CN109455845A - 一种汽修厂废气废水协同处理方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽修厂废气废水协同处理的方法，包括以下步骤：a、废水从第一吸收塔上部进入第一吸收塔，废气从第一吸收塔下部进入第一吸收塔，废水和废气在第一吸收塔内完成吸收；b、从第一吸收塔排出的废气由第二吸收塔下部进入第二吸收塔内，从第一吸收塔排出的废水经隔油处理后由第二吸收塔上部进入第二吸收塔内，在所述第二吸收塔内液相中投放活性炭粉末，臭氧通过第二吸收塔塔底进入所述第二吸收塔，废气和废水在所述第二吸收塔内进行臭氧催化氧化反应。本发明的方法能够解决中小型汽修厂废水废气乱排放现象，减少污染，在降低污染物处理成本的同时提高处理效率。

Description

一种汽修厂废气废水协同处理方法和装置
技术领域
本发明涉及一种废气废水的处理方法，特别是涉及一种汽修厂废气废水协同处理的方法，本发明还涉及一种汽修厂废气废水协同处理的装置。
背景技术
随着汽车产业的迅速发展，与之相配套的汽车维修服务业也得到快速发展，但其产生的环境污染问题也逐渐受到人们的关注。汽修厂的废水主要包括：汽车清洗废水、发动机底盘拆装车间清洗废水、喷漆水帘喷淋废水、车间清洁废水及员工生活废水等，这些废水成份复杂，含有石油类(汽油、柴油、机油等)、悬浮颗粒物(SS)、阴离子表面活性剂(LAS)、喷漆树脂及溶剂、多环芳烃、氨氮、铅、磷等多种污染物。一些中小型汽修厂的废水甚至完全不进行处理，添加清水后直接排入市政管网，增大了城市污水处理难度。同时，维修过程中会产生大量含挥发性有机物(VOCs)的废气，如油性喷漆中的甲苯和二甲苯等，水性喷漆中酯类和醇类有机化合物等。这些VOCs具有光化学活性，严重影响空气质量和人体健康。
汽修企业多为中、小、微型企业，分布在城市周边和城乡区域，大多是租赁厂房，经营场所不固定，难以建设固定复杂的基于物化法、生化法的污水处理设施，且物化法和生物法污水处理技术工艺专业性强，需要经验丰富的技术人员管理操作，而汽修企业员工流动性较大，不利于其污水处理设施的运营管理。同时，环境气候对物化法和生物法也有较大的影响，污水温度直接影响混凝效果和微生物活性，特别是冬天水温降低，为了确保处理效果，污水一般需加热，从而增加能耗。
目前，应用较多的VOCs处理技术主要包括吸附、焚烧、催化燃烧和生物技术，但这些技术均受投资、维护管理、实施条件等方面的影响，不能很好地应用于城市汽修厂。
目前，大城市的空气质量仍不能满足标准和公众期望，虽然已经连续采取污染治理措施，主要大气污染物浓度逐年下降，但大气污染物排放总量仍然超过环境容量。近年来随着环保执法日趋严格，大城市汽车维修行业的VOCs排放已不容小觑，汽修厂作为废气废水重点排放点，也是环保执法排查的重点。在城市建设用地异常紧张和汽修厂废气废水排放问题日益突出的背景下，亟需适宜的废水废气处理技术及设备。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种汽修厂废气废水协同处理方法，以解决目前城市中小型汽修厂废水废气乱排放现象，减少污染，在降低污染物处理成本的同时提高处理效率。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种汽修厂废气废水协同处理的方法，包括以下步骤：
a、废水从第一吸收塔上部进入第一吸收塔，废气从第一吸收塔下部进入第一吸收塔，废水和废气在第一吸收塔内完成吸收；
b、从第一吸收塔排出的废气由第二吸收塔下部进入第二吸收塔内，从第一吸收塔排出的废水经隔油处理后由第二吸收塔上部进入第二吸收塔内，在所述第二吸收塔内液相中投放活性炭粉末，臭氧通过第二吸收塔塔底进入所述第二吸收塔，废气和废水在所述第二吸收塔内进行臭氧催化氧化反应。
上述汽修厂废气废水协同处理的方法，其中，所述步骤a中的废水为汽修厂清洗维修中产生的碱性废水。
上述汽修厂废气废水协同处理的方法，其中，所述活性炭粉末孔径为0.2nm-2nm。
上述汽修厂废气废水协同处理的方法，其中，所述步骤b中臭氧通过设置在所述第二吸收塔塔底的微纳米臭氧分布器进入塔内。
本发明还提供了一种汽修厂废气废水协同处理的装置，该装置包括依次连接的第一吸收塔、隔油池和第二吸收塔；
所述第一吸收塔设置第一喷淋装置，第一吸收塔上部设置废水进口和废气出口，下部设置废气进口和废水出口；
所述隔油池，包括废水进口和废水出口，通过废水进口与所述第一吸收塔废水出口连接；
所述第二吸收塔设置第二喷淋装置，第二吸收塔上部设置废水进口和废气出口，下部设置废气进口和废水出口，在所述第二吸收塔内液相中投放活性炭粉末，并且所述第二吸收塔底部设置臭氧进气口，所述隔油池废水出口与所述第二吸收塔上部的废水进口连接。
上述汽修厂废气废水协同处理的装置，其中，该装置还包括臭氧发生器，所述臭氧发生器通过所述臭氧进气口与所述第二吸收塔连接。
上述汽修厂废气废水协同处理的装置，其中，所述第二吸收塔底部设置微纳米臭氧分布器。
上述汽修厂废气废水协同处理的装置，其中，所述微纳米臭氧分布器设置在所述第二吸收塔废气进口下方。
上述汽修厂废气废水协同处理的装置，其中，所述第一吸收塔底部设置气体分布器，位于所述第一吸收塔废气进口的上方。
上述汽修厂废气废水协同处理的装置，其中，所述第一喷淋装置和第二喷淋装置的喷雾角度为90-120°，喷孔直径为20-40mm，喷雾类型为空心圆锥，雾冠直径为1-3m，喷雾流量为5-600m3/h。
本发明汽修厂废气废水协同处理的方法和装置的有益效果为：
1、本发明汽修厂废气废水协同处理的方法中，汽修行业挥发出来的VOCs主要是酯类化合物,采用汽修厂的碱性废水来吸收车间产生的VOCs废气，减少了废气吸收过程中吸收剂内碱性物质的添加，将此类污水用作吸收剂可相似相溶汽修厂车间的废气，同时降低了后续处理的负荷和整体的运行费用；
2、本发明汽修厂废气废水协同处理的方法采用喷淋吸收-粉末活性炭吸附-臭氧催化氧化耦合工艺，废水和废气在微纳米臭氧和活性炭粉末的催化氧化作用下，能够高效的去除大分子或是难降解的有机污染物。活性炭粉末能够高效吸附气体和水中的有机物质，并在微纳米臭氧的作用下迅速氧化分解，使活性炭和液体环境不断更新，可同时进行吸附和解吸的过程，提高了三相传质速率，相比传统先喷淋吸收再臭氧氧化的过程，占地面积减少50％，难溶于水的VOCs物质在活性炭不断地吸附和臭氧及时的催化氧化作用下，吸收率也有较高提升，非水溶性三苯类物质中苯、苯系物和非甲烷总烃的去除率得到显著提升，普遍高于市面实施应用的技术和分段式喷淋吸收的去除率。
3、本发明的废气废水协同处理的装置将喷淋吸收-粉末活性炭-臭氧催化氧化组合在一个吸收塔内，投入低、体积小，移动方便。
附图说明
图1为本发明汽修厂废气废水协同处理的装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细描述本发明。
实施例1汽修厂废气废水协同处理的装置
如图1所示，本发明的汽修厂废气废水协同处理的装置包括依次连接的第一吸收塔1、隔油池7和第二吸收塔2。第一吸收塔1顶部设置第一喷淋装置6，第一吸收塔1上部设置废水进口和废气出口，下部设置废气进口和废水出口；隔油池7包括废水进口和废水出口，废水进口与第一吸收塔1废水出口连接；第二吸收塔2设置顶部第二喷淋装置8，第二吸收塔2上部设置废水进口和废气出口，下部设置废气进口和废水出口，在第二吸收塔2内液相中投放活性炭粉末9，并且第二吸收塔2底部设置臭氧进气口，隔油池7的废水出口与第二吸收塔2上部的废水进口连接。
该装置还包括臭氧发生器11，通过臭氧进气口与第二吸收塔2连接。
第一吸收塔1底部设置气体分布器5，位于第一吸收塔1废气进口的上方，第二吸收塔2底部设置微纳米臭氧分布器10，设置在第二吸收塔2废气进口下方。
第一喷淋装置6和第二喷淋装置8的喷雾角度优选为90-120°，喷孔直径优选为20-40mm，喷雾类型优选为空心圆锥，雾冠直径优选为1-3m，喷雾流量优选为5-600m3/h。
实施例2汽修厂废气废水协同处理的方法
采用实施例1的装置对汽修厂废气废水进行协同处理，方法如下：
如图1所示，将汽修厂的含碱废水在废水调节池3中缓冲后由第一吸收塔1上部的废水进口打入第一吸收塔1内，汽修厂的废气通过废气调节装置4送入第一吸收塔1下部的废气进口，废水进入第一吸收塔1后经由第一喷淋装置6均匀喷淋，分散下落，废气通过废气分布器5向上与来自塔顶的废水逆流接触，废水吸收废气中的VOCs，完成吸收后，废水通过第一吸收塔1下部的废水出口进入隔油池7内，废水在隔油池7内去除浮油，之后由第二吸收塔2的上部废水进口进入第二吸收塔2内，经由第二喷淋装置8均匀喷淋，分散下落，由第一吸收塔上部废气出口排出的废气经第二吸收塔2的下部的废气进口进入第二吸收塔2内，臭氧发生器11产生的臭氧经由第二吸收塔2塔底的臭氧进气口进入塔内，通过微纳米臭氧分布器10均匀分布后进入水相，在第二吸收塔2的水相中投放活性炭粉末，活性炭粉末孔径优选为0.2nm-2nm，由第二喷淋装置8喷洒下来的废水充分吸收废气中的VOCs，水相中的活性炭粉末高效吸附废气以及废水中的有机物质，在微纳米臭氧的作用下废水和被吸收进废水中的VOCs污染物被氧化分解，并且臭氧直接将吸附在活性炭上的污染物氧化，使活性炭不断得到更新，活性炭可以同时进行吸附和解吸过程，提高了三相传质速率。经第二吸收塔2中的喷淋吸收-活性炭吸附-臭氧催化氧化组合工艺处理后的废水由第二吸收塔2下部的废水出口排出，废气由第二吸收塔2上部的废气出口排出。
采用本实施对汽修厂废气废水进行处理的参数指标和结果见表1。
对比例1
与实施例2处理的废气废水的参数相同，采用的处理方法与实施例2相同，不同之处是将第二吸收塔改为分段式处理，先进行喷淋吸收处理，然后进行臭氧催化氧化处理，处理方法中不投放活性炭粉末，处理结果见表1。
对比例2
与实施例2处理的废气废水的参数相同，采用的处理方法与实施例2相同，不同之处是在第二吸收塔水相中不投放活性炭粉末，处理结果见表1。
对比例3
与实施例2处理的废气废水的参数相同，采用的处理方法与实施例2相同，不同之处是在第二吸收塔水相中不投放活性炭粉末，第二吸收塔的废气出口排出废气后，废气再进入活性炭吸附装置单独进行活性炭吸附处理，处理结果见表1。
表1
从表1中，可以看出，采用实施例2的方法，在第二吸收塔中将喷淋吸收、活性炭吸附、臭氧催化氧化组合在一起对汽修厂的废气和废水同时进行处理，处理效果远远好于对比例1、对比例2和对比例3中采用的废水废气处理方法，废水和废气中污染物的去除率得到了显著提高，经实施例2方法处理后的废水废气满足了《汽车维修业水污染物排放标准》(GB26877-2011)和《汽车维修业大气污染物排放标准》(DB11/1228-2015)的要求。
采用实施例2和对比例3的方法处理后的VOCs组分比例见表2。
表2
通过表2可以看出，采用实施例2的方法，将喷淋吸收、活性炭吸附、臭氧催化氧化组合为一体式的处理方式，直接添加活性炭在喷淋吸收装置中，一方面可以提高有机污染物的吸附速率，另一方面在同一体系内臭氧直接将吸附在活性炭上的污染物氧化，使活性炭不断得到更新，基本使活性炭实现了同时吸附和解吸，处理效率得到显著提高，而对比例3中，废气在经过第二吸收塔喷淋吸收臭氧催化氧化后，再单独进入活性炭吸附装置进行吸附处理，活性炭不能及时被更新，一旦对活性炭更换不及时，还会产生毒性更强的卤代物质，如1,2-二氯丙烷等。

Claims (10)

1.一种汽修厂废气废水协同处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、废水从第一吸收塔上部进入第一吸收塔，废气从第一吸收塔下部进入第一吸收塔，废水和废气在第一吸收塔内完成吸收；
b、从第一吸收塔排出的废气由第二吸收塔下部进入第二吸收塔内，从第一吸收塔排出的废水经隔油处理后由第二吸收塔上部进入第二吸收塔内，在所述第二吸收塔内液相中投放活性炭粉末，臭氧通过第二吸收塔塔底进入所述第二吸收塔，废气和废水在所述第二吸收塔内进行臭氧催化氧化反应。
2.根据权利要求1所述的汽修厂废气废水协同处理的方法，其特征在于，所述步骤a中的废水为汽修厂清洗维修中产生的碱性废水。
3.根据权利要求1所述的汽修厂废气废水协同处理的方法，其特征在于，所述活性炭粉末孔径为0.2nm-2nm。
4.根据权利要求1所述的汽修厂废气废水协同处理的方法，其特征在于，所述步骤b中臭氧通过设置在所述第二吸收塔塔底的微纳米臭氧分布器进入塔内。
5.一种汽修厂废气废水协同处理的装置，其特征在于，该装置包括依次连接的第一吸收塔、隔油池和第二吸收塔；
所述第一吸收塔设置第一喷淋装置，第一吸收塔上部设置废水进口和废气出口，下部设置废气进口和废水出口；
所述隔油池，包括废水进口和废水出口，通过废水进口与所述第一吸收塔废水出口连接；
所述第二吸收塔设置第二喷淋装置，第二吸收塔上部设置废水进口和废气出口，下部设置废气进口和废水出口，在所述第二吸收塔内液相中投放活性炭粉末，并且所述第二吸收塔底部设置臭氧进气口，所述隔油池废水出口与所述第二吸收塔上部的废水进口连接。
6.根据权利要求5所述的汽修厂废气废水协同处理的装置，其特征在于，该装置还包括臭氧发生器，所述臭氧发生器通过所述臭氧进气口与所述第二吸收塔连接。
7.根据权利要求5所述的汽修厂废气废水协同处理的装置，其特征在于，所述第二吸收塔底部设置微纳米臭氧分布器。
8.根据权利要求7所述的汽修厂废气废水协同处理的装置，其特征在于，所述微纳米臭氧分布器设置在所述第二吸收塔废气进口下方。
9.根据权利要求5所述的汽修厂废气废水协同处理的装置，其特征在于，所述第一吸收塔底部设置气体分布器，位于所述第一吸收塔废气进口的上方。
10.根据权利要求5所述的汽修厂废气废水协同处理的装置，其特征在于，所述第一喷淋装置和第二喷淋装置的喷雾角度为90-120°，喷孔直径为20-40mm，喷雾类型为空心圆锥，雾冠直径为1-3m，喷雾流量为5-600m3/h。
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