CN110090540A - 一种硅酸钙板生产过程中的废气净化除臭工艺及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及废气净化除臭的技术领域，公开了一种硅酸钙板生产过程中的废气净化除臭工艺及装置。本发明的废气净化除臭工艺，具体为首先对废气进行热交换降温处理，然后进行气液分离，对所得气体进行光催化净化以及喷淋除臭后，冷却降温处理，然后进行絮凝净化预处理，再将处理后的废水循环搅拌后送入臭氧‑曝气生物滤池，经进一步生物降解后过滤，得到的出水。此工艺过程简单，绿色环保，经过本发明的净化除臭工艺的处理，最终污水的CODcr为100(mg/L)、SS≤10(mg/L)、臭味极弱、pH值为7，符合国家废水排放标准。对废水里的累积污染物、臭气由气相转到液相的循环污染提供有效工艺处理。

Description

一种硅酸钙板生产过程中的废气净化除臭工艺及装置

技术领域

本发明涉及废气净化除臭的技术领域，特别涉及一种硅酸钙板生产过程中的废气净化除臭工艺及装置。

背景技术

硅酸钙板以其优越的材料性能被广泛应用于世界发达国家的建筑工程中，20世纪90年代硅酸钙板生产技术引入中国，近10余年来我国硅酸钙板的产量增长较快，应用范围越来越广，已经逐步发展成为建筑板材的主导材料之一。生产硅酸钙板的主要原料有石英砂、生石灰、硅灰石、水泥、木质纤维、外加剂、水等，经流浆成型、板坯压实、蒸压养护、制成的强度高、性能稳定的无机建筑板材。板坯脱模后送入蒸压釜中蒸压养护8～10h，蒸气压为1.0MPa，温度为180℃～190℃。在蒸养过程中板坯中的二氧化硅、氢氧化钙和水发生化学反应，生成托勃莫来石晶体和硬硅钙石。水化反应的质量直接影响硅酸钙板的强度、伸缩率、防潮性能。工厂内的臭气主要来源于蒸压釜排出的废气，废气经喷淋塔后的废水有严重的臭味且呈较强的碱性。臭气弥漫车间及厂房周边，影响恶化周围环境，给工人及管理者身心健康带来危害，因此须对臭气及污水进行净化处理。

发明专利公开文本CN108483737A公开了一种喷淋污水净化系统，其采用两级絮凝投料池系统，对不同浓度不同成份的沥青烟气喷淋液分级处理，使得絮凝效果显著提升。但其净化系统和净化工艺只是利用絮凝沉淀机理及油水分离器对沥青基材料的生产过程中沥青烟气进行初级物化处理，对喷淋循环污水溶于水里的累积污染物、臭气由气相转到液相的循环污染未提供有效工艺处理，故需对现有技术进一步改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硅酸钙板生产过程中的废气净化除臭工艺。

本发明的另一目的在于提供一种实现上述硅酸钙板生产过程中的废气净化除臭工艺的装置。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种硅酸钙板生产过程中的废气净化除臭工艺，具体包括以下几个步骤：

(1)将硅酸钙板生产过程中产生的废蒸汽进行热交换降温处理，然后进行气液分离，将分离所得气体经光催化净化后进行喷淋除臭得到喷淋循环水，然后将所得喷淋循环水冷却降温；

(2)将步骤(1)所得冷却后的喷淋循环水进行絮凝净化预处理，去除大部分不溶解的污染物、部分溶解的污染物和部分溶于水的废气，得到沉淀污泥和净化后的废水；

(3)将步骤(2)所得净化后的废水循环搅拌，然后送入臭氧-曝气生物滤池，先进行臭氧预处理，将大分子及难溶于水的污染物，降解为小分子及易溶于水的污染物，然后在生物滤池中对污染物进一步生物降解后去除，得到的出水无色无味。

步骤(1)所述的废蒸汽是由蒸压釜排出的废蒸汽；

步骤(1)所述光催化净化是通过纳米二氧化钛光触媒网催化净化。

步骤(1)所述气体经光催化净化再进行喷淋除臭后，有部分达标气体直接排放。

步骤(1)所述第一次降温处理为降温至80～160℃，第二次降温为降温至20～35℃。

步骤(2)所述絮凝净化预处理需要添加药剂，药剂为高分子无机混凝剂和有机高分子絮凝剂；其中高分子无机混凝剂为聚合硫酸铁(PFS)、聚合硫酸铝(PAS)和聚合氯化铝(PAC)中的至少一种，有机高分子絮凝剂为聚丙烯酰胺(PAM)；

优选地，步骤(2)所述药剂的用量满足每1L的喷淋循环水加入60mL～600mL的高分子无机混凝剂和6mL～60mL的有机絮凝剂。

步骤(2)所述喷淋循环水进行絮凝净化预处理的时间为2～8h。

步骤(2)所述沉淀污泥优选为送至制浆车间回用抄造。

步骤(3)所述循环搅拌时，溶解氧控制在1.5～3mg/L，搅拌时间为4～12h。

废水在步骤(3)所述臭氧-生物滤池停留时间为2～8h；优选为3～5h；

步骤(3)所述臭氧-生物滤池中臭氧投加量为25～100mg/L，生物滤池溶解氧为2.5～5mg/L。

步骤(3)所述生物滤池为陶粒生物滤池，其中生物滤料为碳类和石质材料中的至少一种；优选地，所述陶粒生物滤池中顶层的滤料为竹质活性炭和果壳活性炭的混合物，底层为火山岩等；更优选地，竹质活性碳和果壳活性炭的混合物与火山岩的质量比为(1～3)：(2～6)。

步骤(3)所述生物滤池中的滤料占滤池体积的38～48％。

一种实现上述硅酸钙板生产过程中的废气净化除臭工艺的装置，包括：

热交换器、除雾器、光催化净化器、喷淋塔、冷却塔、循环水池、高效絮凝净化塔、预曝气调节池、臭氧-曝气生物滤池；

所述热交换器出口与除雾器入口连接，除雾器出口与光催化净化器入口连接，所述喷淋塔下部有进气口和出水口，所述光催化净化器出口与喷淋塔下部进气口相连，所述喷淋塔下部出水口与冷却塔入口连接，所述冷却塔出口与循环水池入口连接；所述循环水池出口通过管道连接高效絮凝净化塔塔顶，所述高效絮凝净化塔塔底连接预曝气调节池入口，所述预曝气调节池出口连接臭氧-曝气生物滤池。

所述热交换器为不锈钢材质；所述除雾器出口和光催化净化器入口之间还设有离心风机。

所述絮凝净化塔为中国实用新型专利CN 201634544 U中的净化塔；

所述预曝气调节池底部布置布水系统，四周配置循环泵，其中泵的高度位置为离池底60cm～100cm。

所述臭氧-曝气生物滤池自上而下设有布水层和曝气生物滤池，中间设有过滤板；所述曝气生物滤池设有生物滤料。

所述臭氧-曝气生物滤池还设有臭氧发生装置，通过文丘里管与布水层连接。

本发明的技术效果：

本发明的工艺过程简单、操作方便，此外还能有效利用废水中的累积污染物，绿色环保。经过本发明的净化除臭工艺的处理，最终污水的CODcr为100(mg/L)、SS≤10(mg/L)、臭味极弱、pH值为7，符合国家废水排放标准。对臭气由气相转到液相的循环污染和废水里的累积污染物提供有效工艺处理。

附图说明

图1为本发明硅酸钙板生产过程中的废气净化除臭装置图，图中：1-热交换器，2-除雾器，3-光催化净化器，4-喷淋塔，5-冷却塔，6-循环水池，7-高效絮凝净化塔，8-预曝气调节池，9-臭氧-曝气生物滤池，10-布水层，11-曝气生物滤池，12-臭氧发生装置。

具体实施方式

下面结合实施例和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。

实施例中所用试剂如无特殊说明均可从市场常规购得。

本发明的硅酸钙板生产过程中的废气净化除臭工艺装置如图1所示，图中：1-热交换器，2-除雾器，3-光催化净化器，4-喷淋塔，5-冷却塔，6-循环水池，7-高效絮凝净化塔，8-预曝气调节池，9-臭氧-曝气生物滤池，10-布水层，11-曝气生物滤池，12-臭氧发生装置。

本发明废气净化除臭工艺具体为：

所述热交换器1设有进气口和出气口，将高压釜废蒸气收集后从热交换器1的进气口送入所述热交换器1，进行热量交换降温处理，降温后的废气从除雾器2入口进入除雾器2后进行气液分离，分离后的气体从除雾器2出口经离心风机加速运输，送至光催化净化器3进行一级除臭，其中，所述光催化净化器3内设有纳米二氧化钛光触媒网；所述光催化净化器3出气口与喷淋塔4下部进气口连接，经一级除臭后的废气在喷淋塔4中经喷淋进行二级除臭并得到喷淋污水，所述喷淋塔4下部出水口连接冷却塔5入口，经二级除臭后的喷淋污水送入冷却塔5进行降温冷却处理，得到冷却污水，然后送至循环水池中6；

所述高效絮凝净化塔7塔顶设有进水口，塔底设有出水口，所述循环水池6中的污水通过管道送至高效絮凝净化塔7进水口，在高效絮凝净化塔7中，通过投加药剂对污水进行絮凝净化预处理，去除大部分不溶解的污染物、部分溶解的污染物和部分溶于水的废气，得到沉淀污泥和净化后的污水；

所述高效絮凝净化塔7出水口连接预曝气调节池8入口，净化后的废水被送至预曝气调节池8后，进行循环搅拌，调节溶解氧浓度，然后通过管道送至臭氧—曝气生物滤池9，所述臭氧-曝气生物滤池9设有臭氧发生装置12、布水层10和曝气生物滤池11，所述臭氧发生装置12通过文丘里管与布水层10连接，所述预曝气调节池9中的废水首先泵送至布水层10，与文丘里管吸入的臭氧充分反应，所述布水层10与下层曝气生物滤池11相连，中间设有滤板，所述曝气生物滤池11设有生物滤料，布水层10中的废水通过滤板排送至曝气生物滤池11，经生物滤料中微生物的生物吸附、生物絮凝、生物氧化降解、过滤截留等作用，去除悬浮物和大部分有机物污染物，得到出水。

实施例1

纤维硅酸钙板生产厂，蒸压釜中高温养护蒸汽废气10000m³/h，循环喷淋污水100m³/d，废水中化学需氧量(COD)＝590mg/L，悬浮固体(SS)＝40，pH＝9。

第一次降温至90℃，第二次降温至25℃；

废水在絮凝净化塔中的停留时间为6h。

投加的试剂为聚合硫酸铁(PFS)、聚丙烯酰胺(PAM)，其中PFS的加入量为200mL/L，PAM的加入量为2mL/L。

预曝气调节池内的溶解氧控制在2mg/L，废水在预曝气调节池中的停留时间为8h。

废水在臭氧-曝气生物滤池系统停留时间为4h，臭氧投加量50mg/L，生物滤池溶解氧控制在4mg/L。

预曝气调节池中泵的高度位置为离池底60cm。

陶粒生物滤池中的竹质活性碳和果壳活性炭的混合物与火山岩的质量比为2：3，滤料占滤池体积的42％。

臭气浓度的分析方法为GB/T 14675-93《空气质量恶臭的测定三点比较式臭袋法》

上述实施例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实施例的限制，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 (10)

1.一种硅酸钙板生产过程中的废气净化除臭工艺，其特征在于具体包括以下几个步骤：

(1)将硅酸钙板生产过程中产生的废蒸汽进行热量交换降温处理，然后进行气液分离，将分离所得气体经光催化净化后进行喷淋除臭得到喷淋循环水，然后将所得喷淋循环水冷却降温；

(2)将步骤(1)所得冷却后的喷淋循环的废水进行絮凝净化预处理，去除大部分不溶解的污染物、部分溶解的污染物和部分溶于水的废气，得到沉淀污泥和净化后的废水；

(3)将步骤(2)所得净化后的废水循环搅拌，然后送入臭氧-曝气生物滤池，先进行臭氧预处理，将大分子及难溶于水的污染物，降解为小分子及易溶于水的污染物，然后在生物滤池中对污染物进一步生物降解后去除，得到的出水无色无味。

2.根据权利要求1所述的硅酸钙板生产过程中的废气净化除臭工艺，其特征在于：

步骤(1)所述第一次降温处理为降温至80～160℃，第二次降温为降温至20～35℃；

步骤(2)所述絮凝净化预处理需要添加药剂，药剂为高分子无机混凝剂和有机高分子絮凝剂；

步骤(2)所述喷淋循环水进行絮凝净化预处理的时间为2～8h；

步骤(3)所述循环搅拌时，溶解氧控制在1.5～3mg/L，搅拌时间为4～12h。

3.根据权利要求2所述的硅酸钙板生产过程中的废气净化除臭工艺，其特征在于：

步骤(2)所述高分子无机混凝剂为聚合硫酸铁(PFS)、聚合硫酸铝(PAS)和聚合氯化铝(PAC)中的至少一种；

步骤(2)所述药剂的用量满足每1L的喷淋循环水加入60mL～600mL的高分子无机混凝剂和6mL～60mL的有机絮凝剂。

4.根据权利要求1所述的硅酸钙板生产过程中的废气净化除臭工艺，其特征在于：

废水在步骤(3)所述臭氧-曝气生物滤池系统停留时间为2～8h；

步骤(3)所述臭氧-曝气生物滤池中臭氧投加量为25～100mg/L，生物滤池溶解氧为2.5～5mg/L。

5.根据权利要求1～4任一项所述的硅酸钙板生产过程中的废气净化除臭工艺，其特征在于：

步骤(3)所述生物滤池为陶粒生物滤池，其中生物滤料为碳类和石质材料中的至少一种；

步骤(3)所述生物滤池中的滤料占滤池体积的38～48％。

6.根据权利要求5所述的硅酸钙板生产过程中的废气净化除臭工艺，其特征在于：

步骤(3)所述生物滤池中顶层的滤料为竹质活性炭和果壳活性炭的混合物，底层为火山岩。

7.根据权利要求1所述的硅酸钙板生产过程中的废气净化除臭工艺，其特征在于：

步骤(1)所述的废蒸汽是由蒸压釜排出的废蒸汽；

步骤(1)所述光催化净化是通过纳米二氧化钛光触媒网催化净化。

8.一种实现权利要求1～7任一项所述硅酸钙板生产过程中的废气净化除臭工艺的装置，其特征在于：

所述装置包括热交换器、除雾器、光催化净化器、喷淋塔、冷却塔、循环水池、高效絮凝净化塔、预曝气调节池、臭氧-曝气生物滤池；

所述热交换器出口与除雾器入口连接，除雾器出口与光催化净化器入口连接，所述喷淋塔下部有进气口和出水口，所述光催化净化器出口与喷淋塔下部进气口相连，所述喷淋塔下部出水口与冷却塔入口连接，所述冷却塔出口与循环水池入口连接；所述循环水池出口通过管道连接高效絮凝净化塔塔顶，所述高效絮凝净化塔塔底连接预曝气调节池入口，所述预曝气调节池出口连接臭氧-曝气生物滤池。

9.根据权利要求8所述的硅酸钙板生产过程中的废气净化除臭工艺的装置，其特征在于：

所述热交换器为不锈钢材质；

所述除雾器出口和光催化净化器入口之间还设有离心风机；

所述絮凝净化塔为中国实用新型专利CN 201634544 U中的净化塔。

10.根据权利要求8所述的硅酸钙板生产过程中的废气净化除臭工艺的装置，其特征在于：

所述预曝气调节氧池底部布置布水系统，四周配置循环泵，其中泵的高度位置为离池底60cm～100cm；

所述臭氧-曝气生物滤池自上而下设有布水层和曝气生物滤池，中间设有过滤板；

所述臭氧-曝气生物滤池还设有臭氧发生装置，通过文丘里管与布水层连接。