申请日2016.05.12
公开(公告)日2016.08.17
IPC分类号B01D53/84; B01D53/72; B01D47/06; C02F3/02
摘要
本发明提供一种能够对废气、废水协同处理，气模式、水模式及气水模式可以任意转换，以竹炭为填料的一塔三模综合处理系统和处理废水废气的方法，该系统包括填充有负载微生物膜的竹炭填料的处理塔;风机出口经过进气管路与处理塔底部相通;循环泵出口与处理塔内上部的喷淋系统相通，处理塔底部通过出水管路与循环水槽相通，循环水槽与循环泵进口相通;处理塔顶部与出气口相通。该方法，处理废气时采用气模式：废气进入塔内，经过负载微生物膜的竹炭填料，被微生物吸附降解后达标排放;处理废水时采用水模式：废水由循环泵抽至喷淋系统喷淋而下，经过竹炭填料，被微生物吸附降解后进行循环处理;同时处理废水和废气是采用气水模式。
权利要求书
1.一种以竹炭为填料的一塔三模综合处理系统，包括填充有负载微生物膜的竹炭填料的处理塔;其特征是：风机出口经过串联有进气阀的进气管路与处理塔底部相通;用于向处理塔送入废水的循环泵出口与位于处理塔内上部的喷淋系统相通，处理塔底部通过串联有出水阀的出水管路与循环水槽相通，循环水槽与循环泵进口相通;用于向循环水槽内送入废水的进水管路上串联有进水阀;处理塔顶部与高于喷淋系统的出气口相通。
2.如权利要求1所述的以竹炭为填料的一塔三模综合处理系统，处理塔底部还有可以打开或闭合的通气口，当通气口打开时，外部空气可以通过通气口进入处理塔内。
3.如权利要求1所述的以竹炭为填料的一塔三模综合处理系统，其特征是：竹炭粒径1-2cm，用清水浸泡后置于塔内，填充率50-100%。
4.处理废水废气的方法，其特征是：使用权利要求1、2或3所述的一塔三模综合处理系统，(1)处理废气时采用气模式：关闭出水阀和进水阀，停运循环泵;打开进气阀，废气经风机以0.5-1m/s的流速进入塔内，经过负载微生物膜的竹炭填料，被填料上微生物吸附降解，净化后的气体由出气口达标排放;定期打开出水阀、进水阀及循环泵，利用循环泵往填料上喷淋，维持填料湿度;
(2)处理废水时采用水模式：关闭进气阀，打开出水阀和进水阀，废水进入循环水槽，由循环泵抽至喷淋系统喷淋而下，由重力作用自上而下经过竹炭填料，被微生物吸附降解后，再排入循环水槽进行循环处理;
(3)同时处理废水和废气是采用气水模式：打开进气阀，废气经风机以0.5-1m/s的流速进入塔内，经过负载微生物膜的竹炭填料，被填料上微生物吸附降解，净化后的气体由出气口达标排放;出水阀和进水阀，废水进入循环水槽，由循环泵抽至喷淋系统喷淋而下，由重力作用自上而下经过竹炭填料，被微生物吸附降解后，再排入循环水槽进行循环处理。
5.如权利要求4所述的处理废水废气的方法，其特征是：处理塔底部还有可以打开或闭合的通气口;采用水模式处理废水时，打开通气口，外部空气可以通过通气口进入处理塔内，实现生物降解过程所需的氧气自动供给。
6.如权利要求4所述的处理废水废气的方法，其特征是：处理废气或废水一段时间后，为了防止竹炭填料堵塞，用轻质水反冲洗。
7.如权利要求6所述的处理废水废气的方法，其特征是：反冲洗具体方法是，关闭出水阀，停运循环泵，从塔顶注入清水，使其淹没整个竹炭填料，然后打开进气阀，通过风机往处理塔内曝气，曝气量8-15L/m2·s，使填料发生轻微松动，2-7min后打开出水阀，排出冲洗水。
8.如权利要求6所述的处理废水废气的方法，其特征是：所述竹炭上的挂膜微生物为经过有机废气驯化的微生物，所述微生物培养方法包括挂膜和驯化，挂膜采用菌粉循环挂膜，驯化采用逐渐提高入气浓度的方法使微生物适应生长。
9.如权利要求6所述的处理废水废气的方法，其特征是：对所述的循环水槽内，加入氮、磷、微量元素供微生物生长。
说明书
一种以竹炭为填料的一塔三模综合处理系统及处理废水废气的方法
技术领域
本发明涉及一种处理废水废气的装置及方法，具体地说，是一种以轻质竹炭为填料的一塔三模综合处理系统，及使用其处理废水废气的方法，它能够对废气、废水协同处理，处理废气时采用气模式，处理废水时采用水模式，同时处理废水和废气时采用气水模式，这三种模式可以任意转换。
背景技术
随着化学工业的飞速发展，很多化工企业在生产过程中产生大量的有机废气和废水，严重污染了人类的生存环境。化工企业对有机废水和废气的处理一般进行分开处理，单独有机废水、单独有机废气处理工艺占地面积大，运行成本高，工艺复杂。因此，如何更高效、简便、廉价地妥善处理工业有机废气及废水已成为人们研究的焦点。
现在大多数工厂对生产废气排放基本属于自排放，厂区内生产废水、生活污水无法得到统一处理，对环境造成不利的影响。且工厂废水、废气的产生具有不定时性。目前，市场上还没有废水、废气协同处理，气模式、水模式、气水模式可以任意、随时转换的系统。往往需要分别建设废水处理系统和废气处理系统，大大增加了建设和运行成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够对废气、废水协同处理，气模式、水模式及气水模式可以任意转换，一体化的整体式的以竹炭为填料的一塔三模综合处理系统，它能够有效净化废气、废水达到国家标准规定的排放标准，装置结构简单，容易实现。
本发明所述的以竹炭为填料的一塔三模综合处理系统，包括填充有负载微生物膜的竹炭填料的处理塔;风机出口经过串联有进气阀的进气管路与处理塔底部相通;用于向处理塔送入废水的循环泵出口与位于处理塔内上部的喷淋系统相通，处理塔底部通过串联有出水阀的出水管路与循环水槽相通，循环水槽与循环泵进口相通;用于向循环水槽内送入废水的进水管路上串联有进水阀;处理塔顶部与高于喷淋系统的出气口相通。
上述的以竹炭为填料的一塔三模综合处理系统，处理塔底部还有可以打开或闭合的通气口，当通气口打开时，外部空气可以通过通气口进入处理塔内。
上述的以竹炭为填料的一塔三模综合处理系统，竹炭粒径1-2cm，用清水浸泡后置于塔内，填充率50-100%。
本发明还提供一种能够对目废气、废水协同处理，气模式、水模式及气水模式可以任意转换的处理废水废气的方法。
本发明所述的处理废水废气的方法，使用所述的一塔三模综合处理系统，(1)处理废气时采用气模式：关闭出水阀5和进水阀6，停运循环泵8;打开进气阀2，废气经风机1以0.5-1m/s的流速进入塔内，经过负载微生物膜的竹炭填料3，被填料上微生物吸附降解，净化后的气体由出气口4达标排放;定期打开出水阀5、进水阀6及循环泵8，利用循环泵8往填料上喷淋，维持填料湿度。
(2)处理废水时采用水模式：关闭进气阀2，打开出水阀5和进水阀6，废水进入循环水槽7，由循环泵8抽至喷淋系统9喷淋而下，由重力作用自上而下经过竹炭填料3，被微生物吸附降解后，再排入循环水槽7进行循环处理。定期打开出水阀5和进水阀6，利用循环泵8往填料上喷淋，维持填料湿度。
(3)同时处理废水和废气是采用气水模式：打开进气阀2，废气经风机1以0.5-1m/s的流速进入塔内，经过负载微生物膜的竹炭填料3，被填料上微生物吸附降解，净化后的气体由出气口4达标排放;出水阀5和进水阀6，废水进入循环水槽7，由循环泵8抽至喷淋系统9喷淋而下，由重力作用自上而下经过竹炭填料3，被微生物吸附降解后，再排入循环水槽7进行循环处理。
上述的处理废水废气的方法，处理塔底部还有可以打开或闭合的通气口;采用水模式处理废水时，打开通气口，外部空气可以通过通气口进入处理塔内，实现生物降解过程所需的氧气自动供给。
上述的处理废水废气的方法，处理废气或废水一段时间后，为了防止竹炭填料堵塞，用轻质水反冲洗。反冲洗具体方法是，关闭出水阀5，停运循环泵8，从塔顶注入清水，使其淹没整个竹炭填料3，然后打开进气阀2，通过风机往处理塔内曝气，曝气量8-15L/m2·s，使填料发生轻微松动，2-7min后打开出水阀5，排出冲洗水。
本发明的有益效果：
以竹炭为填料的一塔三模综合处理系统，可用于企业处理废气、废水、废气和废水的协同处理，它的三种操作模式：
(1)气模式(处理废气)：关闭循环系统，废气经风机进入塔内，被塔内竹炭填料上附着微生物吸附降解。
(2)水模式(处理废水)：打开循环系统，循环水槽中的废水经喷淋系统被微生物吸附降解，净化后的废水由出水口排出。
(3)气水模式(同时处理废水和废气)：废气进入塔内与上部淋下的废水在塔内逆向接触，废气中90%以上的粉尘、VOCs、臭气等被废水中的微生物胞外多聚物等物质吸收，废气废水中的有机物在循环过程中被降解。
本发明与现有技术相比，最大的优点在于：
1、该系统可以对废气废水协同处理，吸附和降解协同发生，高效、省时。气模式，水模式，气水模式能任意转换，操作便捷，灵活。喷淋水也可以去除废气中含有的除尘、对废气进行降温。
2、竹炭作为微生物膜的载体，其表面积巨大，可以负载大量微生物，同时具有一定的强度，具有耐久、耐磨特性，不会产生二次污染，其保水性良好，能吸附循环液中的C、N、P源，在系统长时间停运过程中为微生物提供良好的湿度环境和营养物质，保证微生物的正常生长状态。同时竹炭也可以吸附有机物，延长有机物停留时间，提高去除效果。
3、由于竹炭为轻质填料，且填充高度较低，使用轻质水反冲洗即可，方式简便，清洗强度较低，减少了水的用量，能达到快速使用的目的。
4、改变以单纯水进行喷淋吸收的工艺，以富含胞外多聚物的喷淋液进行喷淋，大大提高了循环液对VOCs等有机气体的去除效果，而且避免了微生物直接与高温气体接触，能够最大限度保证系统中微生物的活性，提高了循环液的再生效率。
5、生产废水中的有机物质能为微生物生长提供足够的碳源，使装置真正实现无人化操作。系统占地面积小，处理效果好，成本低，尤其适用于各行业工厂产生的各种VOCs和废水，经处理后的废气都能优于国家大气污染物排放标准。