CN107010783A - 一种污水臭气的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污水臭气的处理方法，包括依次将纺织印染废水进行预处理、一次沉淀处理、一次氧化处理、二次沉淀处理、臭氧氧化处理，达标的废水排放或作为回收水回收利用；其特征在于还包括：将纺织印染废水处理过程中产生的臭气统一收集到臭味尾气处理装置中，并将臭氧氧化处理过程中产生的气体统一收集为回收气体，并将回收气体通入到臭味尾气处理装置中于所述臭气进行混合。本发明通过废水处理过程中气体的综合利用，不仅获得可排放的达标水，同时，利用污水处理过程中具有高氧化性的废气有效的消除了污水产生的臭气。减少臭气对环境的影响。同时，多个单元操作相互配合，将不同工艺目标相结合，从整体上降低了工艺运行成本。

Description

一种污水臭气的处理方法

技术领域

本发明涉及一种废水综合处理工艺，具体涉及一种污水处理过程中产生臭气的处理方法。

背景技术

中国作为水资源匮乏的国家，人均淡水资源量远低于世界平均水平。而工业废水污染问题更使得水资源问题雪上加霜。尤其在人口密集，水量相对丰富的地区，经济发展快速，水污染也更为严重。作为废水排放大户，纺织印染废水中包含大量的难以降解的染料、助剂、芳香类化合物、有毒有害的重金属、卤化物、无机物、硫化物等等。有机物浓度高、种类繁多、结构复杂，属于难处理的工业废水。

目前对纺织废水的处理方法包括物理法、化学法和生物法。物理法主要通过吸附、过滤、沉降、离心等单元操作除去部分较大粒子。生物法主要利用微生物的代谢作用分解水中污染物的一类方法，曝气生物滤池是较新研发的技术，目前较为广泛的应用于污水处理工艺中。化学方法主要包括中和法、凝聚法、氧化法。其中氧化法，尤其是臭氧氧化过程是纺织污水处理中的最为重要的环节。

臭氧氧化作为一种高级氧化技术，广泛应用于各种难处理废水的降解。尤其针对废水中的较难处理的有机物，如杂环、芳香化合物，在臭氧的氧化作用下分解为小分子或二氧化碳和水。臭氧能分解纺织印染废液中活性染料、阳离子染料、酸性染料和直接染料等水溶性染料，并起到脱色作用。

近年来，臭氧氧化处理污水受到广泛的关注，如CN10117274A、CN101633541A、CN101525202A、CN102190412A、CN103708641A等专利申请公开了印染洗废净化处理综合利用技术，将曝气生物滤池技术、臭氧氧化技术、沉淀过滤技术等水处理单元有机的结合，用于水处理过程中得到了较好的效果。

在现有的臭氧氧化处理污水技术中，为提高臭氧氧化过程中的臭氧产量以及臭氧的氧化效果，通常需要采用富氧气体(氧气体积含量60-100％)作为原料制备臭氧，使得臭氧氧化的成本较高，并且还可能带来环境的污染。

另一方面，由于污水中成分复杂，而处理时间相对较长，不可避免的发生一系列复杂的化学反应，产生的臭气不仅影响污水处理人员的工作，也给环境造成不同程度的影响。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种污水臭气的处理方法，以克服现有技术中的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

一种污水臭气的处理方法，包括依次将纺织印染废水进行预处理、一次沉淀处理、一次氧化处理、二次沉淀处理、臭氧氧化处理，达标的废水排放或作为回收水回收利用；其特征在于还包括：将纺织印染废水处理过程中产生的臭气统一收集到臭味尾气处理装置中，并将臭氧氧化处理过程中产生的气体统一收集为回收气体，并将回收气体通入到臭味尾气处理装置中于所述臭气进行混合。

进一步的，所述的臭气收集于预处理过程和/或一次沉淀处理过程和/或二次沉淀处理过程。进一步的，所述的污水臭气的处理方法哈还包括：将所述回收气体的60％‐90％(体积)通入臭味尾气处理装置中。

优选的，所述的污水臭气的处理方法还包括：将所述回收气体的70％‐80％(体积)通入臭味尾气处理装置中。

进一步的，所述的污水臭气的处理方法还包括：将所述的回收气体与臭气按体积比为1:(1‐10)混合。

优选的，所述的污水臭气的处理方法还包括：将所述的回收气体与臭气按体积比为1:(2‐5)混合。

进一步的，所述的污水臭气的处理方法还包括：将所述的臭气与回收气体混合后通入锅炉燃烧装置中作为燃烧助燃气体。

进一步的，所述的污水臭气的处理方法还包括：将所述的回收气体的10％‐40％(体积)导入到臭氧发生装置中的气体混合罐中，与氧气混合后经过干燥后作为臭氧氧化处理过程中含臭氧气体的原料气。

与现有技术相比，本发明至少有如下有益效果：

本发明将二次氧化处理过程中产生的废气回收利用。并利用回收气体中包含的臭氧对污水处理过程中产生的臭味气体进行统一的处理，有效减少臭气对环境的影响。

本发明将处理后的废气作为锅炉燃烧的助燃气体，有效利用废气中大量的氧气，提高相对惰性气体燃烧效率，从而提高污染物的处理效率。并能够在一定程度上减少助燃气体的用量(投入1体积臭氧氧化尾气的氧气含量相当于3-5体积空气)。

附图说明

图1为本发明一典型实施方案中一种纺织印染废水处理方法的工艺流程图。

具体实施方式

鉴于现有技术的不足，本发明旨在提供一种废水深度处理工艺，通过臭氧氧化单元出口气体的综合利用，提高整个系统污水处理能力和处理效果，同时污水处理系统中产生的臭气进行统一处理，以降低其对周围环境的影响。

进一步的，本发明提供的一种废水的深度处理工艺包括依次将纺织印染废水通过如下处理过程：预处理、一次沉淀处理、一次氧化处理、二次沉淀处理、臭氧氧化处理，达标的废水排放或回收利用；其中还包括：将污水处理过程中产生的臭气统一收集到臭味尾气处理装置中，并将臭氧氧化处理过程中产生的气体统一收集为回收气体，并将回收气体通入到尾气处理装置中进行混合。

其中，所述的臭气收集于预处理过程、一次沉淀处理过程和/或二次沉淀处理过程。

其中，所述的臭氧氧化过程中回收气体的60％-90％(体积)通入臭气处理装置中。

其中，所述的臭氧氧化过程中回收气体的70％-80％(体积)通入臭气处理装置中。

其中，所述的回收气体与臭气混合体积比为：1:(1-10)。

其中，所述的回收气体与臭气混合体积比为：1:(2-5)。

其中，所述的臭气与回收气体混合后，通入锅炉燃烧装置中作为燃烧助燃气体。

其中，所述的回收气体的10％-40％(体积)导入到臭氧发生装置中的气体混合罐中，与氧气混合后经过干燥后作为臭氧氧化过程中含臭氧气体的原料气。

如图1所示为本发明一具体实施方案中一种印染废水处理方法工艺流程图，其中各设备及工作流程如下：

按照本发明提供的一种废水的深度处理工艺，依次将纺织印染废水通过如下处理过程：预处理；一次沉淀处理；一次氧化处理；二次沉淀处理；臭氧氧化处理；达标水排放回收。

废水处理工艺中还包括气体收集及循环利用过程，如：臭氧化气体回收；臭氧发生装置；臭味尾气处理；其中：在污水处理过程中分别设置尾气收集装置，将臭味气体统一进行臭味尾气处理，气体混合装置中与含有臭氧的气体进行混合。

其中：

预处理：包括过滤、调节水温、调节水量、调节废水中污染物的含量等步骤，其中：

印染废水中包含大量纤维状物质，由于其组成复杂、拥有较大的比表面积，经常发生堵塞管路、包裹催化剂、吸附处理试剂等，在对后续的处理过程影响巨大，因此需要在预处理时将杂质过滤掉。废水首先通过格栅网过滤，除去纺织纤维等体积较大的颗粒；过滤后的废水用泵入热交换器调剂水温后进入调节池。在纺织印染过程中经常会根据工艺调节化学物质配方，导致废水杂质含量波动巨大，在对废水进行处理前，最好对废水进行调节处理，提高整体工艺的降解效率。可以选择多来源储存方法，实现调节的目的，或者根据废水中COD、BOD、SS等物质的含量可以向调节池内加入如生活废水、自来水、生活污水等其他废水。

一次沉淀处理；污水经预处理后引入一次沉淀池，调节体系为碱性，一般pH值控制在8－12之间，加入絮凝剂。絮凝剂一般选择PFS(聚合硫酸铁)、PAM(聚丙烯酰胺)等絮凝剂，也可以选择多种絮凝剂的组合，其中絮凝剂的加入量一般控制在100-500mg/L废水。污水在沉淀池中停留3-20小时。沉淀池形成的污泥导入污泥处理系统，如：将污泥排入浓缩池，浓缩脱水后运出；或分批次混入一次氧化池中，进一步降解包覆在污泥中的有机物，在二次沉淀单元沉降，浓缩脱水后运出。一次沉淀处理后的污水引入一次氧化单元。

一次沉淀池设置气体收集装置，具体的一次沉淀池为顶部分别带有进气口和出气口的封闭系统。

进一步，进气口与出气口分别位于一次沉淀池两端。

进一步，出气口位于污水入口同侧，进气口位于污水出口同侧。

进一步，一次氧化池设置压力平衡装置，为提高安全性可在一次氧化池中部增加排空管。

进一步，在废气收集过程中，分别打开进气口和出气口阀门，用泵机抽完成一次沉淀池中气体置换。

进一步，每1-5小时置换一次，每次0.3-1小时。

进一步，在加入絮凝剂后进行第一次气体置换。

一次氧化处理；一次氧化为需氧氧化处理过程，包括：氧化池、爆气装置、水相回流装置。氧化池中通入含氧气体，将大部分有机物、污染物氧化分解。

进一步，一次氧化为生物氧化处理过程。利用微生物吸附降解废水中大部分的溶解性有机物，降低废水COD_Cr含量，同时在运行过程中还起着截留悬浮物质的作用。

进一步，生物氧化处理可以采用生物接触氧化法、MBBR法(流化床生物膜法)或SBR法(序列间歇式活性污泥法)等生物氧化处理方法。

进一步，生物氧化处理可以包括生物氧化池、外置分离装置和水相回流装置。污水停留时间控制在10-48小时之间，污泥浓度为20-50g/L。优选的外置分离装置采用错流过滤方式，聚偏氟乙烯膜为外置膜材料，膜孔径为0.2-0.4微米，膜通量为6-8L/(m²h)。

进一步，生物氧化池温度为30～40℃，pH控制6.5-9.0，优选pH值控制在7.5-8.5。

进一步，含氧气体以爆气的形式通入生物氧化池中。

进一步，含氧气体为空气、氧气、富氧空气(氧气体积含量超过30％的空气)。

进一步，生物氧化处理中的菌落可以选择利用池中污泥在氧化池中自行培养驯化；也可以选择氧化池外选择合适的环境另行培养驯化，并在水处理过程中加入氧化池中。微生物可以包括假单胞菌、嗜水气单胞菌、芽胞杆菌等。

进一步，生化降解处理可以选择曝气生物氧化池，更优选在生物氧化池中加入填料，提高微生物的聚集程度，增加细菌与污水的接触面积，提高脱氮能力。填料：污泥质量比为(1-5)：1。

进一步，爆气装置放置于生物氧化池的中下部，爆气氧浓度控制在2～4mg/L。

二次沉淀处理；一次氧化后的污水进行二次沉淀处理，并向二次沉淀池中投入PFS(聚合硫酸铁)、PAM(聚丙烯酰胺)、聚合氯化铝(PAC)等絮凝作用的试剂，主要针对一次氧化池中新分解的处理产物，进一步降低废水中的SS、COD、BOD及色度。其中絮凝剂的加入量一般控制在100-500mg/L废水。污水在沉淀池中停留3-20小时。沉淀池产生的污泥引入到污泥处理系统中进一步处理。

二次沉淀池设置气体收集装置，具体的二次沉淀池为顶部分别带有进气口和出气口的封闭系统。

进一步，进气口与出气口分别位于二次沉淀池两端。

进一步，出气口位于污水入口同侧，进气口位于污水出口同侧。

进一步，二次氧化池设置压力平衡装置，为提高安全性可在二次氧化池中部增加排空管。

进一步，在废气收集过程中，分别打开进气口和出气口阀门，用泵机抽完成二次沉淀池中气体置换。

进一步，每3-5小时置换一次，每次0.3-1小时。

臭氧氧化处理；将二次沉淀后的废水引入到臭氧氧化池，以含有臭氧的气体作为氧化气体；在这一步中污染废水通过臭氧分解达到脱色、除臭和降解较难氧化的有机物的作用。臭氧氧化中所需的臭氧由臭氧发生器产生，臭氧通入量控制在80-150mg/L水(以纯臭氧量计)。

达标的废水排放或回收利用；通过臭氧氧化处理后的水达到排放要求。同时也可以选择作为中水引入到回收池中重新用于生产。

臭氧化气体回收：

臭氧氧化单元设置气体回收装置，将臭氧氧化过程中产生的废气统一收集，得到臭氧氧化回收气体M。臭氧氧化过程中产生的气体，即臭氧氧化回收气体M，包括臭氧氧化过程中和氧化完成后从水中溢出的气体。经过分析气体M的组成为(体积)：氧气(70-85％)、氮气(10-25％)、臭氧(2-3％)、余下为二氧化碳、水蒸气等其他气体。优选将回收气体M收集到气体收集罐中。

进一步，臭氧化气体回收中的回收气体M的10％-40％(体积)作为臭氧氧化处理(5)中含臭氧气体的原料气体。

进一步，臭氧化气体回收中的回收气体M的20％-30％(体积)作为臭氧氧化处理(5)中含臭氧气体的原料气体。

臭氧发生：

进一步，臭氧化气体回收中回收气体M导入到气体混合罐中，与氧气N混合得到混合气体O，气体O经过干燥后通入到臭氧发生装置中，产生臭氧进入臭氧氧化处理。

进一步，气体混合罐中气体M与氧气N混合比例为1：(2-10)(体积)。

进一步，气体混合罐中气体M与氧气N混合比例为1：(5-9)(体积)。

进一步，混合气体O依次通过冷却装置、过滤装置、填料干燥塔进行干燥。

进一步，干燥塔可以选择填料干燥塔。

进一步，干燥塔中的干燥剂可以选择无水氯化钙、硅胶、活性氧化铝、分子筛中的一种或几种。

臭味尾气处理：

在预处理、一次沉淀处理、一次氧化处理、二次沉淀处理中分别设置尾气收集装置，将含有较多臭味的气体R通过泵机抽入到尾气处理装置中。同时，将臭氧化气体回收中的回收气体M通入到尾气混合装置中，两种气体经混合得到气体S，臭味气体在臭氧作用下氧化分解以达到除臭的效果。

进一步，臭氧化气体回收中的回收气体M的60％-90％(体积)用于处理含有较多臭味的气体R。

进一步，臭氧化气体回收中的回收气体M的70％-80％(体积)用于处理含有较多臭味的气体R。

进一步，对污水处理过程中预处理、一次沉淀处理和/或二次沉淀处理的尾气进行收集。

进一步，对污水处理过程中一次沉淀处理和/或二次沉淀处理的尾气进行收集。

进一步，回收气体M与臭气R混合体积比为：1:(1-10)。

进一步，回收气体M与臭气R混合体积比为：1:(2-5)。

进一步，含有较多臭味的气体R在通入尾气混合装置前进行预热，预热温度可控制在30-80℃；优选温度为35-50℃。

锅炉燃烧处理：

进一步，为防止处理后废气产生污染，可以将混合气体S通入锅炉燃烧处理，由于混合气体S中包含大量的氧气，可以作为燃烧助燃气体，同时污染性气体经进一步高温燃烧处理，最终实现污染气体零排放。

混合气体S作为助燃气体，能够有效提高氧分压，提高约5-25％，能够提高整个系统的燃烧效率，一方面为减少燃料提供可能，同时通过充分燃烧，也减少燃烧过程中产生的氮氧化物、硫化物的含量。从整体上降低运行成本同时，进一步减少污染物的排放。

进一步，锅炉燃烧处理还包括预加热装置、燃烧室、换热器等装置燃烧室、换热器等装置。

进一步，回收气体M与空气混合后，通过缓冲罐、预加热装置、进入到锅炉燃烧室。

实施例1

本发明以1吨污水处理中试系统进行实验、数据采集、和分析。污水样品来自于印染废水，并经过过滤、调节等预处理过程，pH值在7.0左右，温度为32℃。

废水在一次沉淀处理，一次沉淀池控制pH值为8-10之间，并加入絮凝剂PFS(聚合硫酸铁)用量为450mg/L水。污水在沉淀池中停留约5小时后，进行固液分离，水相部分送入一次氧化处理进一步处理。固相部分——污泥进入污泥处理系统。分别在0.5小时、4小时进行气体置换，共置换出气体约1000L。

废水由一次沉淀池导入一次氧化处理生物氧化池，生物氧化池包括氧化池、爆气装置、水循环装置和分离装置。为提高氧化效果，生物氧化池出水口60％的水量重新通过生物氧化池入口循环氧化，污水停留时间为28小时，污泥浓度为30g/L，并按质量比1:1添加附着有微生物膜的多孔氧化铝材料，温度控制在36℃，pH值为7.5。以爆气的形式通入含氧气体，爆气氧浓度控制在4mg/L。污泥浓度为30g/L。

一次氧化结束后，水相引入到二次沉淀池，二次沉淀池中加入PFS(聚合硫酸铁)，200mg/L水。二次沉淀时间为6小时。沉淀池产生的污泥部分回收，加入生物氧化池重复利用。部分污泥引入到污泥处理系统中进一步处理。水相流入下一步臭氧氧化处理。分别在0.5小时、3小时、5小时进行气体置换，共置换出气体约1500L。

臭氧氧化池入水口与二次沉淀处理相连，臭氧通过膜片爆气装置混入水中，臭氧曝气装置置于臭氧氧化池的底部，并且与臭氧发生装置相连接。臭氧通入量控制在120mg/L水，臭氧氧化处理时间为1小时。臭氧氧化池设气体回收装置，回收气体经配气装置、缓冲气体罐，导入到气体收集罐。气体收集罐中共收集到气体M约1800L。

通过臭氧氧化处理后的水，可以达到排放要求。同时也可以选择作为中水引入到回收池中重新用于生产。

实施例2

将一次沉淀池收集的1000L气体，气体M 500L导入到臭气处理装置中进行臭气处理，具体为回收气体M与收集气体R经管式混合器混合后，进入混气罐中，并在混气罐中停留0.5小时。

混合气体经锅炉助燃气预处理后进入燃烧室。

实施例3

将二次沉淀池收集的1500L气体，气体M 500L导入到臭气处理装置中，进行臭气处理，具体为回收气体M与收集气体R经管式混合器混合后，进入混气罐中，并在混气罐中停留1小时。处理后气体无明显异味。

混合气体经锅炉助燃气预处理后进入燃烧室。

实施例4

重复上述实验过程，与之不同之处在于，将一次沉淀池、二次沉淀池，收集到气体R约2000L，按照比例与400L回收气体M混合，并在混气罐中停留1小时。处理后的混合气体经锅炉助燃气预处理后进入燃烧室。

实施例5

将一次沉淀池、二次沉淀池，收集到气体R约2000L，按照比例与1500L回收气体M在管式混合器充分混合后，直接经助燃气预处理装置通入锅炉燃烧室。

实施例6

将200L回收气体M与1600L氧气混合得到混合气体O，混合气体O依次通过气体冷却装置，气体过滤装置，无水CaCl₂干燥塔。其中，无水CaCl₂干燥塔，包含CaCl₂干燥剂10kg，干燥层高2m。干燥后气体O通入到进入臭氧发生装置，得到的臭氧气体通入到臭氧氧化池中。

臭氧氧化池出口取样检测，COD为43mg/L水，BOD为14mg/L，氨氮为13mg/L，色度去除，SS为12mg/L。

上述各实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种污水臭气的处理方法，包括依次将纺织印染废水进行预处理、一次沉淀处理、一次氧化处理、二次沉淀处理、臭氧氧化处理，达标的废水排放或作为回收水回收利用；其特征在于还包括：将纺织印染废水处理过程中产生的臭气统一收集到臭味尾气处理装置中，并将臭氧氧化处理过程中产生的气体统一收集为回收气体，并将回收气体通入到臭味尾气处理装置中于所述臭气进行混合。

2.如权利要求1所述的污水臭气的处理方法，其特征在于，所述的臭气收集于预处理过程和/或一次沉淀处理过程和/或二次沉淀处理过程。

3.如权利要求1所述的污水臭气的处理方法，其特征在于包括：将所述回收气体体积的60％‐90％通入臭味尾气处理装置中。

4.如权利要求3所述的污水臭气的处理方法，其特征在于包括：将所述回收气体体积的70％‐80％通入臭味尾气处理装置中。

5.如权利要求1所述的污水臭气的处理方法，其特征在于包括：将所述的回收气体与臭气按体积比为1:(1‐10)混合。

6.如权利要求5所述的污水臭气的处理方法，其特征在于包括：将所述的回收气体与臭气按体积比为1:(2‐5)混合。

7.如权利要求1所述的污水臭气的处理方法，其特征在于包括：将所述的臭气与回收气体混合后通入锅炉燃烧装置中作为燃烧助燃气体。

8.如权利要求1所述的污水臭气的处理方法，其特征在于包括：将所述的回收气体体积的10％‐40％导入到臭氧发生装置中的气体混合罐中，与氧气混合后经过干燥后作为臭氧氧化处理过程中含臭氧气体的原料气。