CN106045221A - 一种用于钢铁行业废水废气的处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于钢铁行业废水废气的处理装置，包括进气管、进水管、处理箱、出水管、出气管和膜池；处理箱内部包括三层，从上到下依次为吸附层、除氟层和净化层，净化层包括固定化微生物球；处理箱外部设置磁场发生器；一种用于钢铁行业废水废气的处理装置中采用净化后的废水废气混合进入膜池中，膜池中的膜组件能够净化废水，通过废气的冲刷能够防止膜污染，设置废水与废气的比例在1：1.5～1：1之间，废气冲刷膜组件的效果最好；废水中的铁与废气中的二氧化硫能够在处理箱中反应产生固态的亚硫酸铁沉淀下来；固定化微生物球能够去除废水和废气中的氮氧化物和颗粒物；吸附层采用煤渣与秸秆，节能环保。

Description

一种用于钢铁行业废水废气的处理装置
技术领域
本发明涉及钢铁行业废水废气的处理领域，具体为一种用于钢铁行业废水废气的处理装置。
背景技术
近十几年来，钢铁行业得到了迅速的发展，对环境的污染也越来越严重，钢铁行业所制造的环境问题也日益引起人们的重视，钢铁行业污染物具有排放量大，成分复杂的特点，治理的技术难度很大。
钢铁行业拥有排放大量烟尘和废气的各种炉窑，钢铁行业在炼钢铁过程的废气的主要污染物有：含二氧化硫烟气、含氟烟气、含氮氧化物烟气以及固体颗粒物等，钢铁的废气排放量大，污染面广；温度高，成分复杂，粉尘颗粒细，吸附力强；钢铁行业产生的废气流量大，而且多为含尘烟气，因此在净化废气时，应首先进行除尘作业；目前钢铁行业使用的除尘方法为布袋除尘法，布袋除尘法虽然效果好，可是除尘布袋的寿命短，经常需要清理和更换，这需要投入大量的人力物力。
钢铁行业产生的废水包括悬浮物工业废水、含无机溶物工业废水、含有机物的工业废水和冷却废水；常规的处理工业废水投入大，而且效果不好。
工业废水中含有铁，工业废气中含有二氧化硫，二氧化硫在潮湿的环境中，二氧化硫先与水反应再与铁反应并生成亚硫酸铁，常温下的亚硫酸铁为固体，能够沉淀，方程式为：
第一步：二氧化硫与水反应生成亚硫酸：SO2+H2O=H2SO3；
第二步：亚硫酸与铁反应生成氢气和亚硫酸铁：H2SO3+2Fe=Fe2SO3+H2。
国家在倡导企业的节能减排，钢铁企业作为国民生产企业的根本，也是国家企业比重巨大的行业，更加需要做好节能减排、环保的工作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于钢铁行业废水废气的处理装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于钢铁行业废水废气的处理装置，包括进气管、进水管、处理箱、出水管、出气管和膜池；所述的进气管设置于处理箱底部，所述的进气管上设置多个小孔；所述的进水管连接处理箱，位于处理箱顶部；所述的处理箱内部包括三层，从上到下依次为吸附层、除氟层和净化层，所述的吸附层的材料采用煤渣与秸秆制成的混合物，能够吸附废水和废气中的二氧化硫气体；所述的除氟层的材料采用除氟滤料，能够去除废水和废气中的氟和氟化物；所述的净化层包括固定化微生物球，固定化微生物球能够去除废水和废气中的氮氧化物、部分二氧化硫气体以及颗粒物；在净化层中废气中剩余的二氧化硫与废水中的铁反应产生亚硫酸铁沉淀；所述的处理箱外部设置磁场发生器和容器，所述的磁场发生器用于使固定化微生物球处于悬浮状态，所述的容器内盛装固定化微生物球，用于定期补充处理箱中的固定化微生物球；
所述的出水管的一端连接处理箱的底部，所述的出气管的一端连接处理箱的顶部，所述的出气管的另一端和出水管相连，用于使净化后的废水和废气混合进入膜池；所述的膜池包括膜组件、出气口和排污管；所述的膜组件用于净化处理箱处理后的废水，所述的出气口用于排出废气，所述的排污管用于排出膜组件阻隔的污物、老化的固定化微生物球和亚硫酸铁沉淀；
所述的出水管和出气管上设置流量阀，用于控制废水和废气的混合比例，废水与废气混合后进入膜池，所述的膜组件能够过滤废水，混合的废气能够冲刷膜组件，使污垢难以附着在膜组件表面，并且能够去除已经附着在膜组件表面的污垢，设置废水与废气的比例在1：1.5～1：1；
所述的固定化微生物球包括磁介质和活性污泥，所述的磁介质为经过钝化处理后的金属镍，所述的磁介质不带有磁性，但是能够在磁场的作用下发生磁化；所述的活性污泥富含微生物；所述的活性污泥包裹着磁介质，形成球状。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：一、所述的一种用于钢铁行业废水废气的处理装置中将净化后的废水废气混合进入膜池中，膜池中的膜组件能够再次净化废水，同时，通过废气的冲刷使污垢难以附着在膜组件表面，并且能够去除已经附着在膜组件表面的污垢，当废水与废气的比例在1：1.5～1：1之间时，废气冲刷膜组件的效果最好，有效的阻止了膜污染而且延长了膜组件的使用寿命；二、所述的一种用于钢铁行业废水废气的处理装置中的处理箱用于处理钢铁厂产生的废气和废水，废水中含有的铁与废气中的二氧化硫能够在潮湿的环境下发生反应，最后产生固态的亚硫酸铁沉淀下来，通过将废水与废气在处理箱中混合不仅能够除去废水中的铁，也能够除去废气中的二氧化硫气体；三、所述的一种用于钢铁行业废水废气的处理装置中的固定化微生物球能够去除废水和废气中的氮氧化物和颗粒物，废气能够为固定化微生物球曝气提供氧气；固定化微生物球采用固定化的方式能够使微生物固定起来，这种方式不仅能够保持住微生物的活性，更好地净化水质，而且能够更好地使吸附水中的颗粒物；固定化微生物球能够在磁场发生器的作用下处于悬浮状态，从而有利于促进微生物的循环以及提高微生物活性，可以更好地净化水质；通过磁场控制固定化微生物球的方式还不会使固定化微生物球发生损坏；四、所述的一种用于钢铁行业废水废气的处理装置中的处理箱中设置的吸附层采用煤渣与秸秆制成的混合物，能够有效的除去二氧化硫，吸附废气和废水中的污染物，而且有效的利用秸秆，资源再利用，节能环保。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的固定化微生物球的结构示意图。
图中：1、进气管，2、进水管，3、处理箱，4、吸附层，5、除氟层，6、磁场发生器，7、固定化微生物球，8、容器，9、出水管，10、出气管，11、膜池，12、膜组件，13、出气口，14、排污管，15、磁介质，16、活性污泥。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种用于钢铁行业废水废气的处理装置，包括进气管1、进水管2、处理箱3、出水管9、出气管10和膜池11；进气管1设置于处理箱3底部，进气管1上设置多个小孔；进水管2连接处理箱3，位于处理箱3顶部；处理箱3内部包括三层，从上到下依次为吸附层4、除氟层5和净化层，吸附层4和除氟层5位于处理箱3上部，是由于在除氟层5底部设置有钢丝网，钢丝网能够固定住除氟层5的同时，也能让废气和废水通过；吸附层4的材料采用煤渣与秸秆制成的混合物，能够吸附废水和废气中的二氧化硫气体；除氟层5的材料采用除氟滤料，能够去除废水和废气中的氟和氟化物；净化层包括固定化微生物球7，固定化微生物球7能够去除废水和废气中的氮氧化物、部分二氧化硫气体以及颗粒物；在净化层中废气中剩余的二氧化硫与废水中的铁反应产生亚硫酸铁沉淀，方程式为：第一步：二氧化硫与水反应生成亚硫酸：SO2+H2O=H2SO3；第二步：亚硫酸与铁反应生成氢气和亚硫酸铁：H2SO3+2Fe=Fe2SO3+H2，这样不仅能够除去废水中的铁，也能够除去废气中的二氧化硫气体；处理箱3外部设置磁场发生器6和容器8，磁场发生器6用于使固定化微生物球7处于悬浮状态，容器8内盛装固定化微生物球7，用于定期补充处理箱3中的固定化微生物球7；
出水管9的一端连接处理箱3的底部，出气管10的一端连接处理箱3的顶部，出气管10的另一端和出水管9相连,；废水依次经过进水管2、吸附层4、除氟层5和净化层，最后在过出水管9中与净化后的废气混合进入膜池中11；膜池11包括膜组件12、出气口13和排污管14；膜组件12用于净化处理箱3处理后的废水，出气口13用于排出废气，排污管14用于排出膜组件12阻隔的污物、老化的固定化微生物球7和亚硫酸铁沉淀；
出水管9和出气管10上设置流量阀，用于控制废水和废气的混合比例，废水与废气混合后进入膜池11，膜组件12能够过滤废水，混合的废气能够冲刷膜组件12，使污垢难以附着在膜组件12表面，并且能够去除已经附着在膜组件12表面的污垢，设置废水与废气的比例在1：1.5，此比例下，废水对膜组件12的冲刷效果较佳；为防止废气不经过吸附层4和除氟层5，直接从底部的出水管9和处理后的废水直接流出，所以当进气管1打开的时候，出水管9关闭；当出水管9打开的时候，进气管1和进水管2都关闭；
固定化微生物球7包括磁介质15和活性污泥16，磁介质15为经过钝化处理后的金属镍，磁介质15不带有磁性，但是能够在磁场的作用下发生磁化；活性污泥16富含微生物；活性污泥16包裹着磁介质15，形成球状。
实施例2：
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种用于钢铁行业废水废气的处理装置，包括进气管1、进水管2、处理箱3、出水管9、出气管10和膜池11；进气管1设置于处理箱3底部，进气管1上设置多个小孔；进水管2连接处理箱3，位于处理箱3顶部；处理箱3内部包括三层，从上到下依次为吸附层4、除氟层5和净化层，吸附层4和除氟层5位于处理箱3上部，是由于在除氟层5底部设置有钢丝网，钢丝网能够固定住除氟层5的同时，也能让废气和废水通过；吸附层4的材料采用煤渣与秸秆制成的混合物，能够吸附废水和废气中的二氧化硫气体；除氟层5的材料采用除氟滤料，能够去除废水和废气中的氟和氟化物；净化层包括固定化微生物球7，固定化微生物球7能够去除废水和废气中的氮氧化物、部分二氧化硫气体以及颗粒物；在净化层中废气中剩余的二氧化硫与废水中的铁反应产生亚硫酸铁沉淀，方程式为：第一步：二氧化硫与水反应生成亚硫酸：SO2+H2O=H2SO3；第二步：亚硫酸与铁反应生成氢气和亚硫酸铁：H2SO3+2Fe=Fe2SO3+H2，这样不仅能够除去废水中的铁，也能够除去废气中的二氧化硫气体；处理箱3外部设置磁场发生器6和容器8，磁场发生器6用于使固定化微生物球7处于悬浮状态，容器8内盛装固定化微生物球7，用于定期补充处理箱3中的固定化微生物球7；
出水管9的一端连接处理箱3的底部，出气管10的一端连接处理箱3的顶部，出气管10的另一端和出水管9相连,；废水依次经过进水管2、吸附层4、除氟层5和净化层，最后在过出水管9中与净化后的废气混合进入膜池中11；膜池11包括膜组件12、出气口13和排污管14；膜组件12用于净化处理箱3处理后的废水，出气口13用于排出废气，排污管14用于排出膜组件12阻隔的污物、老化的固定化微生物球7和亚硫酸铁沉淀；
出水管9和出气管10上设置流量阀，用于控制废水和废气的混合比例，废水与废气混合后进入膜池11，膜组件12能够过滤废水，混合的废气能够冲刷膜组件12，使污垢难以附着在膜组件12表面，并且能够去除已经附着在膜组件12表面的污垢，设置废水与废气的比例在1：1.2，此比例下，废水对膜组件12的冲刷效果较佳；为防止废气不经过吸附层4和除氟层5，直接从底部的出水管9和处理后的废水直接流出，所以当进气管1打开的时候，出水管9关闭；当出水管9打开的时候，进气管1和进水管2都关闭；
固定化微生物球7包括磁介质15和活性污泥16，磁介质15为经过钝化处理后的金属镍，磁介质15不带有磁性，但是能够在磁场的作用下发生磁化；活性污泥16富含微生物；活性污泥16包裹着磁介质15，形成球状。
实施例3：
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种用于钢铁行业废水废气的处理装置，包括进气管1、进水管2、处理箱3、出水管9、出气管10和膜池11；进气管1设置于处理箱3底部，进气管1上设置多个小孔；进水管2连接处理箱3，位于处理箱3顶部；处理箱3内部包括三层，从上到下依次为吸附层4、除氟层5和净化层，吸附层4和除氟层5位于处理箱3上部，是由于在除氟层5底部设置有钢丝网，钢丝网能够固定住除氟层5的同时，也能让废气和废水通过；吸附层4的材料采用煤渣与秸秆制成的混合物，能够吸附废水和废气中的二氧化硫气体；除氟层5的材料采用除氟滤料，能够去除废水和废气中的氟和氟化物；净化层包括固定化微生物球7，固定化微生物球7能够去除废水和废气中的氮氧化物、部分二氧化硫气体以及颗粒物；在净化层中废气中剩余的二氧化硫与废水中的铁反应产生亚硫酸铁沉淀，方程式为：第一步：二氧化硫与水反应生成亚硫酸：SO2+H2O=H2SO3；第二步：亚硫酸与铁反应生成氢气和亚硫酸铁：H2SO3+2Fe=Fe2SO3+H2，这样不仅能够除去废水中的铁，也能够除去废气中的二氧化硫气体；处理箱3外部设置磁场发生器6和容器8，磁场发生器6用于使固定化微生物球7处于悬浮状态，容器8内盛装固定化微生物球7，用于定期补充处理箱3中的固定化微生物球7；
出水管9的一端连接处理箱3的底部，出气管10的一端连接处理箱3的顶部，出气管10的另一端和出水管9相连,；废水依次经过进水管2、吸附层4、除氟层5和净化层，最后在过出水管9中与净化后的废气混合进入膜池中11；膜池11包括膜组件12、出气口13和排污管14；膜组件12用于净化处理箱3处理后的废水，出气口13用于排出废气，排污管14用于排出膜组件12阻隔的污物、老化的固定化微生物球7和亚硫酸铁沉淀；
出水管9和出气管10上设置流量阀，用于控制废水和废气的混合比例，废水与废气混合后进入膜池11，膜组件12能够过滤废水，混合的废气能够冲刷膜组件12，使污垢难以附着在膜组件12表面，并且能够去除已经附着在膜组件12表面的污垢，设置废水与废气的比例在1：1，此比例下，废水对膜组件12的冲刷效果较佳；为防止废气不经过吸附层4和除氟层5，直接从底部的出水管9和处理后的废水直接流出，所以当进气管1打开的时候，出水管9关闭；当出水管9打开的时候，进气管1和进水管2都关闭；
固定化微生物球7包括磁介质15和活性污泥16，磁介质15为经过钝化处理后的金属镍，磁介质15不带有磁性，但是能够在磁场的作用下发生磁化；活性污泥16富含微生物；活性污泥16包裹着磁介质15，形成球状。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种用于钢铁行业废水废气的处理装置，其特征在于：包括进气管（1）、进水管（2）、处理箱（3）、出水管（9）、出气管（10）和膜池（11）；所述的进气管（1）设置于处理箱（3）底部，所述的进气管（1）上设置多个小孔；所述的进水管（2）连接处理箱（3），位于处理箱（3）顶部；所述的处理箱（3）内部包括三层，从上到下依次为吸附层（4）、除氟层（5）和净化层，所述的吸附层（4）的材料采用煤渣与秸秆制成的混合物，能够吸附废水和废气中的二氧化硫气体；所述的除氟层（5）的材料采用除氟滤料，能够去除废水和废气中的氟和氟化物；所述的净化层包括固定化微生物球（7），固定化微生物球（7）能够去除废水和废气中的氮氧化物、部分二氧化硫气体以及颗粒物；在净化层中废气中剩余的二氧化硫与废水中的铁反应产生亚硫酸铁沉淀；所述的处理箱（3）外部设置磁场发生器（6）和容器（8），所述的磁场发生器（6）用于使固定化微生物球（7）处于悬浮状态，所述的容器（8）内盛装固定化微生物球（7），用于定期补充处理箱（3）中的固定化微生物球（7）；
所述的出水管（9）的一端连接处理箱（3）的底部，所述的出气管（10）的一端连接处理箱（3）的顶部，所述的出气管（10）的另一端和出水管（9）相连，用于使净化后的废水和废气混合进入膜池（11）；所述的膜池（11）包括膜组件（12）、出气口（13）和排污管（14）；所述的膜组件（12）用于净化处理箱（3）处理后的废水，所述的出气口（13）用于排出废气，所述的排污管（14）用于排出膜组件（12）阻隔的污物、老化的固定化微生物球（7）和亚硫酸铁沉淀；
所述的出水管（9）和出气管（10）上设置流量阀，用于控制废水和废气的混合比例，废水与废气混合后进入膜池（11），所述的膜组件（12）能够过滤废水，混合的废气能够冲刷膜组件（12），使污垢难以附着在膜组件（12）表面，并且能够去除已经附着在膜组件（12）表面的污垢，设置废水与废气的比例在1：1.5～1：1；
所述的固定化微生物球（7）包括磁介质（15）和活性污泥（16），所述的磁介质（15）为经过钝化处理后的金属镍，所述的磁介质（15）不带有磁性，但是能够在磁场的作用下发生磁化；所述的活性污泥（16）富含微生物；所述的活性污泥（16）包裹着磁介质（15），形成球状。
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