[發明專利]協同處理印刷廢氣廢水裝置及處理印刷廢氣廢水的方法

在審

• 申請號: 202110625804.0
• 申請日: 2021-06-04
• 公開（公告）號: CN113354194A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 許嘉鈺;劉江寧
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;B01D53/14;B01D53/18;B01D53/32;C02F101/30
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 陳波

本發明提供一種協同處理印刷廢氣廢水的裝置，其包括射流循環水泵、射流循環電催化氧化反應器、內設電催化電極的噴射器、電催化直流電源和生化反應器。本發明裝置采用射流循環形成的負壓抽吸作用，以及射流過程高效傳質效果，可以將氣相VOCs污染物吸收轉移到水相，進而通過后續步驟處理達標。避免新建CO、RTO等高溫燃燒裝備；氣相VOCs污染物吸收到水相后，其中的小分子有機物轉化為后續生化反應過程的優質碳源；將電催化氧化反應與噴射器耦合，噴射器的管壁作為陰極使用，提高反應效率，最大程度提高系統的時空處理能力；采用印刷制版等工序產生的廢水作為射流循環水使用，進而進行后續的處理步驟，起到印刷廢氣廢水協同處理的效果。

技術領域

本發明涉及印刷業廢氣廢水處理技術領域，具體涉及一種協同處理印刷廢氣廢水的裝置及處理印刷廢氣廢水的方法。

背景技術

印刷企業在生產運行過程中會釋放大量的VOCs，污染工作環境。目前印刷企業大多采用催化燃燒(CO)或蓄熱式熱氧化焚燒(RTO)等方法進行VOCs的處理。由于印刷企業多采用間歇方式組織生產，導致VOCs的排放濃度范圍波動很大，時高時低，難以維持在穩定狀態。當氣相中VOCs濃度偏低，CO或RTO裝備無法維持熱平衡，需要外加燃料以維持反應所需的溫度，致使運行成本過高；而當印刷工藝中出現脈沖性排放、氣相中VOCs濃度超過其爆炸極限時，則有可能發生爆炸事故；同時CO、RTO裝備均需在數百度高溫下運行，給印刷企業的安全管理造成比較大的壓力。

而印刷企業在產生大量VOCs污染問題的同時，也會產生廢水，如印刷制版工序、清洗印刷設備過程，會產生高濃度廢液，根據工況不同，COD值可達2000～70000mg/L，甚至更高。廢液中污染物組分有樹脂/醚化樹脂、紅外染料、背景染料、光產酸劑(三嗪類)等物質，可生化性比較差，處理難度很大，很多印刷企業被迫將這類廢液當作危廢外送處置，處理成本高昂。

上述問題，已成為制約印刷企業可持續發展的關鍵問題。亟待開發一種新的方法，能夠經濟高效地解決印刷企業面臨的廢氣廢水達標處理問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種高效、經濟的協同處理印刷廢氣廢水裝置及其使用方法，實現處理工藝簡單，高效，成本低廉，安全有效。

為解決上述技術問題，本發明提供一種協同處理印刷廢氣廢水的裝置，包括射流循環水泵、射流循環電催化氧化反應器、內設電催化電極的噴射器、電催化直流電源和生化反應器。

其中，循環泵通過管道與噴射器相連，噴射器置于射流循環電催化氧化反應器內；反應器內的廢水通過循環泵進水管口進入循環泵，并由管道連接至噴射器進水口，并經噴射器出水口返回至反應器內，形成循環。

其中，噴射器內部噴嘴處水流流速為25～50m/s。

其中，噴嘴出口直徑為10～20mm。

其中，印刷車間廢氣由噴射器進氣口進入噴射器內。

其中，噴射器內部設有電催化氧化反應用陽極電極，噴射器的不銹鋼質管壁作為電催化氧化反應用陰極電極。

其中，陽極電極采用鈦基表面涂覆電極，形狀為圓筒狀。

其中，陽極電極與射流器管壁距離為1～10cm。

本發明還提供采用上述協同處理印刷廢氣廢水的裝置協同處理印刷廢氣廢水的方法，其包括：

第一步，向射流循環電催化氧化反應器內加入印刷工序產生的廢水，開啟生化反應器和電催化直流電源，設置反應電壓；

第二步，開啟射流循環水泵，印刷車間廢氣通過噴射器進氣口被抽吸進入射流器中，廢氣中的有機物被吸收進水相；

第三步，廢水流經噴射器時，同步進行電催化氧化反應；