一种废气废水同时处理装置、方法及应用

本技术涉及一种废气废水同时处理装置、方法及应用，属于污染治理。

背景技术：

1、废水处理，是利用物理、化学和生物的方法对废水进行处理，使废水净化，减少污染，以达到废水回收、复用，充分利用水资源的目的。通过废水处理技术可以实现水资源再生，最重要的是废水处理之后再排入到江海湖泊当中时不会给当地的生态造成破坏，从而稳定生态平衡，促进经济发展。

2、废气处理，又称废气净化，是针对工业场所、工厂车间产生的废气在对外排放前进行预处理，以达到国家废气对外排放的标准的工作。一般废气处理包括了有机废气处理、粉尘废气处理、酸碱废气处理、异味废气处理和空气杀菌消毒净化等方面。

3、现有技术中，由于工艺平行度差、废水废气压强差大、排放标准难以同时达到等原因，鲜有可以将废水和废气并行处理的工艺，同时处理废水和废气的工艺则更加少见。废水与废气同时处理，不免会产生系统复杂、气固不易分离、废水气化导致无法处理等问题，更有安全隐患。这成为了这类技术推广应用并进一步发展的瓶颈。

技术实现思路

1、本技术一步法同时处理废气废水的工艺核心是旋流系统中旋流反应器通过旋转带来的离心力。旋流系统在反应器中的反应完成后，安全高效得将固态残留物和经处理后的气体与已被汽化的液体定向分离，速度快且操作简单，固态残留物可以压缩成泥饼外运，汽化的液体通过冷凝可以直接进入生化池处理后达标排放。

2、本技术的目的在于，提供一种同时快速处理废气废水的工艺，以解决现有的废水处理工艺和废气处理工艺难以合并且能耗高的技术问题。

3、根据本技术的第一个方面，提供了一种废气废水同时处理装置，所述废气废水同时处理装置包括依次连接的废气废水处理单元、冷却器、反应单元、生化池；

4、所述废气废水处理单元包括旋流反应器，所述旋流反应器包括进料口、气相分离物出口、固相分离物出口；

5、所述反应单元包括反应器，所述反应器包括反应器进口、反应器出口；

6、所述冷却器包括冷却器进口、冷却器出口；

7、所述气相分离物出口与所述冷却器进口连接，所述冷却器出口与所述反应器进口连接，所述反应器出口与生化池连接。

8、可选地，所述旋流反应器的材质选自316l不锈钢、304不锈钢、ta9不锈钢、ta10不锈钢中的至少一种。

9、可选地，所述控制单元还包括测温元件，所述测温元件设置在旋流反应器上。

10、可选地，所述控制单元还包括测温元件；所述测温元件设置于旋流反应器进出口处及旋流反应器内部；所述测温元件用于检测加热器的和通过加热器的气体的温度；所述测温元件与所述控制单元通过电路连接。

11、可选地，所述测温元件为伴热带。

12、可选地，所述旋流反应器内均匀涂抹防腐材料。

13、可选地，所述进料口可以设置为进气端、进水端，所述进气端和进水端可灵活改造，可以合并也可以分开设置；所述进气端和进水端可以用于投料，液体如甲醇；固体如缩合剂a、超结构催化剂b皆可在此投加。

14、可选地，所述进气端还可以通入空气。

15、可选地，所述进气端设置有减压阀。

16、可选地，所述废气废水处理单元还包括控制单元，所述控制单元与所述旋流反应器连接。

17、可选地，所述控制单元附带安装于旋流反应器；所述控制单元控制实时数据以检测反应。

18、可选地，所述控制单元与所述旋流反应器通过电路连接，以实现对旋流反应器参数的控制。

19、可选地，所述废气废水处理单元还包括压力变送器、气体过滤器，所述压力变送器、气体过滤器独立地设置在进料口。

20、根据本技术的第二个方面，提供一种废气废水同时处理的方法，所述废气废水同时处理的方法包括：含有废气、废水的原料通入废气废水同时处理装置，得到达到排放标准的排放水；

21、其中，所述废气废水同时处理装置选自上述的废气废水同时处理装置。

22、可选地，具体包括以下步骤：

23、(1)含有废气废水的原料通过进料口通入旋流反应器中，分离产生气相分离物、固相分离物；

24、所述气相分离物通过气相分离物出口进入冷却器，所述固相分离物通过固相分离物出口排出；

25、(2)进入冷却器的气相分离物经冷却后，得到液相组分；所述液相组分通过冷却器出口进入反应器，与反应器中的催化剂接触，发生催化氧化反应，得到预处理水；

26、(3)预处理水通过反应器出口进入生化池进行处理后，得到达到排放标准的排放水。

27、可选地，所述旋流反应器的工作压力为0.1～0.8mpa。

28、可选地，所述旋流反应器的工作压力选自0.1mpa、0.3mpa、0.6mpa、0.8mpa中的任意值或上述任意两点间的范围值。

29、可选地，所述废气废水的温度为200～358℃；所述废气的流量为q1，3.6≤q1≤7.8m3/h；所述废水的流量为q2，0＜q2≤20m3/h。

30、可选地，所述废气废水的温度选自200℃、225℃、250℃、275℃、300℃、325℃、350℃、358℃中的任意值或上述任意两点间的范围值。

31、可选地，所述液相组分的化学需氧量为3000～65000mg/l。

32、可选地，所述液相组分的化学需氧量选自3000mg/l、6000mg/l、10000mg/l、20000mg/l、30000mg/l、40000mg/l、50000mg/l、60000mg/l、65000mg/l中的任意值或上述任意两点间的范围值。

33、可选地，所述预处理水的ph值为6～7。

34、可选地，所述催化氧化反应的条件为，催化反应温度为300～450℃；催化反应时间为1～5小时。

35、可选地，所述催化氧化反应温度选自300℃、350℃、375℃、400℃、450℃中的任意值或上述任意两点间的范围值。

36、可选地，所述催化氧化反应时间选自1小时、2小时、3小时、4小时、5小时中的任意值或上述任意两点间的范围值。

37、根据本技术的第三个方面，提供一种废气废水同时处理系统，所述废气废水同时处理系统包括上述所述废气废水同时处理装置作为一个单元并联连接组成。

38、可选地，所述废气废水同时处理装置单元的个数为2～8个。

39、根据本技术的第四个方面，提供一种选自上述的废气废水同时处理装置、上述的废气废水同时处理的方法、上述的废气废水同时处理系统在兰炭废水废气处理中的应用。

40、可选地，所述同时处理废气废水的装置为n组并联，共用一个生化池和一个控制系统；其中，2≤n≤8。

41、可选地，所述旋流反应器可以被放大缩小，可以被设置在在尺寸为长1m×宽1m×高1.5mm的装置部分中，也可以被设置在长10m×宽10m×高15m的装置部分中。

42、作为一种具体的实施方式，所述一种废气废水同时处理的装置可分为废气废水的处理装置第一部分和废气废水的处理装置第二部分。

43、可选地，所述废气废水的处理装置第一部分包括旋流反应器、控制单元以及前后管路，旋流反应器顶部的一侧、底部及顶部按照管路尺寸要求开孔；所述废气废水的处理装置第一部分可在背面安装配电箱，以备n组并联使用，配电箱背面设有安装电器元件的背板且向后开门，在门板上安装背板，用于电气元件的安装。

44、可选地，所述废气废水的处理装置第二部分包括催化氧化系统与生化池；

45、可选地，所述废气废水的处理装置第二部分包括气体过滤器；所述气体过滤器设置于外接气源(一般为烟道气)的进口处。

46、可选地，所述旋流反应器中包括2个控温点，2个控温点连接旋流反应器的管线的伴热带测温点，测温点具有监控报警连锁断电的功能。

47、可选地，所述旋流反应器的材质为316l不锈钢，由多个球阀合并连接其他管路，对废气废水进行处理，完成生化池前置处理过程。

48、本技术能产生的有益效果包括：

49、1)本发明在废气废水同时处理装置的入口处设置了气体过滤器，可以使进入旋流反应器的气体不至于腐蚀装置；使用siemens公司的s7-200smart plc系统进行控制，其操作简单，控制精确，能及时检测压力及温度。

50、2)本发明为避免在高压情况下而导致外壳建造费用升高以及可能导致的相应的安全风险，旋流反应器的工作环境为常压，在高温的情况下液体汽化带来的压力一般不高于0.8mpa，并在旋流反应器前后出气口分别设置压力变送器以反应实时压力。

51、3)本发明为避免旋流反应器温度过高或由于漏气等原因而处理效果未达到指定要求，在每个旋流反应器中设置了伴热带实时监测温度，可以对废水废气处理情况进行调整并减少安全风险。

52、4)本发明中并联的处理废气废水的系统，可以实现了多种废水废气的同时处理、同时检测、分开控制；所有的设备和控制系统均为一体化设备，可结合控制器实现同时处理废气废水的智能控制，智能化程度高，降低了技术人员的工作量。

53、5)本发明提供的一步法同时处理废气废水的工艺装置占地面积小，降解效率高，避免了现有技术中的存在的监测难、不安全的问题，通过旋流反应器的分离功能，省去了传统工艺除油、蒸氨特别是脱酚的流程，在提升处理效率，大大降低处理成本的同时，避免了现有技术中可能发生连带效应以及二次污染的问题，使得利用本技术的一步法同时处理废气废水的工艺装置在快速达到使用目的的同时，安全性大幅提高。该一步法同时处理废气废水的工艺装置为同时处理废水废气的难题提供了经济、可靠、高效的方案。