CN113354194A - 协同处理印刷废气废水装置及处理印刷废气废水的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种协同处理印刷废气废水的装置，其包括射流循环水泵、射流循环电催化氧化反应器、内设电催化电极的喷射器、电催化直流电源和生化反应器。本发明装置采用射流循环形成的负压抽吸作用，以及射流过程高效传质效果，可以将气相VOCs污染物吸收转移到水相，进而通过后续步骤处理达标。避免新建CO、RTO等高温燃烧装备；气相VOCs污染物吸收到水相后，其中的小分子有机物转化为后续生化反应过程的优质碳源；将电催化氧化反应与喷射器耦合，喷射器的管壁作为阴极使用，提高反应效率，最大程度提高系统的时空处理能力；采用印刷制版等工序产生的废水作为射流循环水使用，进而进行后续的处理步骤，起到印刷废气废水协同处理的效果。
Description
技术领域
本发明涉及印刷业废气废水处理技术领域，具体涉及一种协同处理印刷废气废水的装置及处理印刷废气废水的方法。
背景技术
印刷企业在生产运行过程中会释放大量的VOCs，污染工作环境。目前印刷企业大多采用催化燃烧(CO)或蓄热式热氧化焚烧(RTO)等方法进行VOCs的处理。由于印刷企业多采用间歇方式组织生产，导致VOCs的排放浓度范围波动很大，时高时低，难以维持在稳定状态。当气相中VOCs浓度偏低，CO或RTO装备无法维持热平衡，需要外加燃料以维持反应所需的温度，致使运行成本过高；而当印刷工艺中出现脉冲性排放、气相中VOCs浓度超过其爆炸极限时，则有可能发生爆炸事故；同时CO、RTO装备均需在数百度高温下运行，给印刷企业的安全管理造成比较大的压力。
而印刷企业在产生大量VOCs污染问题的同时，也会产生废水，如印刷制版工序、清洗印刷设备过程，会产生高浓度废液，根据工况不同，COD值可达2000～70000mg/L，甚至更高。废液中污染物组分有树脂/醚化树脂、红外染料、背景染料、光产酸剂(三嗪类)等物质，可生化性比较差，处理难度很大，很多印刷企业被迫将这类废液当作危废外送处置，处理成本高昂。
上述问题，已成为制约印刷企业可持续发展的关键问题。亟待开发一种新的方法，能够经济高效地解决印刷企业面临的废气废水达标处理问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高效、经济的协同处理印刷废气废水装置及其使用方法，实现处理工艺简单，高效，成本低廉，安全有效。
为解决上述技术问题，本发明提供一种协同处理印刷废气废水的装置，包括射流循环水泵、射流循环电催化氧化反应器、内设电催化电极的喷射器、电催化直流电源和生化反应器。
其中，循环泵通过管道与喷射器相连，喷射器置于射流循环电催化氧化反应器内；反应器内的废水通过循环泵进水管口进入循环泵，并由管道连接至喷射器进水口，并经喷射器出水口返回至反应器内，形成循环。
其中，喷射器内部喷嘴处水流流速为25～50m/s。
其中，喷嘴出口直径为10～20mm。
其中，印刷车间废气由喷射器进气口进入喷射器内。
其中，喷射器内部设有电催化氧化反应用阳极电极，喷射器的不锈钢质管壁作为电催化氧化反应用阴极电极。
其中，阳极电极采用钛基表面涂覆电极，形状为圆筒状。
其中，阳极电极与射流器管壁距离为1～10cm。
本发明还提供采用上述协同处理印刷废气废水的装置协同处理印刷废气废水的方法，其包括：
第一步，向射流循环电催化氧化反应器内加入印刷工序产生的废水，开启生化反应器和电催化直流电源，设置反应电压；
第二步，开启射流循环水泵，印刷车间废气通过喷射器进气口被抽吸进入射流器中，废气中的有机物被吸收进水相；
第三步，废水流经喷射器时，同步进行电催化氧化反应；
第四步，废水由电催化氧化反应器排水管口流出，并经生化反应器进水管口进入生化反应器，经生化处理达标后由排水管口外排。
本发明的有益效果
1、本发明采用射流循环形成的负压抽吸作用，以及射流过程高效传质效果，可以将气相VOCs污染物吸收转移到水相，进而通过后续步骤处理达标。避免新建CO、RTO等高温燃烧装备；
2、气相VOCs污染物吸收到水相后，其中的小分子有机物转化为后续生化反应过程的优质碳源；
3、将电催化氧化反应与喷射器耦合，喷射器的管壁作为阴极使用，提高反应效率，最大程度提高系统的时空处理能力；
4、采用印刷制版等工序产生的废水作为射流循环水使用，进而进行后续的处理步骤，起到印刷废气废水协同处理的效果。
附图说明
图1为本发明协同处理印刷废弃废水装置及工艺流程示意图；
图2为本发明装置中同步电催化氧化反应喷射器结构示意图。
其中，1-射流循环泵；2-射流泵循环进水管口；3-射流循环电催化氧化反应器；4-喷射器进水口；5-同步电催化氧化反应喷射器；6-印刷车间废气；7-进气口；8-喷嘴；9-阴极；10-阳极；11-电催化电源；12-喷射器出水口；13-印刷车间产生的废水；14-电催化氧化反应排水管口；15-生化反应器进水管口；16-生化反应器；17-生化反应器排水管口。
具体实施方式
本发明提供一种协同处理印刷废气废水的装置，包括射流循环水泵、射流循环电催化氧化反应器、内设电催化电极的喷射器、电催化直流电源和生化反应器。
其中，循环泵通过管道与喷射器相连，喷射器置于射流循环电催化氧化反应器内；反应器内的废水通过循环泵进水管口进入循环泵，并由管道连接至喷射器进水口，并经喷射器出水口返回至反应器内，形成循环。
其中，喷射器内部喷嘴处水流流速为25～50m/s，优选为30m/s，喷嘴出口直径为10～20mm，优选为12mm。
其中，印刷车间废气由喷射器进气口进入喷射器内。
其中，喷射器内部设有电催化氧化反应用阳极电极，喷射器的不锈钢质管壁作为电催化氧化反应用阴极电极。
其中，阳极电极采用钛基表面涂覆电极，形状为圆筒状；阳极电极与射流器管壁距离为1～10cm，优选为5cm。
其中，阳极电极和阴极电极分别连接至电催化直流电源的正极和负极，反应电压设置为2～10V，优选为3V。
本发明还提供采用上述协同处理印刷废气废水的装置协同处理印刷废气废水的方法，其包括：
第一步，向射流循环电催化氧化反应器内加入印刷工序产生的废水，开启生化反应器和电催化直流电源，设置反应电压；
第二步，开启射流循环水泵，印刷车间废气通过喷射器进气口被抽吸进入射流器中，废气中的有机物被吸收进水相；
第三步，废水流经喷射器时，同步进行电催化氧化反应；
第四步，废水由电催化氧化反应器排水管口流出，并经生化反应器进水管口进入生化反应器，经生化处理达标后由排水管口外排。
以下采用实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
如图1和图2所示，本发明提供的用于协同处理印刷废气废水的装置，主要包括射流循环水泵1、射流循环电催化氧化反应器3、内设电催化电极的喷射器5、电催化直流电源11和生化反应器16。其中循环泵1通过管道与喷射器5相连，喷射器5置于射流循环电催化氧化反应器3内；反应器内的废水13通过循环泵1进水管口2进入循环泵1，并由管道连接至喷射器进水口4，并经喷射器出水口12返回至反应器内，形成循环。喷嘴7处出口直径为12mm。
喷射器5内部设有电催化氧化反应用阳极电极10，喷射器5的不锈钢质管壁作为电催化氧化反应用阴极电极9。阳极电极10采用钛基表面涂覆电极，形状为圆筒状；阳极电极10与射流器管壁阴极电极9距离为5cm。
阳极电极10和阴极电极9分别连接至电催化直流电源11的正极和负极
使用时，首先向射流循环电催化氧化反应器3内加入印刷车间产生的废水13，开启生化反应器16和电催化电源11，将电压设置为3V。进而开启射流循环水泵1，调节水泵使喷射器内喷嘴7处水速保持在30m/s，在此工况下运行，来自印刷车间的废气6通过进气口7被抽吸进入喷射器5中，废气中的有机污染物被吸收进水相；
废水流经喷射器5时，同步进行电催化氧化反应，提高了可生化性；废水由排水管口14流出电催化氧化反应器，并经生化反应器进水管口15流入生化反应器16，经生化处理后达标，通过排水管口17外排。
所有上述的首要实施这一知识产权，并没有设定限制其他形式的实施这种新产品和/或新方法。本领域技术人员将利用这一重要信息，上述内容修改，以实现类似的执行情况。但是，所有修改或改造基于本发明新产品属于保留的权利。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (9)
1.一种协同处理印刷废气废水装置，其特征在于：包括射流循环水泵、射流循环电催化氧化反应器、内设电催化电极的喷射器、电催化直流电源和生化反应器。
2.如权利要求1所述的协同处理印刷废气废水装置，其特征在于：循环泵通过管道与喷射器相连，喷射器置于射流循环电催化氧化反应器内；反应器内的废水通过循环泵进水管口进入循环泵，并由管道连接至喷射器进水口，并经喷射器出水口返回至反应器内，形成循环。
3.如权利要求1或2所述的协同处理印刷废气废水装置，其特征在于：喷射器内部喷嘴处水流流速为25～50m/s。
4.如权利要求1或2所述的协同处理印刷废气废水装置，其特征在于：喷嘴出口直径为10～20mm。
5.如权利要求1或2所述的协同处理印刷废气废水装置，其特征在于：印刷车间废气由喷射器进气口进入喷射器内。
6.如权利要求1或2所述的协同处理印刷废气废水装置，其特征在于：喷射器内部设有电催化氧化反应用阳极电极，喷射器的不锈钢质管壁作为电催化氧化反应用阴极电极。
7.如权利要求1或2所述的协同处理印刷废气废水装置，其特征在于：阳极电极采用钛基表面涂覆电极，形状为圆筒状。
8.如权利要求1或2所述的协同处理印刷废气废水装置，其特征在于：阳极电极与射流器管壁距离为1～10cm。
9.采用权利要求1至8任一项所述协同处理印刷废气废水装置协同处理印刷废气废水的方法，其特征在于，包括：
第一步，向射流循环电催化氧化反应器内加入印刷工序产生的废水，开启生化反应器和电催化直流电源，设置反应电压；
第二步，开启射流循环水泵，印刷车间废气通过喷射器进气口被抽吸进入射流器中，废气中的有机物被吸收进水相；
第三步，废水流经喷射器时，同步进行电催化氧化反应；
第四步，废水由电催化氧化反应器排水管口流出，并经生化反应器进水管口进入生化反应器，经生化处理达标后由排水管口外排。
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- 2021-06-04 CN CN202110625804.0A patent/CN113354194A/zh active Pending
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