫酸铜，添加量为0.6g/L同时进行超声处理(所述超声处理的辐射功率250W，辐射时间1000S，波声强为60W/cm2，频率为250kHz)，曝气反应2.0小时，至反应生成的三价Fe、Cu沉淀完全；将废水通入进入高效生物降解池；
(4)高效生物降解池操作为维持溶解氧在4.0mg/L，曝气时间为8小时，其中所述高效生物为硝化细菌的含量在95％以上的复合菌种。
本发明所述的废气为无机废气或有机废气；所述的废水为医药或工业废水。
本发明与现有技术相比，具有突出的优点主要体现在以下几个方面：
(1)本发明实现废气、废水的同时处理，符合现代环保理念。本发明所述的废气、废水的处理方法中各处理单元组合合理，具有处理效率高、工艺稳定性好、广谱适用性强等优势，各处理单元对制药废水深度处理过程中体现出显著的协同处理效果，处理后的废水满足废水排放标准。
(2)废气处理系统中，喷淋塔中的使用8～12％的碱液作为吸收剂，可去除部分酸根离子，氯离子减少对空气的污染，并且形成的沉淀涉及复制三个同样的循环罐，每隔2-4小时切换一次，将其中沉淀进行抽滤、干燥，获得滤饼经收集后可进行太空包装袋送仓储或清运槽车装载，转售给水泥厂当作搀配用料，可制成消波块、水利建设、次级道路铺设用料等用途，可将难溶性金属碳酸盐等封固在建筑材料中，有效减少大气中二氧化碳浓度集含量。
(3)废气经过处理之后，进行检测排放，也可以直接或与空气混合通入调节罐，实现废气再利用的功能，减少对废水处理对空气要求的压力。