废水处理方法_6

文档序号:8332177阅读:来源:国知局
统3C的废水处理装置3200。
[0391] 另外,在该情况下,废水处理装置3200构成为,在用于对吸附材料3250、3270进行 脱附处理的区域中设置用于进行脱水处理的区域,靠近位于用于进行该脱水处理的区域的 部分的吸附材料3250、3270连接上述配管线路L3017、L3018,从而能够在吸附处理与脱附 处理之间进行脱水处理。
[0392] 另外,在W上说明的本发明的实施方式7~9中,作为废水处理系统所具备的活性 污泥处理装置,举例示出连续地进行处理的连续式活性污泥处理装置进行了说明,但当然 也可W利用分批式地进行处理的分批式活性污泥处理装置。
[0393] 另外,在上述本发明的实施方式7~9中,作为废水处理系统所具备的活性污泥处 理装置,虽举例示出使用沉淀槽进行固液分离的装置进行了说明,但除此之外也能够使用 利用设置于曝气槽的膜进行膜分离的装置等各种结构的装置。如此,本发明能够应用的废 水处理系统所具备的活性污泥处理装置可W是任何形式的装置。
[0394] 另外,在W上说明的本发明的实施方式7~9中,在没有特别示出累、风机等流体 输送部件、存储罐等流体贬存部件等构成元素的情况下进行了说明,该些构成元素根据需 要配置在适当的位置即可。
[0395] 如此,本次公开的上述实施方式7~9在所有的方面都仅是例示,不起限定作用。 本发明的技术范围由权利要求划分,而且包含与权利要求的记载等同的含义和范围内的所 有变更。
[0巧引 连施例3
[0397] 下面,利用实施方式9的实施例更详细地说明本发明,但本发明并不限定于该些 实施例。另外,利用下述的方法进行评价。
[0巧引 邸T比表而巧
[0399] BET比表面积是W几个点测量在液体氮的沸点(一195. 8°C )环境下、相对压力 0. 0~0. 15的范围内使相对压力上升时的氮吸附于试样的氮吸附量,利用BET曲线求出试 样单位质量的表面积(m2/g)。
[0400] 孔容
[0401] 孔容利用相对压力0. 95下的氮气的气体吸附法来测量。
[0402] 平巧细孔亩巧
[0403] 平均细孔直径利用下式求出。
[0404] dp = 40000化/S(其中,dp ;平均细孔直径(A ))
[0405] Vp ;孔容(cc/g)
[0406] S ;BET 比表面积(m2/g)
[0407] 有化化合物去除效果
[0408] 将主要含有1,4 -二氧六环lOOOmg/L、己醒14000mg/L、己二醇16000mg/L的废水 作为原水。另外,排水量设为2. ImV虹,原水中的有机化合物量为1,4 -二氧六环2.化g/ 虹、己醒29. 4kg/虹、己二醇33. 6kg/虹。导入温度50°C的水,测量废水处理装置、活性污泥 处理装置、燃烧装置的入口和出口的水和气体中的1,4一二氧六环、己二醇、己醒浓度,计 算有机化合物量,确认去除效果。
[0409] 有化化合物浓麼评价
[0410] 利用气相色谱法分析测量入口及/或出口的水和气体中的浓度。
[0411] 连施例3 - 1
[041引在曝气温度60°C、曝气强度2. 5min-1、风量llNmVmin、滞留时间2虹的条件下,向 有效曝气容量4. 2m3的曝气槽3100导入处理水量2.山^虹的含有1,4一二氧六环lOOOmg/ L (2.化g/虹)、己醒 14000mg/L (29. 4kg/虹)、己二醇 16000mg/L (33. 6kg/虹)的原水,得到一 次处理水。
[0413] 此时的一次处理水中的有机化合物量为1,4 -二氧六环1.化g/虹W下、己醒 0. (Ukg/虹W下、己二醇33. 6kgAr W下。另外,从曝气槽3100排出的曝气气体的有机化合 物浓度为1,4 -二氧六环42化pm、己醒2400化pm、己二醇1卵m。使用蒸气量为60kg/hr W 下。
[0414] 接着,作为废水处理装置3200的吸附材料,制作两个使用平均细孔直径17.1A、 BET比表面积1500mVg、总孔容0. 47mVg的活性碳纤维的、重量50kg的吸附元件,W处理水 量2. ImV虹导入上述的进行曝气处理后的一次处理水,得到二次处理水。
[0415] 接着,使用空气作为废水处理装置3200的脱水工序时的气体,将脱水的风量设为 60Nm3/min。使用120°C的空气作为脱附工序的加热气体,将脱附的风速设为60Nm3/min。吸 附工序的吸附时间设为60min,脱水工序的脱水时间设为5min,脱附工序的脱附时间设为 55min,形成切换循环。
[0416] 此时的二次处理水中的有机化合物量为1,4 -二氧六环Ig/虹W下,己醒0. 5gAr W下,己二醇32. 6kg/虹。另外,脱附气体中的有机化合物浓度为1,4 -二氧六环20化pm W 下,己醒10卵m W下,己二醇l(K)ppm W下。
[0417] 接着,使用由容量为3m3的原水调整槽、容量为7m 3的稀释槽、容量均为125m3的两 个载体流动曝气槽、容量为125m3的两个活性污泥槽和容量为25m 3的沉淀槽构成的活性污 泥处理装置3300,导入从废水处理装置3200排出的二次处理水,得到=次处理水。向上述 载体流动曝气槽投入聚己締醇交联凝胶载体(直径约4mm) 12. 5m3。
[0418] 另外,由于上述=次处理水中的有机化合物浓度较高,对于微生物负荷较高,因 此,利用从稀释槽供给的工业用水进行稀释,W 21mV虹导入到载体流动曝气槽W及活性污 泥槽。此时的S次处理水中的有机化合物量为1,4 -二氧六环Ig/虹W下,己醒浓度0.1 g/ 虹W下,己二醇浓度0.化g/L w下,能够良好地处理。另外,产生的剩余污泥量较少,为 0.化/天,。
[0419] 图24示出使用本实施例的废水处理系统实施500小时之后的处理水中的有机化 合物量、实用消耗量和污泥量。其结果是,即使在500小时之后也能够稳定地进行处理。
[0420] 通过利用曝气槽3100使己醒、1,4 -二氧六环挥发去除,由此降低对废水处理装 置3200 W及活性污泥处理装置3300的负荷量,并且,通过利用废水处理装置3200高效地 吸附去除在活性污泥处理装置3300中难W处理的1,4 -二氧六环,并利用活性污泥处理 装置3300中将己二醇生物分解,由此能够高效地进行排水处理。另外,关于废水处理装置 3200,因其连续地进行吸附和脱附地进行处理,故而性能不会降低,能够稳定地W高效率进 行处理。
[0421] 接着,若连接从上述曝气槽3100排出的曝气气体的管道和从废水处理装置 3200排出的脱附气体的管道测量混合废气的浓度,则1,4一二氧六环为3(K)卵m,己醒为 3400ppm,己二醇为 lOOppm。
[0422] 接着,在燃烧装置3400中设置销金催化剂作为燃烧装置3400的催化剂,W风量 71NmVmin供给从上述曝气槽3100排出的曝气气体和从废水处理装置3200排出的脱附气 体的混合废气,利用热交换器和预热加热器升温至30(TC之后使其与催化剂接触,利用催化 剂使混合废气中的有机化合物氧化分解,得到分解气体。分解气体中的1,4一二氧六环、己 醒、己二醇浓度分别为Ippm W下,能够良好地处理。
[0423] 另外,若随时间流逝测量燃烧装置3400的出口温度,则出口平均温度为450°C,若 W热交换率60%进行估算,由于仅利用与来自燃烧装置3400的分解气体之间的热交换就 能够使混合废气大致升温至300°C,因此,在预热加热器中使用电加热器时的消耗电力能够 降至0.1 kWh W下。
[0424] 另外,若测量从图19所示的热交换器3410排出的进行热交换之后的分解气体的 温度,则平均温度为300°C,在W图19所示的热交换器3411的热交换率50%进行估算时, 由于仅利用热交换就能够使废水处理装置3200所需要的加热气体升温,因此,使用蒸气加 热器进行加热时的使用蒸气量能够降至0.化g/hr W下。
[04巧]图24示出使用本实施例的废水处理系统实施500小时之后的处理气体中的各有 机化合物浓度、实用消耗量和污泥量。其结果是,即使在500小时之后也能够稳定地W较少 的实用消耗量进行处理。由于在从上述废水处理装置3200排出的脱附气体的基础上,还混 合从上述曝气槽3100排出的低风量且有机化合物浓度较高、并且浓度变动较小的曝气气 体进行处理,因此,能够生成稳定的燃烧热量,能够削减热回收所导致的消耗能量。
[0426] 比较巧I 3 - 1
[0427] 使用由容量为9m3的原水调整槽、容量为21m 3的稀释槽、容量均为300m3的两个载 体流动曝气槽、容量为300m3的两个活性污泥槽和容量为75m 3的沉淀槽构成的活性污泥处 理装置3300,导入在实施例3 - 1中使用的原水,得到处理水。向上述载体流动曝气槽投入 聚己締醇交联凝胶载体(直径约4mm) 30m3。
[0428] 另外,由于原水的有机化合物浓度较高,对于微生物负荷较高,因此,利用从稀释 槽供给的工业用水进行稀释,W 55mV虹导入到载体流动曝气槽W及活性污泥槽。如图24 所示,此时的处理水中的有机化合物量为1,4 -二氧六环2.化g/虹W下,己醒浓度0.化g/ 虹W下,己二醇浓度0.化g/虹W下,能够良好地对己醒、己二醇进行处理,但完全无法处理 1,4 -二氧六环。另外,如图24所示,产生的剩余污泥量为2t/天,是实施例3 - 1的污泥 量的约4倍。
[04:29] 比较例 3 - 2
[0430] 接着,作为废水处理装置3200的吸附材料,制作两个使用平均细孔直径1 了,1A、 BET比表面积1500mVg、总孔容0. 47mVg的活性碳纤维的、重量100kg的吸附元件,W处理 水量2. ImV虹导入在实施例3 - 1中使用的原水,得到一次处理水。
[0431] 接着,使用空气作为废水处理装置3200的进行脱水工序时的气体,将脱水的风量 设为120Nm3/min。使用120°C的空气作为脱附工序的加热气体,将脱附的风速设为120Nm3/ mi打〇
[0432] 吸附工序的吸附时间设为60min,脱水工序的脱水时间设为5min,脱附工序的脱 附时间设为55min,形成切换循环。此时的一次处理水中的有机化合物量为1,4 -二氧六环 lg/虹W下,己醒28. 4kgAr W下,己二醇31. 6kg/L W下。另外,脱附气体中的有机化合物 浓度为1,4 -二氧六环12化pm,己醒28化pm,己二醇20卵m。
[0433] 接着,使用由容量为3m3的原水调整槽、容量为21m 3的稀释槽、容量均为300m 3的 两个载体流动曝气槽、容量为300m3的两个活性污泥槽W及容量为75m 3的沉淀槽构成的活 性污泥处理装置3300,导入从废水处理装置3200排出的一次处理水,得到二次处理水。向 上述载体流动曝气槽投入聚己締醇交联凝胶载体(直径约4mm) 30m3。
[0434] 另外,由于上述一次处理水中的有机化合物浓度较高,对于微生物负荷较高,因 此,利用从稀释槽供给的工业用水进行稀释,W 55mVhr导入到载体流动曝气槽和活性污泥 槽。
[04巧]如图24所示,此时的二次处理水中的有机化合物量为1,4 -二氧六环Ig/hr W 下,己醒浓度0.化g/虹W下,己二醇浓度0.化g/虹W下,能够良好地处理。但是,产生的剩 余污泥量为2t/天,是实施例3 - 1的污泥量的约4倍。
[0436] 接着,在燃烧装置3400中设置销金催化剂作为燃烧装置3400的催化剂,W风量 120NmVmin供给从上述废水处理装置3200排出的脱附气体,在利用热交换器和预热加热器 升温至30(TC之后使其与催化剂接触,利用催化剂使脱附气体中的有机化合物氧化分解,得 到分解气体。分解气体中的有机化合物浓度如图24所示,1,4 -二氧六环、己醒、己二醇分 别为Ippm W下,能够良好地处理。
[0437] 另外,若随时间流逝测量燃烧装置3400的出口温度,则出口平均温度为330°C,若 W热交换率60%进行估算,由于仅利用与来自燃烧装置3400的分解气体之间的热交换无 法使脱附气体升温至220°C,因此,如图24所示,为了预热至300°C而使用电加热器时的消 耗电力为200kWh。
[0438] 另外,若测量从热交换器3410排出的进行热交换之后的分解气体的温度,则平均 温度为30(TC,若W热交换器411的热交换率50%进行估算,由于仅利用热交换就能够使废 水处理装置3200所需要的加热气体升温,因此如图24所示,使用蒸气加热器进行加热时的 使用蒸气量能够降至0.化g/hr W下。
[04巧] 比较例3 - 3
[0440] 在曝气温度80°C、曝气强度2. 5min-i、风量55NmVmin、滞留时间10虹的条件下, 向有效曝气容量21m3的曝气槽3100导入在实施例3 - 1中使用的原水,得到一次处理水。
[0441] 此时的一次处理水中的有机化合物量为1,4 -二氧六环Ig/虹W下、己醒0. (Hkg/ 虹W下、己二醇33. 6kgAr W下。
[0442] 另外,从曝气槽3100排出的曝气气体的有机化合物浓度为1,4 -二氧六环 120ppm、己醒4500ppm、己二醇Ippm W下。但是,如图24所示,加温所需要的投入蒸气量为 10(K)kg/虹W上,使用非常多的蒸气量。
[0443] 接着,使用与实施例3 - 1相同的的活性污泥处理装置3300,导入从上述曝气槽 3100排出的一次处理水,得到二次处理水。另外,由于上述一次处理水中的有机化合物浓度 较高,对于微生物负荷较高,因此,利用从稀释槽供给的工业用水进行稀释,W 21mV虹导入 到载体流动曝气槽和活性污泥槽。
[0444] 此时的二次处理水中的有机化合物量如图24所示,1,4一二氧六环为Ig/虹W下, 己醒浓度为0. 5gAr W下,己二醇浓度为0.化g/虹W下,能够良好地处理。另外,产生的剩 余污泥量较少,为〇.6t/天。
[0445] 接着,在燃烧装置3400中设置销金催化剂作为燃烧装置的催化剂,W风量55Nm^ min供给从上述曝气槽3100排出的曝气气体,在利用热交换器和预热加热器升温至300°C 之后使其与催化剂接触,利用催化剂使脱附气体中的有机化合物氧化分解,得到分解气体。 此时的分解气体中的有机化合物浓度如图24所示,1,4 -二氧六环、己醒、己二醇分别为 Ippm W下,能够良好地处理。
[0446] 另外,若随时间流逝测量燃烧装置3400的出口温度,则出口平均温度为450°C,若 W热交换率60%进行估算,由于仅利用与来自燃烧装置3400的分解气体之间的热交换就 基本能够使曝气气体升温至300°C,因此如图24所示,使用电加热器时的消耗电力能够降 至 0.1 kWh W下。
[0447] 本次公开的上述各实施方式W及各实施例在所有的方面都仅是例示,不应当被认 为起限制作用。本发明的范围不利用上述说明进行表示,而是利用权利要求书进行表示,并 意旨包含与权利要求书等同的含义W及范围内的所有变更。
【主权项】
1. 一种废水处理方法,其特征在于包含一种废水处理系统,该废水处理系统通过从含 有低分子量、低沸点的有机物质的废水去除有机物质来对该废水进行净化, 该废水处理系统包括: 曝气槽(2100),其通过对含有有机物质的废水进行曝气处理而从废水中使有机物质挥 发去除,并使含有有机物质的曝气气体排出; 废水处理装置(2200),其连接于上述曝气槽(2100),且包含通过与含有有机物质的 废水接触来吸附有机物质并通过与加热气体接触来使所吸附的有机物质脱附的吸附元件 (2211、2221),通过向上述吸附元件(2211、2221)供给废水,从而使有机物质吸附于上述吸 附元件(221U2221)并作为处理水排出,通过向上述吸附元件(221U2221)供给加热气体, 从而使有机物质从上述吸附元件(221U2221)脱附并作为含有有机物质的脱附气体排出; 以及 燃烧装置(2300),其连接于上述曝气槽(2100)以及上述废水处理装置(2200),通过使 从上述曝气槽(2100)以及上述废水处理装置(2200)排出的含有有机物质的曝气气体与脱 附气体的混合气体燃烧来进行氧化分解,排出分解气体; 上述废水处理装置(2200)通过使上述吸附元件(221U2221)的完成脱附处理后的部 分转移至进行吸附处理的部分,并且使上述吸附元件(221U2221)的完成吸附处理后的部 分转移至进行脱附处理的部分,从而能够连续地对处理水进行处理。
2. 根据权利要求1所述的废水处理方法,其特征在于, 上述废水处理装置(2200)通过向上述吸附元件(221U2221)吹送气体来吹散附着于 上述吸附元件(221U2221)的剩余的废水,并将该剩余的废水作为去除废水排出。
3. 根据权利要求2所述的废水处理方法,其特征在于, 从上述废水处理装置(2200)排出的去除废水作为废水被再次供给至上述废水处理装 置(2200)。
4. 根据权利要求1~3中任一项所述的废水处理方法,其特征在于, 上述吸附元件(221U2221)包含从由活性炭、活性碳纤维和沸石构成的组选择的至少 一种吸附材料。
5. 根据权利要求1~3中任一项所述的废水处理方法,其特征在于, 上述废水处理系统构成为,使从上述燃烧装置(2300)排出的分解气体进行热交换,从 而对上述废水处理装置(2200)的加热气体进行预热。
6. 根据权利要求4所述的废水处理方法,其特征在于, 上述废水处理系统构成为,使从上述燃烧装置(2300)排出的分解气体进行热交换,从 而对上述废水处理装置(2200)的加热气体进行预热。
7. -种废水处理方法,其特征在于包含一种废水处理系统,该废水处理系统通过从含 有低分子量、低沸点的有机化合物的废水去除有机化合物来对该废水进行净化, 该废水处理系统包括: 曝气槽(3100),其通过对含有有机化合物的废水进行曝气处理而将曝气处理后的废水 作为从废水中挥发去除有机化合物后的一次处理水排出,并排出含有有机化合物的曝气气 体; 废水处理装置(3200),其包含通过与含有有机化合物的上述一次处理水接触来吸附有 机化合物并通过与加热气体接触来使所吸附的有机化合物脱附的吸附元件(3211、3221), 通过向上述吸附元件(321U3221)供给上述一次处理水,使有机化合物吸附于上述吸附元 件(321U3221)并作为二次处理水排出,通过向上述吸附元件(321U3221)供给加热气体, 使有机化合物从上述吸附元件(321U3221)脱附并作为含有有机化合物的脱附气体排出, 通过使上述吸附元件(321U3221)的完成脱附处理后的部分转移至进行吸附处理的部分, 并且使上述吸附元件(321U3221)的完成吸附处理后的部分转移至进行脱附处理的部分, 从而能够连续地对二次处理水进行处理; 活性污泥处理装置(3300),其具有包含用于分解有机化合物的微生物在内的活性污 泥,通过使上述二次处理水与该活性污泥接触,利用微生物分解而去除有机化合物,并作为 三次处理水排出;以及 燃烧装置(3400),其连接于上述曝气槽(3100)以及上述废水处理装置(3200),使从上 述曝气槽(3100)和废水处理装置(3200)排出的含有有机化合物的曝气气体与脱附气体的 混合废气燃烧来进行氧化分解,排出分解气体。
8. 根据权利要求7所述的废水处理方法,其特征在于, 上述废水处理装置(3200)通过向上述吸附元件(321U3221)吹送气体来吹散附着于 上述吸附元件(321U3221)的剩余的废水,并将该剩余的废水作为去除废水排出。
9. 根据权利要求8所述的废水处理方法,其特征在于, 上述废水处理系统构成为,将从上述废水处理装置(3200)排出的去除废水作为废水 再次供给至上述废水处理装置(3200)。
10. 根据权利要求7~9中任一项所述的废水处理方法,其特征在于, 上述吸附元件(321U3221)包含从由活性炭、活性碳纤维和沸石构成的组选择的至少 一种吸附材料。
11. 根据权利要求7~9中任一项所述的废水处理方法,其中, 上述废水处理系统构成为,使从上述燃烧装置(3400)排出的分解气体进行热交换,从 而对上述废水处理装置(3200)的加热气体进行预热。
12. 根据权利要求10所述的废水处理方法,其中, 上述废水处理系统构成为,使从上述燃烧装置(3400)排出的分解气体进行热交换,从 而对上述废水处理装置(3200)的加热气体进行预热。
【专利摘要】废水处理系统包括:曝气槽(2100),其通过对含有有机物质的废水进行曝气处理而自废水中使有机物质挥发去除,排出含有有机物质的曝气气体;废水处理装置(2200),其连接于上述曝气槽(2100),且包含通过与含有有机物质的废水接触来吸附有机物质、并通过与加热气体接触来使所吸附的有机物质脱附的吸附元件(2211、2221);以及燃烧装置(2300),其连接于上述曝气槽(2100)以及上述废水处理装置(2200),使从上述曝气槽(2100)以及上述废水处理装置(2200)排出的含有有机物质的曝气气体与脱附气体的混合气体燃烧而使其氧化分解,排出分解气体。
【IPC分类】F23G7-06, C02F9-14, C02F9-02
【公开号】CN104649448
【申请号】CN201510009663
【发明人】河野大树, 杉浦勉, 岩月聪
【申请人】东洋纺株式会社
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2011年8月9日
【公告号】CN103068740A, WO2012020755A1
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