CN101138698A - 一种复杂恶臭废气的净化方法 - Google Patents
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Abstract
一种复杂恶臭废气的净化方法，属于废气治理技术领域，具体涉及一种采用填料塔对恶臭废气进行生物过滤达到废气净化目的的方法。废气通过填料塔进行生化过滤净化，填料塔的填料为树皮、动物粪便堆肥和火山岩的混合物，其混合重量配比为树皮∶堆肥∶火山岩＝1∶0.2～5∶0.01～0.5，填料塔是1～10层结构，每层填料厚度在1～2米范围内，填料用量根据恶臭气体的处理量而定，恶臭废气以顺流或逆流方式通过填料塔实现净化。本发明工艺简单，所用填料为天然材质，持水能力较强，毋需投加特殊菌种，成本低，用本方法处理恶臭气体不产生二次污染，处理污染物负荷200g/m3.h的恶臭气体，停留时间60秒，污染物去除达到国家排放标准。
Description
技术领域
本发明属于废气治理技术领域，具体涉及一种采用填料塔对恶臭废气进行生物过滤达到废气净化目的的方法。
背景技术
石化工业装置等在运行过程中产生(1)含硫化合物，如H2S、SO2、硫醇、硫醚；(2)含氮化合物，如胺类、酰胺、吲哚；(3)卤素及其衍生物如氯气、卤化烃；(4)烃类，包括烷烃、烯烃、芳香烃；(5)含氧的有机物，包括醇、醛、酚、酮、酯、有机酸等，这些物质在气体中导致恶臭的产生。
恶臭是一种影响广泛的公害，强烈刺激人的心理，严重时引起中毒。它对人体的毒害是多方面的：首先引起人体反射性地抑制吸气，妨碍正常呼吸功能；神经系统长期受到低浓度恶臭的刺激，使嗅觉脱失，继而使大脑皮层兴奋与抑制的调节功能失调，恶臭成分如H2S直接毒害神经系统；氨等刺激性臭气，使血压先降后升、脉搏先慢后快，H2S影响氧的运输、造成体内缺氧，干扰循环系统；臭气使人食欲不振、恶心、呕吐，可能导致消化系统功能减退以及内分泌系统紊乱，影响机体的代谢活动。此外，氨和醛类对眼睛有较强的刺激作用。
由于恶臭对人体感官和健康的影响，引起世界各国的普遍重视。美国、日本等国早在70年代就颁布了恶臭防治法规并开展了大量的研究工作。我国于1993年才颁布了恶臭污染物排放标准。
对于这类恶臭气体的治理，通常采用吸附、化学洗涤、催化焚烧、臭氧氧化法等净化工艺。吸附多以活性炭为主，而活性炭对醇类、脂肪酸类及其他易溶于水的物质效果明显，但是气体需预处理，否则易堵塞，多次再生不经济；洗涤多用化学法，存在药剂选择问题，如碱洗对H2S、脂肪酸类效，洗涤后的药剂产生二次污染，需要对洗涤液进行处理；催化焚烧效果比较好，但是注意催化剂中毒现象，设备复杂，造价高。臭氧氧化法对H2S、硫醇、胺类、醛类等到有效，对NH3效果差，需和水洗、活性炭吸附法并用，对设备要求高，臭氧需有安全设施。所以，对于恶臭气体采用上述方法都有一定的缺陷。
专利CN02216175.9采用洗涤-生物滤床对含有硫化氢、氨的恶臭气体进行处理；专利CN97121666.5提出利用活性污泥为接种液的生物过滤工艺净化含硫废气；专利CN200410056981.8虽然是采用生物过滤技术，但主要是在生物填料上接种硫杆菌对城市污水挥发出的含有硫化物恶臭气体进行处理。专利CN02114976.3所发明的专利是利用生物过滤技术，在生物填料上接种特定的微生物，来处理垃圾废气，该废气中所包含的氨浓度小于3mg/m3，硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫浓度均1mg/m3，而且垃圾废气中不含有苯乙烯、甲苯、二甲苯、二硫化碳气体。
这几种专利采用生物的方法，只能对由硫化氢、氨组成的恶臭气体进行处理。
专利CN01114179.4所涉及的含复杂组分的气体范围有苯系物、硫化物、非甲烷烃、有机胺等毒性较大的气体。对于废气具体处理效果数据缺乏，而且处理后气体基本没有达到国家一级标准。国家一级排放标准是苯0.5mg/m3、甲硫醇0.004mg/m3、硫化氢0.03mg/m3、非甲烷烃5.0mg/m3。
另外专利CN01114179.4废气中对于有机胺、氨、酚、卤化物、醇、醛、酮、酸等污染物并没有提及。在工艺的应用上，该发明是根据所含的废气组成采用不同的流程串联进行，其中烃类用吸附、苯系物用生物过滤、硫化物用生物洗涤来处理，对于复杂组分废气是采用联合工艺来实现的，投资和运行成本较大。
专利CN03128410.8针对乙酸乙酯、甲苯、丙烯腈、正己烷、异丁醇几种化工生产中产生的有机气体，采用生物过滤技术进行处理，不包括无机以及胺类等恶臭气体。另外，在工艺过程中加入了脱水单元，成本相对加高。
发明内容
本发明的目的是提供一种简单的恶臭废气的生物过滤净化方法，清除恶臭废气中的芳香烃、硫化物、醛、酮、酯、腈类、醇类、卤化物及其衍生物、胺类、烃类等毒性较大的气体。
一种复杂恶臭废气的净化方法，废气通过填料塔进行生化过滤净化，填料塔的填料为树皮、动物粪便堆肥和火山岩的混合物，其混合重量配比为树皮∶堆肥∶火山岩＝1∶0.2～5∶0.01～0.5，填料塔是1～10层结构，每层填料厚度在1～2米范围内，恶臭废气以顺流或逆流方式通过填料塔实现净化。填料用量根据恶臭气体的处理量而定。
填料塔的运行温度为5～40℃，优选20～30℃。填料塔每层填料的喷淋独立进行，填料的喷淋不定期进行，以保证每层填料的湿度在要求的范围内，即填料的含水率在30％～80％，优选50％～70％。
树皮、动物粪便堆肥和火山岩混合重量配比优选树皮∶堆肥∶火山岩＝1∶0.5～2∶0.01～0.2。
复杂恶臭废气的污染物负荷在0～200g/m3.h。
复杂恶臭废气通过气、水界传递到附着在填料表面的生物膜上，通过生物膜中微生物的作用，将恶臭废气中的污染物转化为二氧化碳、水、硝酸盐、硫酸盐等无害物质。处理后气体达到国家以及排放标准。
装于填料塔的动物粪便堆肥可以选择牛、猪、鸡、鸭、鹅、马、羊等的粪便。
生物过滤塔中温度控制在5～40℃之间，在塔中对隔层填料进行不定期喷淋，以保持填料的含水率在30％～80％之间，最佳湿度控制在5％～70％，停留时间20～60秒，生物过滤反应器对各种污染物的最大去除负荷：为0～200g/m3.h，生物过滤器整体压力降在20～400Pa之间。
本发明可以适用于含有芳香烃、硫化物、醛、酮、酯类、腈类、醇类、卤化物及其衍生物、胺类、烃类等毒性较大的复杂废气处理。其生物过滤反应器设备投资少，运行成本低，能迅速脱除复杂恶臭废气，使恶臭废气达到净化标准的方法。采用生物过滤技术，不用在生物填料上接种特定的微生物，运行成本远小于现有技术。
本发明具有以下优点：1.工艺简单，所用填料为天然材质，持水能力较强，毋需投加特殊菌种，成本低。2.用本工艺处理恶臭气体不产生二次污染。3.本发明在处理污染物负荷200g/m3.h的恶臭气体，停留时间60秒，污染物去除达到国家排放标准。
附图说明
图1：本发明的生物过滤装置示意图。
具体实施方式
实施例1
一种复杂恶臭气体来源于浮选池、沉淀池、污泥储池，其经常排出的恶臭气体含有环戊烷；2-甲基戊烷；3-甲基戊烷；正己烷；环己烷；正庚烷；甲基环己烷；2-甲基庚烷；正辛烷；C8环烷；C9；正丁烷；异戊烷；碳五烯；正戊烷；碳六烯；甲基环戊烷；2-甲基己烷；碳七环烷；3-甲基庚烷；碳八环烷以上总称为烃类含量在1～80g/m3.h、醇类0～5g/m3.h，酯类0～6g/m3.h，酮类0～10g/m3.h，芳香类0～70g/m3.h，腈类0～15g/m3.h，卤化物0～6g/m3.h，硫化氢0～10g/m3.h，有机硫0～6g/m3.h采用生物过滤工艺进行处理。
填料塔的填料为树皮、动物粪便堆肥和火山岩的混合物，其混合重量配比为树皮∶堆肥∶火山岩＝1∶0.4∶0.2，填料塔是3层结构，每层填料厚度为1米。
填料塔的运行温度为30～40℃。生物过滤器采用逆流进气方式，从进气口1进入生物过滤塔底部，恶臭废气通过生物过滤塔的填料层2的处理，再由生物过滤塔顶部出气口8排出，待到净化的目的。生物过滤塔内部在填料上方设有液体喷淋器3，可以对填料层经行间歇喷淋操作。喷淋用的液体可以通过喷淋输送管线，由泵5取自含有一定营养成分的各种水蓄水槽6，通过阀4控制各层的喷淋量，以保证填料的湿度在50％～70％，多余的喷淋液可由塔底排液口7排出。污染物的去除遵循以下顺序，即醇类＞酯类＞酮类＞芳香类＞烷烃类，恶臭废气经过生物过滤塔处理，各种污染物的去除率达到95％～100％。具体数据见表1，由表1可以看出，这种复杂恶臭气体经过生物过滤塔处理后，氨的去除率为95.2％，非甲烷总烃、苯、甲苯、二甲苯去除率达到98.4％，硫化氢、甲醛、乙醛、甲醇、丙烯腈、丙烯醛、甲硫醇、苯乙烯、二甲二硫、二硫化碳、三甲胺、甲硫醚的去除率达到100％，排放的净化气体达到国家允许的一级排放标准。
表1生物过滤塔处理浮选池、沉淀池、污泥储池恶臭气体情况
| 分析项目 | 进口浓度(mg/m3) | 出口浓度(mg/m3) | 去除率(％) | 一级标准(mg/m3) |
| 非甲烷总烃苯甲苯二甲苯硫化氢甲醛乙醛甲醇丙烯腈丙烯醛氨甲硫醇苯乙烯 | 34298123876.53.61.462.31.810.41.11.4 | 4.10.12.01.10000000.500 | 98.899.998.498.710010010010010010095.2100100 | 5.00.53.01.50.030.250.05150.750.51.00.0040.01 |
| 二甲二硫二硫化碳三甲胺甲硫醚 | 1.63.21.31.9 | 0000 | 100100100100 | 0.0320.050.3 |
实施例2
恶臭气体来源于粗格栅、沉砂池、调节池、浮选池、曝气池、隔油池、沉淀池、污泥储池、脱水机房，其经常排出的恶臭气体含有环戊烷；2-甲基戊烷；3-甲基戊烷；正己烷；环己烷；正庚烷；甲基环己烷；2-甲基庚烷；正辛烷；C8环烷；C9；正丁烷；异戊烷；碳五烯；正戊烷；碳六烯；甲基环戊烷；2-甲基己烷；碳七环烷；3-甲基庚烷；碳八环烷；以上总称为烃类含量在0～80g/m3.h醇类0～10g/m3.h，酯类0～10g/m3.h，酮类0～10g/m3.h，芳香类0～80g/m3.h，腈类0～15g/m3.h、卤化物0～5g/m3.h、硫化氢0～10g/m3.h、有机硫0～6g/m3.h采用生物过滤工艺进行处理。
填料塔的填料为树皮、动物粪便堆肥和火山岩的混合物，其混合重量配比为树皮∶堆肥∶火山岩＝1∶1∶0.1，填料塔是6层结构，每层填料厚度为1.5米。
填料塔的运行温度为20～30℃。生物过滤器采用顺流进气方式，从进气口8进入生物过滤塔顶部，恶臭废气通过生物过滤塔的填料层2的处理，在生物过滤塔底部出气口1排出，待到净化的目的。生物过滤塔内部在填料上方设有液体喷淋器3，可以对填料层经行间歇喷淋操作。喷淋用的液体可以通过喷淋输送管线，由泵5取自含有一定营养成分的各种水蓄水槽6，通过阀4控制各层的喷淋量，以保证填料的湿度在50％～70％，多余的喷淋液可由塔底排液口7排出。污染物的去除遵循以下顺序，即醇类＞酯类＞酮类＞芳香类＞烷烃类，各种污染物的去除率达到95～100％。这样恶臭废气中的醇类＞酯类＞酮类＞芳香类＞烷烃类等有害物质被脱除，成为净化气体从塔底排气口排出，完成净化过程。具体情况见表2，由表2可以看出，这种复杂恶臭气体经过生物过滤塔处理后，氨的去除率为95.4％，非甲烷总烃、苯、甲苯、二甲苯去除率达到99％，硫化氢、甲醛、乙醛、甲醇、丙烯腈、丙烯醛、甲硫醇、苯乙烯、二甲二硫、二硫化碳、三甲胺、甲硫醚的去除率达到100％，排放的净化气体达到国家允许的一级排放标准。
表2生物过滤塔处理调节池、浮选池、曝气池、隔油池、沉淀池、污泥储池恶臭气体情况
| 分析项目 | 进口浓度(mg/m3) | 出口浓度(mg/m3) | 去除率(％) | 一级标准(mg/m3) |
| 非甲烷总烃苯甲苯二甲苯硫化氢甲醛乙醛甲醇丙烯腈丙烯醛氨甲硫醇苯乙烯二甲二硫二硫化碳三甲胺甲硫醚 | 5022313151697.12.41.643.82.913.10.92.22.93.72.30.8 | 4.10.32.81.40000000.6000000 | 99.199.999.199.210010010010010010095.4100100100100100100 | 5.00.53.01.50.030.250.05150.750.51.00.0040.010.0320.050.3 |
实施例3
恶臭气体、操作工艺同实施例1，填料塔的运行温度为10～20℃。填料塔的填料为树皮、动物粪便堆肥和火山岩的混合物，其混合重量配比为树皮∶堆肥∶火山岩＝1∶0.2∶0.5，填料塔是1层结构，填料厚度为2米，。净化后的气体达到国家允许的一级排放标准。
实施例4
恶臭气体、操作工艺同实施例1，填料塔的运行温度为5～10℃。填料塔的填料为树皮、动物粪便堆肥和火山岩的混合物，其混合重量配比为树皮∶堆肥∶火山岩＝1∶5∶0.01，填料塔是10层结构，每层填料厚度为1米，。净化后的气体达到国家允许的一级排放标准。
实施例5
恶臭气体、操作工艺同实施例1，填料塔的填料为树皮、动物粪便堆肥和火山岩的混合物，其混合重量配比为树皮∶堆肥∶火山岩＝1∶0.5∶0.3，填料塔是同实施例1。净化后的气体达到国家允许的一级排放标准。
实施例6
恶臭气体、操作工艺同实施例1，填料塔的填料为树皮、动物粪便堆肥和火山岩的混合物，其混合重量配比为树皮∶堆肥∶火山岩＝1∶2∶0.05，填料塔是同实施例1。净化后的气体达到国家允许的一级排放标准。
Claims (8)
1.一种复杂恶臭废气的净化方法，废气通过填料塔进行生化过滤净化，其特征在于：填料塔的填料为树皮、动物粪便堆肥和火山岩的混合物，其混合重量配比为树皮∶堆肥∶火山岩＝1∶0.2～5∶0.01～0.5，填料塔是1～10层结构，每层填料厚度为1～2米，恶臭废气以顺流或逆流方式通过填料塔实现净化。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述填料塔的运行温度为5～40℃。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述填料塔的运行温度优选20～30℃。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：填料塔每层填料的喷淋独立进行。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：填料的喷淋不定期进行，保证填料的含水率在30％～80％。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述填料的含水率优选50％～70％。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：树皮、动物粪便堆肥和火山岩混合重量配比优选树皮∶堆肥∶火山岩＝1∶0.5～2∶0.01～0.2。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述复杂恶臭废气的污染物负荷在0～200g/m3.h。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |