CN112221343A - 医药化工废水及有机废气脱附冷却联合生物净化处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种医药化工废水及有机废气脱附冷却联合生物净化处理方法，废水处理步骤如下：医药化工废水依次流经高浓度污水调节池、微电解/芬顿池、综合调节池、水解酸化/厌氧池、A/O好氧池以及二沉池处理后，二沉池内上部的清水经排放口排放，二沉池底部的污泥定期外排；废气处理步骤包括：首先经生物洗涤塔采用好氧池的泥水混合物进行洗涤，再经过滤网过滤以及活性炭吸附器进行吸附，吸附后的气体排空；活性炭吸附器采用蒸汽或加热空气再生处理，再生处理时排除的气液再通过冷却器，以二沉池的清水为冷却介质进行冷却，冷却液排入高浓污水调节池，冷却器排出的不凝废气回送至生物洗涤塔。本发明具有处理效率高、能力消耗低、运行费用低等特点。

Description

医药化工废水及有机废气脱附冷却联合生物净化处理方法
技术领域
本发明属于废水废气处理方法技术领域，特别涉及医药化工废水废气的脱附冷却-联合生物净化方法。
背景技术
医药化工类废水具有气味大、难降解、污染物浓度高的特性，在废水处理的过程中往往需要对废水进行预处理以破坏有机物结构，降低有机物分子量，减小有机物毒性，提高废水可生化性后，通过厌氧--好氧去处COD、氨氮、总氮等污染物。而医药化工类废气主要由药品生产过程中化学合成段、提取/萃取段、原料储存段和污水站各处理段产生的VOCs组成；具有成分复杂、浓度变化大、易燃易爆等特性。废气VOCs处理方法主要有活性炭、等离子、光氧化、生物法和燃烧法(RTO/RCO等)、脱附冷却。几种处理工艺比较见下表。
表1几种VOCs处理工艺比较
Figure BDA0002706585550000011
Figure BDA0002706585550000021
在以上主流VOCs处理工艺中，低温等离子技术不成熟，安全性较差，已经被某些地方主管部门叫停；活性炭吸附法由于活性炭难以再生，吸附饱和后作为危废处置，运行费用极高，导致设备设施不能正产运行；光催化氧化法因为催化剂使用寿命低，紫外灯管使用寿命低，且会受到废气中粉尘的影响，处理效率较低，多数设备不能正常运行，且有爆燃风险；燃烧法虽然处理效率较高，但对日常维护要求较高，每年均有因维护不当，燃烧舱***导致人员伤亡的多起案例；
生物除臭具有良好的安全性，工艺有其自身的缺点：1、为了保证微生物的正常生长，需要给微生物提供营养液，增加运行成本。2、对于难降解有机物如苯系物、卤代烃、芳香族化合物和难溶或不溶的有机物，生物除臭处理效果有限，在浓度较高的情况下，不能保证达标排放。3、微生物群落不稳定，长期运行，可能会出现退化等现象。4、淋洗液排放量较大，产生多余的废水。
活性炭吸附-脱附-脱附冷却工艺，具有占地小，结构紧凑，易于自动化控制，但是脱附冷却溶剂废液需要单独处理，脱附脱附冷却以及深冷，运行费也较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种医药化工废水及有机废气脱附冷却-联合生物净化处理方法，旨在通过集成生物洗涤、吸附、生物净化等工艺提高废气废水处理效率，从而达到节能降耗、降低运营费用。
本发明的一种医药化工废水及有机废气脱附冷却-联合生物净化处理方法，包括废水处理方法以及废气处理方法。
废水处理步骤如下：
医药化工废水依次流经高浓度污水调节池、微电解/芬顿池、综合调节池、水解酸化/厌氧池、A/O好氧池以及二沉池处理后，二沉池内上部的清水经排放口排放，二沉池底部的污泥定期外排。
废气处理步骤包括：
步骤1：生产排放的有机废气含混排VOCs废气和污水站臭气收集后经塔底进风口进入生物洗涤塔，通过废水处理***A/O好氧池的回流泵，将A/O好氧池O池内活性污泥泥水混合物泵入生物洗涤塔，通过喷淋头自上而下在生物洗涤塔填料层与自下而上的有机废气充分接触，溶解吸附有机废气中可溶性有机物，淋洗液排入废水处理***中的A/O好氧池的A池。
步骤2：生物洗涤塔处理后的废气进入过滤器，对空气中夹带的液滴进行进一步处理，通过拦截过滤方式，对液滴进行彻底处理；过滤器内设置玻璃纤维过滤棉以及中效过滤袋，并在过滤器前端进口和出口设置压差计，过滤器压差大了，就对过滤纤维棉、中效过滤袋进行清理或更换。
步骤3：废气经过滤器处理后，进入活性炭吸附器，对剩余难溶VOCs废气进行进一步处理，净化后废气通过抽风机抽排到排气筒排放；在活性炭吸附器出风口设置VOCs在线监测仪，当活性炭吸附饱和后，对活性炭进行再生；活性炭吸附器的进出风管道上分别设置进风阀门和出风阀门，活性炭吸附器的再生进出风管道上分别设置再生热源阀门和再生出口阀门，活性炭再生时关闭进风阀门和出风阀门，打开再生热源阀门和再生出口阀门，通过蒸汽或电加热空气对活性炭吸附器内活性炭进行再生脱附，设置温度控制仪，对活性炭箱内脱附温度控制在80℃-120℃，脱附后的活性炭冷却后，继续投入吸附操作。活性碳吸附器根据运行要求，设置两台或者多台交替进行吸附、脱附运行，以满足废气连续排放要求。
步骤4：再生脱附后产生的废气和废液通过再生阀门进入冷却器冷却，冷却器冷却液来自废水处理***的二沉池清水，通过冷却器进水泵，将二沉池清水提升从顶部进入冷却器，通过喷头喷淋，对废液和废气进行冷却、吸收，产生的混合废液经冷却塔底部出口排放到废水处理***高浓度废水调节池，进行处理，冷却器内少量不凝气体经冷却器上部出口输送至生物洗涤塔进风口，再次通过废气净化***洗涤净化；上述冷却器中部内腔装有填料，下部内腔为水槽；排出混合废液的底部出口位于水槽液面以下；排出不凝气体的上部出口位于填料上方。
步骤5：废水处理***的所有池体均需加盖收集挥发出的有机废气或臭气，并经管道收集后输送进入废气净化***。
进一步的，废气处理***通过在线VOCs测定仪，实时监测进/出废气VOCs浓度，并自动进行活性炭吸附的再生操作；活性炭吸附器再生脱附温度通过温控仪控制在80-120℃；废气处理与废水处理联合自动控制，综合废水、废气监测数据、通过大数据***，制定自控逻辑，最大程度减少人工操作。
进一步的，在废气浓度高，活性炭再生频繁时，上述冷却器前端设置换热器，以再生脱附后的废气为热介质，加热水解酸化/厌氧池进水，满足厌氧池加热热能需要，同时降低冷却器进气温度，降低高浓度水调节池的进水温度，利于后续微电解/芬顿处理。
所述废水处理工艺条件如下：微电解/芬顿，PH在3-4,曝气搅拌；厌氧温度在25-35℃；缺氧池溶解氧在0.5mg/l以下，设置搅拌装置；好氧池ph在7.0-8.0之间，溶氧在1.5-2.5mg/l。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果为：
本发明工艺是通过分析废水、废气的主要成分，采用废水净化与废气净化综合处理工艺取长补短，集成洗涤、吸附、脱附冷却、生物净化等工艺，具有处理效率高、能量消耗低、运行费用低等特点。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细说明。
本发明的工艺流程图如图1所示。图1中，循环泵1c，循环水管道1b，填料1e，玻璃纤维过滤棉2a，活性碳再生蒸汽发生器3c，好氧池回流泵11a。
本发明的一种医药化工废水及有机废气脱附冷却-联合生物净化处理方法，包括废水处理方法以及废气处理方法。
废水处理步骤如下：
医药化工废水依次流经高浓度污水调节池7、微电解/芬顿池8、综合调节池9、水解酸化/厌氧池10、A/O好氧池11以及二沉池12处理后，二沉池12内上部的清水经排放口排放，二沉池12底部的污泥定期外排。
废气处理步骤包括：
步骤1：生产排放的有机废气含混排VOCs废气和污水站臭气收集后经塔底进风口1d进入生物洗涤塔1，通过废水处理***A/O好氧池11的回流泵11a，将A/O好氧池11内O池活性污泥泥水混合物泵入生物洗涤塔1，通过喷淋头1a自上而下在生物洗涤塔填料层1e与自下而上的有机废气充分接触，溶解吸附有机废气中可溶性有机物，淋洗液(即洗涤液)排入废水处理***中的A/O好氧池11的A池。
步骤2：生物洗涤塔1处理后的废气进入过滤器2，对空气中夹带的液滴进行进一步处理，通过拦截过滤方式，对液滴进行彻底处理；过滤器内设置玻璃纤维过滤棉以及中效过滤袋2a，并在过滤器前端进口和出口设置压差计，过滤器压差大了，就对过滤纤维棉、中效过滤袋进行清理或更换。
步骤3：废气经过滤器处理后，进入活性炭吸附器3，对剩余难溶VOCs废气进行进一步处理，净化后废气通过抽风机4抽排到排气筒5排放；在活性炭吸附器出风口设置VOCs在线监测仪，当活性炭吸附饱和后，对活性炭进行再生；活性炭吸附器的进出风管道上分别设置进风阀门3a和出风阀门4a，活性炭吸附器的再生进出风管道上分别设置再生热源阀门3b和再生出口阀门3e，活性炭再生时关闭进风阀门和出风阀门，打开再生热源阀门和再生出口阀门，通过蒸汽或电加热空气对活性炭吸附器内活性炭进行再生脱附，设置温度控制仪，对活性炭箱内脱附温度控制在80℃-120℃，脱附后的活性炭冷却后，继续投入吸附操作。活性碳吸附器根据运行要求，设置两台或者多台交替进行吸附、脱附运行，以满足废气连续排放要求。
步骤4：再生脱附后产生的废气和废液通过再生阀门3e进入冷却器6冷却，冷却器冷却液来自废水处理***的二沉池12清水，通过冷却器进水泵6d，将二沉池清水提升从顶部进入冷却器6，通过喷头6a喷淋，对废液和废气进行冷却、吸收，产生的混合废液经冷却塔底部出口排放到废水处理***高浓度废水调节池7，进行处理，冷却器内少量不凝气体经冷却器上部出口输送至生物洗涤塔进风口1d，再次通过废气净化***洗涤净化；上述冷却器6中部内腔装有填料6b，下部内腔为水槽6c；排出混合废液的底部出口位于水槽6c液面以下；排出不凝气体的上部出口位于填料6b上方。冷却器起到水封和换热作用，图中，管道内是脱附下来的高温度的高浓度废气(液)，在冷却器中，通过二沉池低温水进行喷淋、混合冷却。
步骤5：废水处理***的所有池体均需加盖收集挥发出的有机废气或臭气，并经管道收集后输送进入废气净化***。
进一步的，废气处理***通过在线VOCs测定仪，实时监测进/出废气VOCs浓度，并自动进行活性炭吸附的再生操作；活性炭吸附器再生脱附温度通过温控仪控制在80-120℃；废气处理与废水处理联合自动控制，综合废水、废气监测数据、通过大数据***，制定自控逻辑，最大程度减少人工操作。
进一步的，在废气浓度高，活性炭再生频繁时，上述冷却器前端设置换热器，以再生脱附后的废气为热介质，加热水解酸化/厌氧池10进水，满足厌氧池加热热能需要，同时降低冷却器进气温度，降低高浓度水调节池7的进水温度，利于后续微电解/芬顿处理。
医药化工排放出的废水以及废气中含多种有机物，主要成分可能包含醇类、醛类、脂类、醚类、腈类、烷烯烃、苯系物、卤代烃和芳香族类挥发性有机物，其中对于苯系物、卤代烃和芳香族化合物和其它难溶或不溶有机物，单一的生物净化有一定的局限，很难保证达标排放，这里有机污染物统称为难降解有机物。
在医药化工排放的废水含有上述难降解有机物，针对以上难降解有机物采用的处理工艺采用的处理方式为高浓度废水和低浓度分开收集，高浓度废水通过预处理，采用微电解、芬顿、电解、臭氧等高级氧化预处理后，提高可生化性后与低浓度有机废水混合调质，再进入厌氧处理，去除大部分有机物后，厌氧出水再进入A/O好氧处理，去除总氮和剩余有机物，出水再深度处理达到排放标准或者回用于生产。
在生产排放的废气中也含有难降解有机物，采用前端洗涤后，进入活性炭吸附-脱附，对废气难容性物质去除，净化后废气排放。吸附饱和后的活性炭，通过加热再生，重复使用，大大降低处置费用。脱附下来的高浓度有机废气废液，通过冷却器冷却后，进入污水站高浓度水处理池，通过污水站装置进行处理。这样解决脱附冷却液的问题。通过废气净化和废水站净化***的互补，从而发挥了整体净化效率。

Claims (4)

1.一种医药化工废水及有机废气脱附冷却联合生物净化处理方法，其特征在于，包括废水处理方法以及废气处理方法；
废水处理步骤如下：
医药化工废水依次流经高浓度污水调节池(7)、微电解/芬顿池(8)、综合调节池(9)、水解酸化/厌氧池(10)、A/O好氧池(11)以及二沉池(12)处理后，二沉池(12)内上部的清水经排放口排放，二沉池(12)底部的污泥定期外排；
废气处理步骤包括：
步骤1：生产排放的有机废气含混排VOCs废气和污水站臭气收集后经塔底进风口(1d)进入生物洗涤塔(1)，通过废水处理***A/O好氧池(11)的回流泵(11a)，将A/O好氧池(11)内O池活性污泥泥水混合物泵入生物洗涤塔(1)，通过喷淋头(1a)自上而下在生物洗涤塔填料层(1e)与自下而上的有机废气充分接触，溶解吸附有机废气中可溶性有机物，淋洗液排入废水处理***中的A/O好氧池(11)的A池；
步骤2：生物洗涤塔(1)处理后的废气进入过滤器(2)，对空气中夹带的液滴进行进一步处理，通过拦截过滤方式，对液滴进行彻底处理；过滤器内设置玻璃纤维过滤棉以及中效过滤袋(2a)，并在过滤器前端进口和出口设置压差计，过滤器压差大了，就对过滤纤维棉、中效过滤袋进行清理或更换；
步骤3：废气经过滤器处理后，进入活性炭吸附器(3)，对剩余难溶VOCs废气进行进一步处理，净化后废气通过抽风机(4)抽排到排气筒(5)排放；在活性炭吸附器出风口设置VOCs在线监测仪，当活性炭吸附饱和后，对活性炭进行再生；活性炭吸附器的进出风管道上分别设置进风阀门(3a)和出风阀门(4a)，活性炭吸附器的再生进出风管道上分别设置再生热源阀门(3b)和再生出口阀门(3e)，活性炭再生时关闭进风阀门和出风阀门，打开再生热源阀门和再生出口阀门，通过蒸汽或电加热空气(3c)对活性炭吸附器内活性炭进行再生脱附，设置温度控制仪，对活性炭箱内脱附温度控制在80℃-120℃，脱附后的活性炭冷却后，继续投入吸附操作；活性碳吸附器根据运行要求，设置两台或者多台交替进行吸附、脱附运行，以满足废气连续排放要求；
步骤4：再生脱附后产生的废气和废液通过再生阀门(3e)进入冷却器(6)冷却，冷却器冷却液来自废水处理***的二沉池(12)清水，通过冷却器进水泵(6d)，将二沉池清水提升从顶部进入冷却器(6)，通过喷头(6a)喷淋，对废液和废气进行冷却、吸收，产生的混合废液经冷却塔底部出口排放到废水处理***高浓度废水调节池(7)，进行处理，冷却器内少量不凝气体经冷却器上部出口输送至生物洗涤塔进风口(1d)，再次通过废气净化***洗涤净化；上述冷却器(6)中部内腔装有填料(6b)，下部内腔为水槽(6c)；排出混合废液的底部出口位于水槽(6c)液面以下；排出不凝气体的上部出口位于填料(6b)上方；
步骤5：废水处理***的所有池体均需加盖收集挥发出的有机废气或臭气，并经管道收集后输送进入废气净化***。
2.根据权利要求1所述的一种医药化工废水及有机废气脱附冷却联合生物净化处理方法，其特征在于，所述废气处理***通过在线VOCs测定仪，实时监测进/出废气VOCs浓度，并自动进行活性炭吸附的再生操作；所述活性炭吸附器再生脱附温度通过温控仪控制在80-120℃；所述废气处理与废水处理联合自动控制，综合废水、废气监测数据、通过大数据***，制定自控逻辑，最大程度减少人工操作。
3.根据权利要求1所述的一种医药化工废水及有机废气脱附冷却联合生物净化处理方法，其特征在于，在废气浓度高，活性炭再生频繁时，上述冷却器前端设置换热器，以再生脱附后的废气为热介质，加热水解酸化/厌氧池(10)进水，满足厌氧池加热热能需要，同时降低冷却器进气温度，降低高浓度水调节池(7)的进水温度，利于后续微电解/芬顿处理。
4.根据权利要求1所述的一种医药化工废水及有机废气脱附冷却联合生物净化处理方法，其特征在于，所述废水处理工艺条件如下：微电解/芬顿，PH在3-4,曝气搅拌；厌氧温度在25-35℃；缺氧池溶解氧在0.5mg/l以下，设置搅拌装置；好氧池ph在7.0-8.0之间，溶氧在1.5-2.5mg/l。
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