CN102580494A

CN102580494A - 一种恶臭气体处理系统及方法

Info

Publication number: CN102580494A
Application number: CN2012100492045A
Authority: CN
Inventors: 朱国营; 王家骅; 马楫; 刘立贵; 刘汉鹏; 杜永祥; 卞广荣; 范佳华; 尹方平; 黄东
Original assignee: SUZHOU SUJING ENVIRONMENTAL ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: SUZHOU SUJING ENVIRONMENTAL ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2012-02-29
Filing date: 2012-02-29
Publication date: 2012-07-18

Abstract

本发明公开了一种恶臭气体处理系统及方法，处理系统包括反应容器，该反应容器通过隔板分割为并排的第一反应室和第二反应室，且隔板与反应容器的顶部之间留有空隙，第一反应室的下部侧壁上开设有废气入口和洗涤剂出口；恶臭气体处理系统还包括设置在第一反应室上部的喷淋装置、洗涤剂循环泵，第二反应室的下部设有穿孔板，该穿孔板将第二反应室划分为生物反应区和营养液存储区，在营养液存储区所在的第二反应室的侧壁上开设有净化气体出口，且在该净化气体出口处设有引风机；生物反应区内具有放置在穿孔板上的一层或多层附着生长有微生物的惰性填料。本发明系统结构紧凑且适于不同种类、不同浓度、不同负荷的恶臭气体的处理。本发明方法经济高效。

Description

一种恶臭气体处理系统及方法

技术领域

本发明属于处理恶臭气体的装置及方法。

背景技术

为防止和避免污水处理厂臭味对周围居民生活的影响，一些发达国家先后制定了一些具体规定，例如德国规定城市污水厂界限外300m范围内不得建造生活措施，达不到此要求，污水处理厂内就要采取必要的防止臭味扩散的措施。我国已建成污水处理厂数量达2800余座，配套污水泵站上万座。大多数分布在大、中城市，有的很难避开居民区，因此其气味问题也应得到解决。恶臭气体的污染控制主要有两种类型：源控制与收集后处理。源控制需要污水处理厂选址时就要考虑到恶臭可能对邻近居民的影响，当地的空气流动情况等。工艺设计过程中，应进行合理的水力设计，保证足够的溶解氧供应，避免硫化物的产生。污水处理厂应定期清除可能产生恶臭的物质，避免脂类、污泥等的积累。

目前，恶臭气体的处理方法主要有吸收法，吸附法、催化燃烧法以及生物除臭法。其中：

吸收法是用水或溶剂将废气中的污染物质吸收下来的方法。一般适用于具有较高浓度且有一定回收价值的污染气体的处理。如果废气水溶性好，则可以以水为吸收剂；若废气难溶于水，则须使用化学试剂，例如硫化氢、有机硫气体、有机酸等，可考虑碱性吸收剂；而对于氨及胺类气体，可以考虑使用酸性吸收剂为佳。其处理后的吸收液往往需再以气提等方式，将废气赶出。而气提后的废液通常也需要再加以处理排放。

吸附法主要是利用吸附剂会对气体产生吸附特性来去除废气，一般吸附分为物理吸附(活性炭、沸石等)与化学吸附(离子交换、氢氧化铁、氧化锌等)。影响吸附效率的因素包括：吸附剂有效表面积、吸附物质的浓度、化学组成、温度、吸附剂与吸附质的物理性质、接触时间与活性等。活性炭对多种恶臭气体吸附效果良好，且回收再生容易，因此广泛应用于废气污染控制。

生物除臭技术包括生物滤池、生物滴滤池和生物涤气塔等。生物滤池在20世纪早期就开始在实际中应用，现在已经是较为可靠的技术。生物滤池一般包括了增湿装置及生物处理装置，恶臭气体首先经过增湿装置，以调整气体的湿度，这是预处理过程。有的预处理还包括了温度调节、去除颗粒物等工艺。预处理后的气体进入生物处理装置。生物处理装置的填料表面生长着各种微生物。进入滤床后，恶臭气体中的污染物从气相主体扩散到填料外层的水膜而被填料所吸附，最终被填料表面生长的微生物降解转化为二氧化碳、水等。生物滴滤池与生物滤池的最大区别是填料上方喷淋循环液，设备内除传质过程外还存在很强的生物降解作用。与生物滤池相似，生物滴滤池使用的是碎石、塑料、陶瓷等一类填料，填料的表面是微生物区系形成的几毫米厚的生物膜。生物涤气塔由一个吸收室和一个再生池构成。生物涤气液(循环液)自吸收室顶部喷淋而下，使废气中的污染物和氧转入液相，实现质量传递。吸收了废气组分的涤气液，流入再生反应器(活性污泥池)中，通人空气充氧后再生。被吸收的气态废物通过微生物氧化作用，被再生池中的活性污泥悬浮液从液相中除去。

降解臭味物质的微生物种类包括细菌和真菌。常规的生物滤池中微生物以细菌为主，因此要求生物滤池中保持潮湿的环境。恶臭气体的去除可以划分为三个阶段：有机物从气相转移到液相、在液相中迁移并被微生物吸收、被微生物降解。对于水溶性好的污染物，会迅速从气相转移到细菌表面的水层中，并被细菌所降解。但是，对于在水中溶解度低或疏水性物质，细菌表面的水层将阻碍其传质速率，导致处理效率降低。此外，滤床的酸化及干化常常恶化以细菌为主的生物滤池的处理效果。

中国发明专利公开CN1486777A公开了一种一体式真菌除臭反应器及其操作方法。该一体式真菌除臭反应器是一个圆柱形容器，由增湿区、生化反应区、增湿液储存区以及营养液储存区组成，其由上下两部分组成：上部为顶端封闭的圆筒，上部顶端的封板中心有一增湿液入口，封板半径中点的轨迹圆上还设有营养液入口；圆筒下端侧壁上设有出气口、营养液排除口；圆筒下敞口周缘有一圈翻口凸边，可与法兰圈相配；下部为碗状圆盒，其直径与上部圆筒直径相同，碗状圆盒上口由隔板封盖，隔板直径大于圆筒直径，以与法兰圈相配；隔板中心固设有一细圆筒，细圆筒比上部顶端封闭的圆筒略短，其外圆周面上固设有两个支撑板；上面的支撑板为三块矩形板，在同一水平圆周面内与外圆面纵向垂直侧接，是增湿区支撑板；下面的支撑板为环状有孔隔板，是填料支撑板；细圆筒下端涵盖的隔板上开有许多小孔；碗状圆盒侧壁上设有废气入口、增湿液出口；上下两部分由紧固件固紧为一体，在生化反应区内有填料，其上附着生长真菌微生物。该一体式真菌除臭反应器的操作方法是：废气从废气入口进入增湿区内，增湿液通过增湿液入口进入增湿区，在增湿区内废气与增湿液对流接触，使废气得到预湿；具有一定湿度的废气由增湿区上部出口直接进入生化反应区，在生化反应区内，废气被生化反应区内填料表面及内部所附着的真菌降解。为维持微生物生长所需营养物质和保持填料具有一定的湿度，定期向生化反应区内淋洒含有氮和磷等物质的营养液，营养液通过营养液入口进入生化反应区，过量的营养液进入营养液储存区，净化后气体由排气口排出。

上述专利的贡献主要在于将增湿与生物反应一体化，解决了困扰生物滤池应用的滤床的酸化及干化问题，但是该专利提供的装置仅适于处理在水中溶解度低或疏水性的恶臭物质，不适于高浓度恶臭气体的净化处理。

综观上述几种方法，吸收法、吸附法和催化燃烧法适于高浓度恶臭气体的处理通常采用吸收法，而对于低浓度恶臭气体的净化处理，生物除臭技术较为经济有效。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种适于不同种类、不同浓度、不同负荷的恶臭气体处理的恶臭气体处理系统。

本发明同时还要提供一种适于不同种类、不同浓度、不同负荷的恶臭气体处理的恶臭气体处理方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的一种技术方案是：

一种恶臭气体处理系统，其包括反应容器，该反应容器通过一置于其内的隔板分割为并排的第一反应室和第二反应室，该隔板与反应容器的顶部之间留有将第一反应室和第二反应室相连通的空隙，

所述第一反应室的下部侧壁上开设有废气入口和洗涤剂出口，废气入口位于洗涤剂出口上方；所述恶臭气体处理系统还包括用于向第一反应室内循环提供洗涤剂的洗涤剂循环喷淋装置，该所述洗涤剂循环喷淋装置包括设置在第一反应室上部的喷淋装置、两端分别与喷淋装置和第一反应室的洗涤剂出口相连通的洗涤剂循环泵，喷淋装置的高度比所述的空隙所在的高度低；

所述第二反应室的下部设有穿孔板，该穿孔板将第二反应室划分为位于上方的生物反应区和位于下方的营养液存储区，在营养液存储区所在的第二反应室的侧壁上开设有净化气体出口，且在该净化气体出口处设有引风机；第二反应室的顶部开设有营养液入口，在该营养液入口处连接有营养液喷嘴；

所述的生物反应区内具有放置在穿孔板上的一层或多层附着生长有微生物的惰性填料。

根据本发明的进一步方案：所述的第一反应室的底部以及营养液存储区的底部均设有废液出口。

优选地，所述第一反应室内还设有用以消除该反应室内的被雾化的洗涤剂的除雾装置，如此，可以避免或减少洗涤剂进入第二反应室内。

优选地，所述恶臭气体处理系统还包括用于向所述喷淋装置补充洗涤剂的洗涤剂补充口。

根据本发明的一个方面，所述第一反应室的下部设有多孔板，其将第一反应室划分为位于上方的化学洗涤调湿区和位于下方的洗涤剂存储区，所述废气入口位于多孔板下方，洗涤剂存储区内洗涤剂的液面高度低于所述废气入口。在该实施方式下，所述化学洗涤调湿区内可以填充有惰性填料，也可以不填充。

根据本发明的一个优选方面，所述惰性填料为海绵。所述的惰性填料上附着的微生物优选为多种微生物组成的复合微生物群。

本发明中，所述的洗涤剂可以为酸性洗涤剂或碱性洗涤剂，pH范围为2~11。

本发明采取的又一技术方案是：一种采用上述的恶臭气体处理系统进行恶臭气体处理的方法，其是使恶臭气体经废气入口进入第一反应室下部空间内，在第一反应室的下部存储有能与恶臭气体中的臭味气体反应的酸性洗涤剂或碱性洗涤剂，洗涤剂储存区的洗涤剂通过洗涤剂循环泵在第一反应室的上部进行喷淋，上行的恶臭气体与下行的洗涤剂混合，恶臭气体中的臭味气体得以大部分去除且湿度得到调节，之后恶臭气体由隔板与所述反应容器的顶部之间的空隙进入第二反应室的生物反应区内，经微生物反应区内微生物的降解后的净化气体在引风机的作用下从净化气体出口排出。

由于上述技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下特点：

1、本发明系统结构紧凑，构造简洁，可以保持较长时间的稳定运行，运行操作与维护十分简单。

2、本发明系统实现了化学洗涤调湿过程与生化反应过程的集成化，为化学生物一体式除臭装置。根据要处理的恶臭气体，选用相应的洗涤剂可以去除大部分的亲水性恶臭气体，并同时调节了废气的湿度，而恶臭气体中残余的在水中溶解度低或疏水性的恶臭物质可通过生物反应区内的微生物降解除去。因此，本发明系统适于不同种类、不同浓度、不同负荷的恶臭气体处理，且经济高效。此外，生物反应区内采用层状设计，可以适应不同的进气量。

3、本发明系统调湿过程内置，易于实现对恶臭气体湿度的调控，易于调控实现适宜微生物生长的环境，从而节省能耗。

附图说明

下面结合附图和具体的实施例对本发明做进一步详细的说明。

图1为根据本发明的恶臭气体处理系统的结构示意图；

其中：10、第一反应室；10a、废气入口；10b、洗涤剂出口；11、第二反应室；11a、生物反应区；11c、净化气体出口；11b、营养液储存区；11d、营养液入口；12、空隙；2、隔板；3、穿孔板；4、引风机；5、营养液喷嘴；6、惰性填料；7、喷淋装置；8、洗涤剂循环泵；9、洗涤剂补充口；13、多孔板；100、化学洗涤调湿区；101、洗涤剂储存区。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种恶臭气体处理系统。如图1所示，恶臭气体处理系统主要包括反应容器，该反应容器通过一置于其内的隔板2分割为并排的第一反应室10和第二反应室11，在隔板2与反应容器的顶部之间留有将第一反应室10和第二反应室11相连通的空隙12。

所述第一反应室10内设有一多孔板13，其将第一反应室10分成位于上方的化学洗涤调湿区100和位于下方的洗涤剂储存区101。在洗涤剂储存区101所在的第一反应室10的侧壁的上部设有废气入口10a，在废气入口10a的下方设有洗涤剂出口10b。本例恶臭气体处理系统还包括用于向所述第一反应室10内循环提供洗涤剂的洗涤剂循环喷淋装置，该洗涤剂循环喷淋装置包括设置在化学洗涤调湿区100上方的喷淋装置7、两端分别与喷淋装置7和洗涤剂出口10b相连通的洗涤剂循环泵8，喷淋装置7的高度比空隙12所在的高度低，喷淋装置7具有多个均布在化学洗涤调湿区100上方的喷嘴；此外，在靠近喷淋装置7和空隙12的位置还可以设置除雾装置，以防止或减少雾化的洗涤剂通过空隙12进入到第二反应室11内。在系统运行一段时间后，洗涤剂会有损失，因此，还设置了与喷淋装置7连通的洗涤剂补充口9。

所述第二反应室11的下部设有穿孔板3，穿孔板3与反应容器的内壁固定连接。穿孔板3将第二反应室11划分为位于上方的生物反应区11a和位于下方的营养液储存区11b，生物反应区11a内过量的营养液可以通过穿孔板3进入到营养液储存区11b。在营养液存储区11b所在的第二反应室11的侧壁上开设有净化气体出口11c，且在该净化气体出口11c处设有引风机4；第二反应室11的顶部开设有营养液入口11d，在该营养液入口11d处连接有多个均布的营养液喷嘴5。

所述的生物反应区11a内具有放置在穿孔板3上的多层附着生长有微生物的惰性填料6，具体为海绵块。此外，所述的第一反应室10的底部以及营养液存储区11b的底部均设有废液出口。

综上可见，本发明系统结构紧凑，构造简洁，运行操作与维护十分简单。

实施例2

本实施例提供应用实施例1的恶臭气体处理系统来处理含硫化氢及乙硫醇等成分的恶臭气体的方法。

含硫化氢及乙硫醇等成分的恶臭气体经废气入口10a进入洗涤剂储存区101上部，经过多孔板13进入化学洗涤调湿区100。洗涤剂储存区101的洗涤剂通过洗涤剂循环泵8在化学洗涤调湿区100上部进行喷淋，洗涤剂为弱碱性药剂。上行的废气与下行的洗涤剂混合，废气中的硫化氢等得以大部分去除，湿度得到调节。调节湿度后的废气由空隙12直接进入生物反应区11a。在生物反应区11a内，废气经过多层经培养后表面及内部附着有顶孢头孢霉、文氏曲霉、常现青霉菌、宛氏拟青霉等微生物的海绵块，废气中残留的部分疏水性组分被生物反应区微生物降解。净化后气体在引风机4的作用下由净化气体出口排出。

进气中硫化氢浓度为50ppmv左右，乙硫醇浓度为1.8ppmv左右。气体流量为1m ³ /h，试验装置连续运行。为维持微生物生长所需营养物质和保持一定的湿度，定期向生物滤池中淋洒含有氮和磷等物质的营养液，营养液的pH值为4.5左右。经过调湿，生物滤池进气的相对湿度在80%~90%。稳定运行期间，硫化氢及乙硫醇的去除率保持在95%以上。与同类研究相比，其处理效果显著优于常规的除臭方法。

综上，本发明的恶臭气体处理系统及方法具有如下特点：

1、恶臭气体处理系统是生物化学一体式除臭反应器，其在一个装置里集合了化学洗涤和生物除臭各自的功能优势，既可以去除高浓度的恶臭气体，也可以去除低浓度的恶臭气体；

2、生物化学一体式除臭反应器实现了化学洗涤调湿过程与生化反应过程集成化的设计，功能独立完成，而设备实现一体化；

3、化学洗涤调湿区，既提供独立去除亲水性恶臭气体的化学洗涤除臭功能，又可以对进气的湿度进行调节，以适应后续生物除臭的需要；

4、所述的调湿功能在化学洗涤调湿区完成，但化学洗涤剂的循环只在化学洗涤调湿区进行，并不会进入生物反应区；

5、所述的化学洗涤剂的种类既可以是酸性洗涤剂，也可以是碱性洗涤剂，其pH范围可以在2～11之间。

上述实施例的目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1. 一种恶臭气体处理系统，所述恶臭气体处理系统包括反应容器，其特征在于：所述反应容器通过一置于其内的隔板（2）分割为并排的第一反应室（10）和第二反应室（11），所述隔板（2）与所述反应容器的顶部之间留有将所述第一反应室（10）和所述第二反应室（11）相连通的空隙（12），

所述第一反应室（10）的下部侧壁上开设有废气入口（10a）和洗涤剂出口（10b），所述废气入口（10a）位于洗涤剂出口（10b）上方；所述恶臭气体处理系统还包括用于向所述第一反应室（10）内循环提供洗涤剂的洗涤剂循环喷淋装置，该所述洗涤剂循环喷淋装置包括设置在所述第一反应室（10）上部的喷淋装置（7）、两端分别与所述的喷淋装置（7）和所述第一反应室（10）的洗涤剂出口（10b）相连通的洗涤剂循环泵（8），所述的喷淋装置（7）的高度比所述的空隙（12）所在的高度低；

所述第二反应室（11）的下部设有穿孔板（3），该所述穿孔板（3）将所述第二反应室（11）划分为位于上方的生物反应区（11a）和位于下方的营养液存储区（11b），在所述营养液存储区（11b）所在的第二反应室（11）的侧壁上开设有净化气体出口（11c），且在该所述净化气体出口（11c）处设有引风机（4）；所述第二反应室（11）的顶部开设有营养液入口（11d），在该所述营养液入口（11d）处连接有营养液喷嘴（5）；

所述的生物反应区（11a）内具有放置在所述穿孔板（3）上的一层或多层附着生长有微生物的惰性填料（6）。

2. 根据权利要求1所述的恶臭气体处理系统，其特征在于：所述的第一反应室（10）的底部以及所述营养液存储区（11b）的底部均设有废液出口。

3. 根据权利要求1所述的恶臭气体处理系统，其特征在于：所述第一反应室（10）内还设有用以消除该反应室内的被雾化的洗涤剂的除雾装置。

4. 根据权利要求1所述的恶臭气体处理系统，其特征在于：所述恶臭气体处理系统还包括用于向所述喷淋装置（7）补充洗涤剂的洗涤剂补充口（9）。

5. 根据权利要求1所述的恶臭气体处理系统，其特征在于：所述第一反应室（10）的下部设有多孔板（13），其将所述第一反应室（10）划分为位于上方的化学洗涤调湿区（ 100）和位于下方的洗涤剂存储区（101 ），所述废气入口（10a）位于所述多孔板（13）下方，所述洗涤剂存储区（101）内洗涤剂的液面高度低于所述废气入口（10a）。

6. 根据权利要求5所述的恶臭气体处理系统，其特征在于：所述化学洗涤调湿区（100）内填充有惰性填料。

7. 根据权利要求1所述的恶臭气体处理系统，其特征在于：所述惰性填料为海绵。

8. 根据权利要求1或7所述的恶臭气体处理系统，其特征在于：所述的惰性填料上附着的微生物为多种微生物组成的复合微生物群。

9. 根据权利要求1所述的恶臭气体处理系统，其特征在于：所述的洗涤剂为酸性洗涤剂或碱性洗涤剂。

10. 一种采用权利要求1所述的恶臭气体处理系统进行恶臭气体处理的方法，其特征在于：使恶臭气体经废气入口进入第一反应室下部空间内，在第一反应室的下部存储有能与恶臭气体中的臭味气体反应的酸性洗涤剂或碱性洗涤剂，洗涤剂储存区的洗涤剂通过洗涤剂循环泵在第一反应室的上部进行喷淋，上行的恶臭气体与下行的洗涤剂混合，恶臭气体中的臭味气体得以大部分去除且湿度得到调节，之后恶臭气体由隔板与所述反应容器的顶部之间的空隙进入第二反应室的生物反应区内，经微生物反应区内微生物的降解后的净化气体在引风机的作用下从净化气体出口排出。