CN104944659B - 含三氯乙烯废水的处理系统及处理方法 - Google Patents

含三氯乙烯废水的处理系统及处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了含三氯乙烯废水的处理系统及处理方法,该系统包括顺次相连通的过滤装置1、雾化装置2和曝气装置3,该方法包括过滤、雾化、曝气吹脱和回收四个步骤;本发明提供的含三氯乙烯废水的处理系统及处理方法提高了废水中三氯乙烯的清除率,降低了处理能耗,且处理后的三氯乙烯和水均可回收再利用,减少了环境污染,降低了生产成本。

Description

含三氯乙烯废水的处理系统及处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术,具体涉及含三氯乙烯废水的处理系统及处理方法。
背景技术
三氯乙烯为有芬芳气味的无色液体,沸点为86.7℃,呈高度脂溶性,遇火焰或紫外线可生成光气,三氯乙烯常用于机械仪表制造业的金属脱脂和金属零件清洗、干洗衣物、植物和矿物油的提取、制备药物、有机合成以及溶解油脂、橡胶、树脂和生物碱、蜡等。三氯乙烯可通过吸入、食入、皮肤吸收在生物体内蓄积,对中枢神经系统有麻醉作用,也可引起肝、肾、心脏、三叉神经损害。
含有三氯乙烯的工业废水严重污染水源,因此在废水处理过程中需除去其中的三氯乙烯,国际卫生组织规定饮用水标准为三氯乙烯的含量不得超过0.07mg/L。
现有技术中采用曝气吹脱方法去除废水中的三氯乙烯,将废水加热后流入曝气装置,通入常温空气进行曝气吹脱,使得三氯乙烯汽化后排入大气,从而与水分离,然而将大量废水加热能耗高,大量废水蓄积在曝气装置内,三氯乙烯不易汽化,且曝气装置内仅底面上设置有曝气管,曝气吹脱不充分,装置内的气水比低,仅为2.24~4.71:1,三氯乙烯与水的分离效果差,三氯乙烯的清除率低,仅为80%左右,处理后的水中仍含有大量三氯乙烯。
由于现有技术中上述问题的存在,本发明人对现有的废水处理装置进行研究,以便制作出能耗更低、对三氯乙烯清除率更高的含三氯乙烯废水的处理系统及处理方法。
发明内容
为了克服上述问题,本发明人进行了锐意研究,结果发现:可以增加雾化装置,将废水雾化后通入曝气装置中,在曝气装置的侧壁上增设曝气管,并通入加热的空气进行曝气吹脱,使得曝气更充分,且提高三滤乙烯与水的分离效果,从而完成本发明。
本发明的目的在于提供以下方面:
(1)含三氯乙烯废水的处理系统,该系统包括顺次相连通的过滤装置1、雾化装置2和曝气装置3。
(2)含三氯乙烯废水的处理方法,该方法采用如上述(1)所述的处理系统。
附图说明
图1示出根据本发明一种优选实施方式的含三氯乙烯废水的处理系统结构示意图。
附图标号说明:
1-过滤装置
2-雾化装置
3-曝气装置
31-雾化水入口
32-曝气管
33-曝气器
34-阻隔层
35-气体出口
36-溢流口
37-回收管道
38-阀门
4-废水储存装置
41-水泵
5-气体输送装置
51-输气管道
52-热交换装置
具体实施方式
下面通过附图和实验例对本发明进一步详细说明。通过这些说明,本发明的特点和优点将变得更为清楚明确。
根据本发明的第一方面,提供含三氯乙烯废水的处理系统,如图1所示,该系统包括顺次相连通的过滤装置1、雾化装置2和曝气装置3。
所述过滤装置1通过水泵41与废水储存装置4相连通,水泵41将废水储存装置4内含三氯乙烯的废水泵入过滤装置1。
所述过滤装置1的作用是滤除废水中的固体杂质,对废水进行初步处理,防止固体杂质进入雾化装置2和曝气装置并在其内部大量沉积,影响装置的运行,所述过滤装置1可以是常用的工业废水过滤装置,包括滤膜过滤装置、微孔陶瓷过滤装置、纤维球填料过滤装置等等。
所述雾化装置2将含三氯乙烯的废水雾化,使其成为有细小液滴组成的水雾,更加分散,在曝气吹脱过程中三氯乙烯更易汽化,提高三氯乙烯与水的分离效果,所述雾化装置2为常用的工业水雾化器。
在所述曝气装置3的一个侧壁上开设有雾化水入口31,所述曝气装置3通过雾化水入口31与雾化装置2相连通。
含三氯乙烯的废水从所述废水储存装置4流出,经水泵41泵入所述过滤装置1,滤除废水中含有的固体杂质后流入雾化装置2,雾化为水雾,所述水雾经雾化水入口31进入所述曝气装置3,进行曝气吹脱。
在所述曝气装置3内的底面和侧壁上设置有多个曝气管32,优选在底面和没有设置雾化水入口31的三个侧壁上均设置有曝气管32,曝气更充分,优选设置在同一面上的曝气管32并列排布且相互连通,设置在不同面上的曝气管32均相互连通。
在所述曝气管32上均匀设置有多个曝气器33,气体经所述曝气器33排出,优选为膜片式微孔曝气器,曝气气泡直径小,气液界面直径小,气液界面面积大,气泡扩散均匀,不会产生孔眼堵塞,耐腐蚀性强,且能耗低。
所述曝气管32通过输气管道51与气体输送装置5相连通,所述气体输送装置5将空气输送入输气管道51中,用于曝气吹脱,优选为风机。
在所述气体输送装置5与曝气管32之间设置有热交换装置52,所述热交换装置52将空气加热,优选加热至90~99℃,用于曝气吹脱,可以是本领域中常用的热交换器,相比于现有技术中将大量废水加热,加热空气的能耗更低,在此温度的热空气吹脱下,雾化废水中的三氯乙烯汽化,而雾化水仍保持液态,从而与三氯乙烯分离。
空气经所述气体输送装置5进入输气管道51,经所述热交换装置52后被加热,热空气进入所述曝气管32,经曝气管32上的曝气器33排出,进行曝气吹脱。
在所述曝气装置3内的上部设置有阻隔层34,用于吸附和/或阻挡水雾,阻止水雾随三氯乙烯一起排出,所述阻隔层34包括网笼和填充于网笼内部的填料,所述网笼为金属材料制成,优选为不锈钢金属,固定安装于曝气装置3内的上部,并充满整个曝气装置3内的横截面,在90~99℃热空气曝气吹脱下,三氯乙烯气体经所述阻隔层34后从气体出口35排出,雾化水或极少量水蒸气经所述阻隔层后被阻挡或液化,进而汇流入曝气装置3底部;所述填料填充于所述网笼的内部,对三氯乙烯无吸附作用,优选所述填料为金属刨花,更优选为不锈钢金属刨花,使用寿命长,且不易生锈。
在所述曝气装置3的顶端开设有气体出口35,汽化的三氯乙烯经气体出口35排往大气。
在所述曝气装置3的底部设置有溢流口36,所述溢流口36与回收管道37相连通,在所述回收管道37上设置有阀门38,废水水雾经曝气吹脱后,其中的三氯乙烯汽化与水分离,去除三氯乙烯的水雾凝结后汇流入曝气装置3底部,当水积累至一定高度后,打开阀门38,水经溢流口36流入回收管道37,可再次利用,如:作为消防用储备水源。
根据本发明的第二方面,提供含三氯乙烯废水的处理方法,该方法采用如上所述的处理系统。
该方法包括以下步骤:
步骤1),过滤:废水储存装置4内的含三氯乙烯的废水经水泵41泵入过滤装置1,滤除固体杂质;
步骤2),雾化:过滤后的废水流入雾化装置2进行雾化,成为水雾;
步骤3),曝气吹脱:所述水雾经雾化水入口31进入曝气装置3,用90~99℃的热空气吹脱,废水中的三氯乙烯汽化,水雾凝结,汇流入曝气装置3底部;
在根据本发明的优选实施方式中,所述曝气装置3内的气水比可达到8:1以上,所述气水比指的是曝气装置3内每小时通入的空气量与每小时进入的废水量的体积比值,气水比越高,曝气吹脱越充分,三氯乙烯与水的分离效果越好。
步骤4),回收:汽化的三氯乙烯经气体出口35排往大气,去除三氯乙烯的水在曝气装置3底部积累至一定高度后,打开阀门38,水经溢流口36流入回收管道37。
在根据本发明的优选实施方式中,经所述含三氯乙烯废水的处理系统处理后,废水中三氯乙烯的清除率达到96~98%,处理后流入回收管道37的水中含有0.02~0.04mg/L三氯乙烯,达到国际卫生组织规定饮用水标准0.07mg/L的要求。
实施例
采用本发明提供的含三氯乙烯废水的处理系统及处理方法对电池生产企业废水进行处理,具体如下:
步骤1),过滤:开启水泵,废水储存装置内的含三氯乙烯的废水经水泵泵入过滤装置,在过滤装置内滤除废水中的固体杂质;
步骤2),雾化:过滤后的废水流入雾化装置,雾化为水雾,控制水流量为0.5~2m3/hr;
步骤3),曝气吹脱:所述水雾经雾化水入口进入曝气装置,风机输送的空气经热交换器被加热至90~99℃,热空气经曝气管上的曝气器排出,进行曝气吹脱,在此过程中废水中的三氯乙烯汽化,除去三氯乙烯的水雾凝结,汇流入曝气装置底部,曝气装置内的气水比维持在8.4~9.5:1范围内;
步骤4),回收:汽化的三氯乙烯经曝气装置顶端的气体出口排往大气,去除三氯乙烯的水在曝气装置底部积累至一定高度后,打开阀门,水经溢流口流入回收管道。
实验例
采用实施例所述方法对电池生产企业废水进行处理,处理前废水中含有三氯乙烯1.0mg/L,处理过程中曝气装置内的气水比为8.8:1,处理后水中含有三氯乙烯0.03mg/L,三氯乙烯的清除率为97%。
对比实验例
采用传统的含三氯乙烯废水的处理系统及处理方法,对与实验例中相同的电池生产企业废水进行处理,区别在于:
(1)无雾化装置;
(2)废水加热至90~99℃后流入曝气装置,通入常温空气进行曝气吹脱;
(3)曝气装置内仅底面上设置有曝气管,侧壁上无曝气管。
处理前废水中含有三氯乙烯1.0mg/L,处理过程中曝气装置内的气水比为3.79:1,处理后水中含有三氯乙烯0.35mg/L,三氯乙烯的清除率为75%。
本发明所具有的有益效果包括:
(1)本发明提供的含三氯乙烯废水的处理系统在曝气装置前增加了雾化装置,将废水雾化后通入曝气装置,由于废水被雾化为细小液滴组成的水雾,更加分散,在曝气吹脱过程中三氯乙烯更易汽化,从而提高了三氯乙烯与水的分离效果;
(2)本发明提供的含三氯乙烯废水的处理系统在曝气装置内的底面和侧壁上均设置有曝气管,曝气吹脱更充分,促进三氯乙烯与水分离,其内部的水气比可达到8:1以上;
(3)本发明提供的含三氯乙烯废水的处理系统将空气加热后通入曝气装置中进行曝气吹脱,有利于三氯乙烯汽化而与水分离,取消对废水进行加热,在提高分离效果的同时降低能耗;
(4)本发明提供的含三氯乙烯废水的处理方法简单,实用性强,适用范围广,废水中三氯乙烯的清除率可达到96~98%,处理后的水中三氯乙烯的含量仅为0.02~0.04mg/L,达到国际卫生组织规定的饮用水标准,且处理后的三氯乙烯和水均可回收再利用,减少了环境污染,降低了生产成本。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于本发明工作状态下的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
以上结合优选实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明。不过需要声明的是,这些具体实施方式仅是对本发明的阐述性解释,并不对本发明的保护范围构成任何限制。在不超出本发明精神和保护范围的情况下,可以对本发明技术内容及其实施方式进行各种改进、等价替换或修饰,这些均落入本发明的保护范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.含三氯乙烯废水的处理系统,其特征在于,该系统包括顺次相连通的过滤装置(1)、雾化装置(2)和曝气装置(3),
在所述曝气装置(3)的一个侧壁上开设有雾化水入口(31),所述曝气装置(3)通过雾化水入口(31)与雾化装置(2)相连通,
含三氯乙烯的废水从所述废水储存装置(4)流出,顺次流经所述过滤装置(1)流入雾化装置(2),经雾化后进入所述曝气装置(3),
在所述曝气装置(3)内的底面和侧壁上设置有多个曝气管(32),所述曝气管(32)通过输气管道(51)与气体输送装置(5)相连通,
在所述曝气管(32)上均匀设置有多个曝气器(33),
在所述曝气装置(3)内的上部设置有阻隔层(34),所述阻隔层(34)包括网笼和填充于网笼内部的填料,所述填料为金属刨花。
2.根据权利要求1所述的处理系统,其特征在于,所述过滤装置(1)通过水泵(41)与废水储存装置(4)相连通。
3.根据权利要求1所述的处理系统,其特征在于,在所述气体输送装置(5)与曝气管(32)之间设置有热交换装置(52),
空气经所述气体输送装置(5)进入输气管道(51),经所述热交换装置(52)后进入所述曝气管(32),经曝气管(32)上的曝气器(33)排出。
4.根据权利要求1所述的处理系统,其特征在于,
在所述曝气装置(3)的顶端开设有气体出口(35),
在所述曝气装置(3)的底部设置有溢流口(36),所述溢流口(36)与回收管道(37)相连通,在所述回收管道(37)上设置有阀门(38)。
5.采用根据权利要求1~4之一所述的处理系统处理含三氯乙烯废水的方法,其特征在于,该方法包括:
步骤1),过滤:废水储存装置(4)内的含三氯乙烯的废水经水泵(41)泵入过滤装置(1),滤除固体杂质;
步骤2),雾化:过滤后的废水流入雾化装置(2)进行雾化,成为水雾;
步骤3),曝气吹脱:所述水雾经雾化水入口(31)进入曝气装置(3),用90~99℃的热空气吹脱,废水中的三氯乙烯汽化,水雾凝结,汇流入曝气装置(3)底部;
步骤4),回收:汽化的三氯乙烯经气体出口(35)排往大气,去除三氯乙烯的水在曝气装置(3)底部积累至一定高度后,打开阀门(38),水经溢流口(36)流入回收管道(37)。
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