一种用于生化处理中VOCs治理及尾气再利用工艺的制作方法

本发明属于废水深度处理领域，尤其涉及一种用于生化处理中vocs治理及尾气再利用工艺。

背景技术：

随着中国社会经济持续高速发展，煤化工行业也占据了重要地位。煤化工行业生产废水具有有机物浓度高、盐度高、成分复杂等特点，废水的肆意排放会污染地表水、地下水、河流湖泊等，从而污染土地、破坏生态系统，间接的威胁到人类的生活健康，在水资源匮乏的情况下，废水处理回用十分必要。

煤化工废水成分复杂，含有油类、氨氮、酚类化合物及其他高浓度有机物和大量无机盐，废水可生化性差。目前煤化工废水处理工艺常采用的技术包括：酚氨回收技术、除油技术、生化处理技术、软化技术、高级氧化技术、膜浓缩等技术，针对有机物的去除工艺也成为了研究热点，多采用生化处理技术组合联用或高级氧化技术等，但处理过程中常伴有尾气生成，臭氧催化氧化中产生的尾气得到良好的处理并回收利用，但生化处理过程中挥发性有机物以及二氧化碳、氮气、氧气等气体，因浓度不高并未得到足够的重视，但长久以此对环境同样会造成污染和损害，因此尾气处理是十分必要的。

cn103288299b公开了一种煤化工废水的生化处理方法，包括预处理、厌氧处理、一级好氧处理、缺氧处理、二级好氧处理、混凝沉淀、砂滤。该技术方案优化了生化处理单元，提高了有机物降解能力，但多级好氧及缺氧处理的设置，并未对尾气进行适当处理。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供了一种用于生化处理中vocs治理及尾气再利用工艺，该工艺主要是通过对传统的生化处理单元进行改进，通过集气盖收集尾气，在此基础上进一步去除vocs、二氧化碳、氮气和氧气，并将氮气和氧气回收利用于处理工艺，实现了尾气资源化再利用，减少空气污染，降低运行成本。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于生化处理中vocs治理及尾气再利用工艺，其特征在于，生化处理产生的尾气经集气罩收集后进入vocs处理单元，vocs处理后的尾气进入吸收槽处理得到碳酸钠溶液，吸收槽处理剩余尾气进入变压吸附处理，得到的氮气回收利用，氧气经臭氧发生器处理后回用于臭氧催化氧化处理。

所述生化处理单元包括厌氧池、缺氧池和好氧池。

所述厌氧池中废水ph为7~7.5，水力停留时间为1~5h；

缺氧池废水ph为6~8.5，水力停留时间为2~6h；

好氧池废水ph为6~8.5，水力停留时间为10-25h；

经生化处理后的废水cod去除率达到80~95%。

在缺氧池和好氧池顶部设置集气罩，使缺氧池和好氧池封闭，以富集尾气，并通过气泵由池顶抽吸进入vocs处理单元。

vocs处理单元包括活性炭吸附、水喷淋、催化燃烧、溶液吸收中的任意一种或至少两种的组合；经处理后vocs去除率≥50%。

vocs处理后的尾气进行吸收槽处理；吸收槽中投加碱液用于吸收尾气中的二氧化碳；所述碱液优选为氢氧化钠稀溶液；得到的碳酸钠溶液，浓度≥10%，可回用于化学软化。

吸收槽处理剩余尾气进行变压吸附处理，将氮气与氧气分离，分离出的氮气回用于气浮除油，氧气进入臭氧发生器处理后回用于臭氧催化氧化处理

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）将生化处理池中尾气收集，有效对vocs处理，减少空气污染；

（2）将生化处理池中尾气收集，并分离尾气中氮气、氧气、二氧化碳，分别回用于气浮除油、臭氧催化氧化和化学软化，充分将尾气资源化再利用，降低运行成本。

附图说明

图1是本发明用于vocs治理及尾气再利用工艺流程图。

具体实施方式

为了更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：

如图1所示，一种用于生化处理中vocs治理及尾气再利用工艺，废水经重力除油和气浮除油后进入生化处理，生化处理出水进入化学软化，化学软化后的废水进一步进入臭氧催化氧化处理和深度处理，在生化处理过程中产生的尾气经集气罩收集后进入vocs处理单元，vocs处理后的尾气进入吸收槽处理得到碳酸钠溶液，吸收槽处理剩余尾气进入变压吸附处理，得到的氮气回收利用，氧气经臭氧发生器处理后回用于臭氧催化氧化处理。

其中，生化处理单元包括厌氧池、缺氧池和好氧池，厌氧池中废水ph为7~7.5，水力停留时间为1~5h；缺氧池废水ph为6~8.5，水力停留时间为2~6h；

好氧池废水ph为6~8.5，水力停留时间为10-25h；经生化处理后的废水cod去除率达到80~95%。

在缺氧池和好氧池顶部设置集气罩，使缺氧池和好氧池封闭，以富集尾气，并通过气泵由池顶抽吸进入vocs处理单元。vocs处理单元包括活性炭吸附、水喷淋、催化燃烧、溶液吸收中的任意一种或至少两种的组合；经处理后vocs去除率≥50%。

vocs处理后的尾气进行吸收槽处理；吸收槽中投加碱液用于吸收尾气中的二氧化碳；所述碱液优选为氢氧化钠稀溶液；得到的碳酸钠溶液，浓度≥10%，可回用于化学软化。

吸收槽处理剩余尾气进行变压吸附处理，将氮气与氧气分离，分离出的氮气回用于气浮除油，氧气进入臭氧发生器处理后回用于臭氧催化氧化处理。

实施例1

某煤化工厂废水cod为1000mg/l，油含量50mg/l，硬度300mg/l，采用如下方法对该废水进行预处理：

1、将煤化工预处理后废水采用重力除油处理：所述重力除油采用隔油池除油技术，出水油含量45mg/l；

2、经重力除油处理后的废水采用气浮除油处理：所述气浮除油为部分加压溶气气浮，气源为惰性气体氮气，并投加絮凝剂聚合氯化铝，用量为50mg/l，水力停留时间10min，油含量4mg/l；

3、经气浮除油后废水采用生化处理：所述生化处理优选为厌氧池、缺氧池、好氧池组合工艺，厌氧池ph为7，水力停留时间1h，缺氧池ph为7.5，水力停留时间2h，好氧池ph为7.5，水力停留时间10h，出水cod降低为100mg/l；

4、经缺氧池、好氧池顶部设置的集气罩，使缺氧池、好氧池封闭，富集尾气，通过气泵由池顶抽吸尾气进入vocs处理单元；

5、经富集抽吸出的尾气采用vocs处理，所述vocs处理技术为活性炭吸和水喷淋组合工艺，vocs去除率为60%；

6、经vocs处理后的尾气采用吸收槽处理，所述吸收槽中充有氢氧化钠碱液，吸收尾气中二氧化碳气体，使碳酸钠溶液浓度为10%时，用于化学软化单元；

7、经吸收槽后剩余尾气采用变压吸附处理：将尾气中分离出的氮气和氧气，分别输送至气浮除油单元和臭氧发生器单元；

8、经生化处理后出水采用化学软化处理，所述化学软化的试剂优选为氢氧化钠和碳酸钠，氢氧化钠添加量为300mg/l，碳酸钠添加量为700mg/l，出水硬度降低为45mg/l；

9、经化学软化过滤出水采用臭氧催化氧化处理，臭氧投加量60mg/l，水力停留时间0.5小时，出水cod降低为50mg/l。

实施例2

某煤化工厂废水cod为1500mg/l，油含量70mg/l，硬度500mg/l，采用如下方法对该废水进行预处理：

1、将煤化工预处理后废水采用重力除油处理：所述重力除油采用隔油池除油技术，出水油含量63mg/l；

2、经重力除油处理后的废水采用气浮除油处理：所述气浮除油为部分加压溶气气浮，气源为惰性气体氮气，并投加絮凝剂聚合氯化铝，用量为70mg/l，水力停留时间15min，油含量6mg/l；

3、经气浮除油后废水采用生化处理：所述生化处理优选为厌氧池、缺氧池、好氧池组合工艺，厌氧池ph为7，水力停留时间2h，缺氧池ph为7.5，水力停留时间2h，好氧池ph为7.5，水力停留时间12h，出水cod降低为130mg/l；

4、经缺氧池、好氧池顶部设置的集气罩，使缺氧池、好氧池封闭，富集尾气，通过气泵由池顶抽吸尾气进入vocs处理单元；

5、经富集抽吸出的尾气采用vocs处理，所述vocs处理技术为活性炭吸和水喷淋组合工艺，vocs去除率为65%；

6、经vocs处理后的尾气采用吸收槽处理，所述吸收槽中充有氢氧化钠碱液，吸收尾气中二氧化碳气体，使碳酸钠溶液浓度为10%时，用于化学软化单元；

7、经吸收槽后剩余尾气采用变压吸附处理：将尾气中分离出的氮气和氧气，分别输送至气浮除油单元和臭氧发生器单元；

8、经生化处理后出水采用化学软化处理，所述化学软化的试剂优选为氢氧化钠和碳酸钠，氢氧化钠添加量为550mg/l，碳酸钠添加量为1000mg/l，出水硬度降低为70mg/l；

9、经化学软化过滤出水采用臭氧催化氧化处理，臭氧投加量60mg/l，水力停留时间1小时，出水cod降低为60mg/l。

实施例3

某煤化工厂废水cod为3000mg/l，油含量80mg/l，硬度700mg/l，采用如下方法对该废水进行预处理：

1、将煤化工预处理后废水采用重力除油处理：所述重力除油采用隔油池除油技术，出水油含量70mg/l；

2、经重力除油处理后的废水采用气浮除油处理：所述气浮除油为部分加压溶气气浮，气源为惰性气体氮气，并投加絮凝剂聚合氯化铝，用量为80mg/l，水力停留时间20min，油含量6.5mg/l；

3、经气浮除油后废水采用生化处理：所述生化处理优选为厌氧池、缺氧池、好氧池组合工艺，厌氧池ph为7，水力停留时间3h，缺氧池ph为7.5，水力停留时间3h，好氧池ph为7.5，水力停留时间15h，出水cod降低为260mg/l；

4、经缺氧池、好氧池顶部设置的集气罩，使缺氧池、好氧池封闭，富集尾气，通过气泵由池顶抽吸尾气进入vocs处理单元；

5、经富集抽吸出的尾气采用vocs处理，所述vocs处理技术为活性炭吸和水喷淋组合工艺，vocs去除率为55%；

6、经vocs处理后的尾气采用吸收槽处理，所述吸收槽中充有氢氧化钠碱液，吸收尾气中二氧化碳气体，使碳酸钠溶液浓度为10%时，用于化学软化单元；

7、经吸收槽后剩余尾气采用变压吸附处理：将尾气中分离出的氮气和氧气，分别输送至气浮除油单元和臭氧发生器单元；

8、经生化处理后出水采用化学软化处理，所述化学软化的试剂优选为氢氧化钠和碳酸钠，氢氧化钠添加量为680mg/l，碳酸钠添加量为1400mg/l，出水硬度降低为90mg/l；

9、经化学软化过滤出水采用臭氧催化氧化处理，臭氧投加量750mg/l，水力停留时间2小时，出水cod降低为110mg/l。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。