CN108947144B - 一种工业污水与废气协同处理工艺流程及协同处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工业污水与废气协同处理工艺流程及协同处理系统，其中，所述工业污水与废气协同处理系统包括污水处理装置和废气处理装置；所述污水处理装置包括污水调节池、生化处理装置、沉淀过滤装置、活性污泥调节分配池以及回用水调节池，其中，所述污水调节池的污水排水端通过管路与生化处理装置的污水进水端连接，所述活性污泥调节分配池的活性污泥进入端通过管路与沉淀过滤装置的活性污泥排出端连接；所述废气处理装置包括生物膜吸收塔、水汽分离装置以及活性炭吸附装置。该工业污水与废气协同处理系统具有耗能与运营成本低、易于掌控和系统稳定、处理效果好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种工业污水及废气协同处理工艺流程，具体为废塑料回收再利用处理过程中产生的废塑料清洗污水与造粒废气协同处理工艺流程及协同处理系统。
背景技术
废塑料、尤其是生活垃圾分类过程中的热塑性废塑料资源化普遍工艺流程为：破碎清洗、脱水造成洁净碎片；再经改性造粒、用作塑料制品厂的原料，进入下一环节的循环使用。生活源的废塑料粘附杂质和残留物，破碎清洗过程产生的污水可经生化处理，产生富余的活性污泥；经脱水后的碎片进行加热熔融挤出改性造粒，加热过程中因有微少的各种残留物、水分、废塑料助剂和降低物等挥发形成低浓度有机废气。
废塑料回收再生过程产生的污水和废气需进行处理，避免产生环境污染。现有技术中污水处理和废气处理分别进行处理，废气处理通常应用活性炭吸附，但极易饱和，且废活性炭作为危险废物处理费用高；而光解(UV)处理废气技术对排气量大的场合难以适应，能耗成本也较高。即现有技术的运行稳定性差、运行过程难以掌控、运行处理成本高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，利用处理对象同时有活性污泥和废气的特点，提供一种工业污水与废气协同处理工艺流程，该工艺流程具有能耗与运营成本低、易于掌控和系统稳定、处理效果好的优点。
本发明的另一个目的在于提供一种工业污水与废气协同处理工艺流程对应的协同处理系统。
本发明解决上述技术问题的技术方案是：
一种工业污水与废气协同处理工艺流程，包括以下步骤：
(1)将清洗废塑料的污水排至污水调节池，与内存一定量的富余活性污泥和待处理的污水预曝气混合，实现均化；
(2)将预曝气后的污水泵入生化处理装置中，实现好氧生化处理、兼性厌氧生化处理等，并将生化处理后的污水泵入沉淀池中进行沉淀过滤；
(3)将沉淀过滤的上清液送入回用水调节池中作为清洗废塑料循环用水；将沉淀过滤后的富余污泥部分泵入活性污泥调节分配池中；
(4)将活性污泥调节分配池中的活性污泥部分泵入生物膜吸收塔中作为吸收生物用，部分送入污泥压滤或干化池中进行后续的污泥处理，部分送入污水调节池中；
(5)步骤(4)中的活性污泥进入生物膜吸收塔内后，在塔内设置的填料表面形成生物膜，废气中的有机物进入该生物膜吸收塔后，与生物膜进行充分的接触，被生物膜有效地吸收；
(6)生物膜吸收塔内，完成吸收处理后的废气先经过水气分离装置去除水分，再经过活性炭的吸附后达标外排；完成废气吸收的活性污泥经吸收塔底部流出，然后被送回到生化处理装置进行处理。
一种工业污水与废气协同处理系统，包括污水处理装置和废气处理装置；其中，所述污水处理装置包括污水调节池、生化处理装置、沉淀过滤装置、活性污泥调节分配池以及回用水调节池，其中，所述污水调节池的污水进水端通过管路与废塑料清洗污水排水端连接，所述污水调节池的污水排水端通过管路与生化处理装置的污水进水端连接，所述活性污泥调节分配池的活性污泥进入端通过管路与沉淀过滤装置的活性污泥排出端连接，所述回用水调节池的清水进入端通过管路与沉淀过滤装置的清水排出端连接；
所述废气处理装置包括生物膜吸收塔、水汽分离装置以及活性炭吸附装置，其中，所述生物膜吸收塔上设有用于废气进入的进气口，生物膜吸收塔的顶部通过输水管与污水处理装置中的活性污泥调节分配池的活性污泥排出端连接，生物膜吸收塔底部的活性污泥排出口通过管路与生化处理装置的活性污泥进入端连接；所述水汽分离装置的进气口通过管路与生物膜吸收塔的排气口连接，水汽分离装置的排气口通过管路与活性炭吸附装置的进气口连接。
优选地，所述污水调节池包括污水缓冲池和与污水缓冲池通过输水管连通的预曝气池，其中，所述污水缓冲池上设有过滤网，所述预曝气池底设有活性污泥，所述废气处理装置的排气口通过输气管与预曝气池连通。工作时，塑料清洗污水输送至污水缓冲池中，污水缓冲池用于对进入预曝气池中的污水先进行过滤和杂质沉淀，利用过滤网过滤较大体积的固体，利用沉淀的方式让泥沙等沉水杂质沉降到池底，经过滤和沉淀后的污水到达预曝气池后，所述废气处理装置的排气口通过输气管与预曝气池连通后，废气处理装置产生的处理后的干净空气经输气管输送后到达预曝气池，由于废气中含有氧气，能够为预曝气池中的活性污泥的提供氧气，使得污水在进入生化处理装置前先进行微生物的分解预处理，一方面能够提高污水的处理效果，另一方面又利用废气处理装置产生的干净空气对活性污泥供氧，既减少了相关供氧设备的使用，同时又能够对废气进行再次过滤，因此具有设计巧妙、处理成本低、处理效果好的优点。
优选地，所述污水缓冲池与预曝气池之间的输水管呈“n”字形。这样能够有效避免污水缓冲池中的杂质越过输水管进入预曝气池中，其原理是：污水从上而下进入污水缓冲池后先经过过滤网的过滤，随后污水中的杂质逐渐沉降，而污水要进入预曝气池，就必须先向下到达“n”字形输水管中位于污水缓冲池一侧的最低端，然后沿着输水管向上流动在横向流动然后再从输水管中位于预曝气池一侧的下端排出进入预曝气池，由于污水缓冲池中沉降后的杂质很难再向上浮起并通过输水管进入预曝气池，因此防止污水缓冲池中的杂质进入到预曝气池中。
本发明的一个优选方案，其中，所述生化处理装置上方设有集气罩，该集气罩的一端通过输气管与生物膜吸收塔上的进气口连接。这样设置的目的在于，在生化处理装置对污水进行处理时，微生物分解有机物产生废气，该废气能够通过输气管和进气口进入到废气处理装置中统一进行处理，从而不需要增设其它的废气处理装置。
本发明的一个优选方案，其中，所述污水调节池设置在地上，从地面向下凹陷，所述废塑料清洗污水排水端设置在地表以上。这样，废塑料清洗污水排水端的垂直高度高于活性水调节池，形成高度差，使得从废塑料清洗污水排水端排出的活性污泥不借助其它动力，只在重力的作用下就能够通过管路流入到污水调节池中，从而减少了其它动力机构的使用，使得整个装置结构简单、工作自然顺畅。
本发明的一个优选方案，其中，所述输水管上设有用于控制流入生物膜吸收塔内活性污水流量的流量阀。通过设置流量阀，能够改变输水管中活性污水的流速，从而能够根据废气的进气量对活性污水的流量进行调节，提高对废气的吸收处理效果。
本发明的一个优选方案，其中，所述生化处理装置和生物膜处理装置为多组，多组生化处理装置之间或多组生物膜处理装置之间通过并联的方式设置。工作时，多组生化处理装置和废气处理装置能够同时进行多组污水和废气的处理任务，从而适应大规模污水和废气处理的要求。
本发明的工业污水与废气协同处理系统的工作原理为：
将清洗废塑料的污水排至污水调节池，与内存一定量的富余活性污泥和待处理的污水预曝气混合，实现均化；预曝气后的污水泵入生化处理装置；实现好氧生化处理、沉淀、兼性厌氧生化处理等，沉淀过滤的上清液进入回用水调节池为清洗废塑料循环用水；富余污泥部分进入活性污泥调节分配池供废气处理作吸收生物用；污泥部分进入污水调节池，部分进入污泥压滤或干化池。
废气处理的工作原理：
活性污泥分配池中的活性污泥进入生物膜吸收塔，在塔内设置的填料表面形成生物膜；废气通过生物膜吸收塔与生物膜进行充分的接触，生物膜对废气中的有机物进行有效吸收；生物膜吸收塔底部排出的活性污泥，回到生化处理装置进行处理；经吸收后的废气经过水气分离装置去除水分，再经活性炭吸附后达标外排。
本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：
1、生物膜对低浓度有机废气的有效吸收，2005年前后有许多研究成果及报道，为成熟技术；本发明为基于该技术的应用系统。本发明的系统己经进行生产性应用测试一年多，效果良好。
2、将废塑料清洗污水处理系统和造粒废气处理系统有机结合。用污水生化处理产生的活性污泥吸收废气中的低浓度有机物质，达到废气净化的目的。
3、整个处理系统的装置除地下水池由钢筋砼结构外，可统一按照标准集装箱的外形结构，有结构合理、运输安装方便、易于制作、造价低廉的特点；
4、整个处理系统一体化考虑，具有占地面积少、气液输送环节少、操作简单、易于维护、安全可靠、能耗低廉。达到建设周期短、投资省与运行成本低的特点。
附图说明
图1为本发明的一种工业污水与废气协同处理工艺流程的流程图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
参见图1，本发明的工业污水与废气协同处理工艺流程包括以下步骤：
(1)将清洗废塑料的污水排至污水调节池，与内存一定量的富余活性污泥和待处理的污水预曝气混合，实现均化；
(2)将预曝气后的污水泵入生化处理装置中，实现好氧生化处理、兼性厌氧生化处理等，并将生化处理后的污水泵入沉淀池中进行沉淀过滤；
(3)将沉淀过滤的上清液送入回用水调节池中作为清洗废塑料循环用水；将沉淀过滤后的富余污泥部分泵入活性污泥调节分配池中；
(4)将活性污泥调节分配池中的活性污泥部分泵入生物膜吸收塔中作为吸收生物用，部分送入污泥压滤或干化池中进行后续的污泥处理，部分送入污水调节池中；
(5)步骤(4)中的活性污泥进入生物膜吸收塔内后，在塔内设置的填料表面形成生物膜，废气中的有机物进入该生物膜吸收塔后，与生物膜进行充分的接触，被生物膜有效地吸收；
(6)生物膜吸收塔内，完成吸收处理后的废气先经过水气分离装置去除水分，再经过活性炭的吸附后达标外排；完成废气吸收的活性污泥经吸收塔底部流出，然后被送回到生化处理装置进行处理。
参见图1，本发明的一种应用上述工业污水与废气协同处理工艺流程工作的工业污水与废气协同处理系统包括污水处理装置和废气处理装置；其中，所述污水处理装置包括污水调节池、生化处理装置、沉淀过滤装置、活性污泥调节分配池以及回用水调节池，其中，所述污水调节池的污水进水端通过管路与废塑料清洗污水排水端连接，所述污水调节池的污水排水端通过管路与生化处理装置的污水进水端连接，所述活性污泥调节分配池的活性污泥进入端通过管路与沉淀过滤装置的活性污泥排出端连接，所述回用水调节池的清水进入端通过管路与沉淀过滤装置的清水排出端连接；
所述废气处理装置包括生物膜吸收塔、水汽分离装置以及活性炭吸附装置，其中，所述生物膜吸收塔上设有用于废气进入的进气口，生物膜吸收塔的顶部通过输水管与污水处理装置中的活性污泥调节分配池的活性污泥排出端连接，生物膜吸收塔底部的活性污泥排出口通过管路与生化处理装置的活性污泥进入端连接；所述水汽分离装置的进气口通过管路与生物膜吸收塔的排气口连接，水汽分离装置的排气口通过管路与活性炭吸附装置的进气口连接。
其中，所述污水调节池包括污水缓冲池和与污水缓冲池通过输水管连通的预曝气池，其中，所述污水缓冲池上设有过滤网，所述预曝气池底设有活性污泥，所述废气处理装置的排气口通过输气管与预曝气池连通。工作时，塑料清洗污水输送至污水缓冲池中，污水缓冲池用于对进入预曝气池中的污水先进行过滤和杂质沉淀，利用过滤网过滤较大体积的固体，利用沉淀的方式让泥沙等沉水杂质沉降到池底，经过滤和沉淀后的污水到达预曝气池后，所述废气处理装置的排气口通过输气管与预曝气池连通后，废气处理装置产生的处理后的干净空气经输气管输送后到达预曝气池，由于废气中含有氧气，能够为预曝气池中的活性污泥的提供氧气，使得污水在进入生化处理装置前先进行微生物的分解预处理，一方面能够提高污水的处理效果，另一方面又利用废气处理装置产生的干净空气对活性污泥供氧，既减少了相关供氧设备的使用，同时又能够对废气进行再次过滤，因此具有设计巧妙、处理成本低、处理效果好的优点。
其中，所述污水缓冲池与预曝气池之间的输水管呈“n”字形。这样能够有效避免污水缓冲池中的杂质越过输水管进入预曝气池中，其原理是：污水从上而下进入污水缓冲池后先经过过滤网的过滤，随后污水中的杂质逐渐沉降，而污水要进入预曝气池，就必须先向下到达“n”字形输水管中位于污水缓冲池一侧的最低端，然后沿着输水管向上流动在横向流动然后再从输水管中位于预曝气池一侧的下端排出进入预曝气池，由于污水缓冲池中沉降后的杂质很难再向上浮起并通过输水管进入预曝气池，因此防止污水缓冲池中的杂质进入到预曝气池中。
其中，所述生化处理装置上方设有集气罩，该集气罩的一端通过输气管与生物膜吸收塔上的进气口连接。这样设置的目的在于，在生化处理装置对污水进行处理时，微生物分解有机物产生废气，该废气能够通过输气管和进气口进入到废气处理装置中统一进行处理，从而不需要增设其它的废气处理装置。
所述污水调节池设置在地上，从地面向下凹陷，所述废塑料清洗污水排水端设置在地表以上。这样，废塑料清洗污水排水端的垂直高度高于活性水调节池，形成高度差，使得从废塑料清洗污水排水端排出的活性污泥不借助其它动力，只在重力的作用下就能够通过管路流入到污水调节池中，从而减少了其它动力机构的使用，使得整个装置结构简单、工作自然顺畅。
所述输水管上设有用于控制流入生物膜吸收塔内活性污水流量的流量阀。通过设置流量阀，能够改变输水管中活性污水的流速，从而能够根据废气的进气量对活性污水的流量进行调节，提高对废气的吸收处理效果。
为了提高污水和废气的处理效率，所述生化处理装置和生物膜处理装置为多组，多组生化处理装置之间或多组生物膜处理装置之间通过并联的方式设置。工作时，多组生化处理装置和废气处理装置能够同时进行多组污水和废气的处理任务，从而适应大规模污水和废气处理的要求。
本发明的工业污水与废气协同处理系统的工作原理为：
将清洗废塑料的污水排至污水调节池，与内存一定量的富余活性污泥和待处理的污水预曝气混合，实现均化；预曝气后的污水泵入生化处理装置；实现好氧生化处理、沉淀、兼性厌氧生化处理等，沉淀过滤的上清液进入回用水调节池为清洗废塑料循环用水；富余污泥部分进入活性污泥调节分配池供废气处理作吸收生物用；污泥部分进入污水调节池，部分进入污泥压滤或干化池。
废气处理的工作原理：
活性污泥分配池中的活性污泥进入生物膜吸收塔，在塔内设置的填料表面形成生物膜；废气通过生物膜吸收塔与生物膜进行充分的接触，生物膜对废气中的有机物进行有效吸收；生物膜吸收塔底部排出的活性污泥，回到生化处理装置进行处理；经吸收后的废气经过水气分离装置去除水分，再经活性炭吸附后达标外排。
上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种工业污水与废气协同处理工艺流程，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将清洗废塑料的污水排至污水调节池，与内存一定量的富余活性污泥预曝气混合，实现均化；
（2）将预曝气后的污水泵入生化处理装置中，实现好氧生化处理、兼性厌氧生化处理，并将生化处理后的污水泵入沉淀池中进行沉淀过滤；
（3）将沉淀过滤的上清液送入回用水调节池中作为清洗废塑料循环用水；将沉淀过滤后的富余污泥部分泵入活性污泥调节分配池中；
（4）将活性污泥调节分配池中的活性污泥部分泵入生物膜吸收塔中作为吸收生物用，部分送入污泥压滤或干化池中进行后续的污泥处理，部分送入污水调节池中；
（5）步骤（4）中的活性污泥进入生物膜吸收塔内后，在塔内设置的填料表面形成生物膜，废气中的有机物进入该生物膜吸收塔后，与生物膜进行充分的接触，被生物膜有效地吸收；
（6）生物膜吸收塔内，完成吸收处理后的废气先经过水气分离装置去除水分，再经过活性炭的吸附后成为干净空气，输送至预曝气池；完成废气吸收的活性污泥经吸收塔底部流出，然后被送回到生化处理装置进行污水处理；
所述污水调节池包括污水缓冲池和与污水缓冲池通过输水管连通的预曝气池，其中，所述污水缓冲池上设有过滤网，所述预曝气池的池底设有活性污泥。
2.一种应用权利要求1所述的工业污水与废气协同处理工艺流程的工业污水与废气协同处理系统，包括污水处理装置和废气处理装置，所述污水处理装置包括污水调节池、生化处理装置、沉淀过滤装置、活性污泥调节分配池以及回用水调节池，其中，所述污水调节池的污水进水端通过管路与废塑料清洗污水排水端连接，所述污水调节池的污水排水端通过管路与生化处理装置的污水进水端连接，所述活性污泥调节分配池的活性污泥进入端通过管路与沉淀过滤装置的活性污泥排出端连接，所述回用水调节池的清水进入端通过管路与沉淀过滤装置的清水排出端连接；
所述废气处理装置包括生物膜吸收塔、水汽分离装置以及活性炭吸附装置，其中，所述生物膜吸收塔上设有用于废气进入的进气口，生物膜吸收塔的顶部通过输水管与污水处理装置中的活性污泥调节分配池的活性污泥排出端连接，生物膜吸收塔底部的活性污泥排出口通过管路与生化处理装置的活性污泥进入端连接；所述水汽分离装置的进气口通过管路与生物膜吸收塔的排气口连接，水汽分离装置的排气口通过管路与活性炭吸附装置的进气口连接；
所述生化处理装置和生物膜吸收塔均为多组。
3.根据权利要求2所述的工业污水与废气协同处理系统，其特征在于，所述污水缓冲池与预曝气池之间的输水管呈“n”字形。
4.根据权利要求3所述的工业污水与废气协同处理系统，其特征在于，所述污水调节池设置在地上，从地面向下凹陷，所述废塑料清洗污水排水端设置在地表以上。
5.根据权利要求4所述的工业污水与废气协同处理系统，其特征在于，所述生化处理装置上方设有集气罩，该集气罩的一端通过输气管与生物膜吸收塔上的进气口连接。
6.根据权利要求2-5任一项所述的工业污水与废气协同处理系统，其特征在于，所述输水管上设有用于控制流入生物膜吸收塔内活性污水流量的流量阀。
7.根据权利要求2-5任一项所述的工业污水与废气协同处理系统，其特征在于，多组生化处理装置之间或多组生物膜吸收塔之间通过并联的方式设置。
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