CN102068878A - 一种污水污泥干化产生的臭气处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污水污泥干化产生的臭气处理方法，其包括以下步骤：(1)将污水污泥干化系统排出的臭气通过风机输送至预处理塔中进行清水淋洗，臭气中的易溶于水的成分被清水吸收，同时臭气得到降温；(2)经过预处理的臭气进入一级喷淋塔中进行淋洗，臭气中的酸性气体以及挥发性有机化合物气体与一级喷淋塔中的具强氧化性和碱性的喷淋溶液发生化学反应而被吸收；(3)经步骤(2)处理后的剩余气体进入二级喷淋塔中进行淋洗，气体中碱性气体与二级喷淋塔中的酸性喷淋溶液发生中和反应而被吸收；(4)经步骤(3)处理后的尾气通过排气管排出。污水污泥干化产生的臭气经过本发明的处理后得到的尾气可达到《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)二级排放标准。

Description

一种污水污泥干化产生的臭气处理方法

技术领域

本发明涉及一种臭气处理方法，尤其涉及一种污水污泥干化产生的臭气处理方法。

背景技术

目前，在污水处理厂污泥处置策略中，污泥干化处理技术已经被认同是一种安全可靠的处理方式，运行费用低廉，操作简便。利用该技术所产生的污泥处理物，可用做水泥原材料、制砖原材料、地基工程填料和垃圾填埋场覆盖土等。在污泥的干化以及处理处置过程中，原存在于污泥中的污染物种类和形态发生改变，从固相中转移到气相，从而形成了大量的高温、高湿、恶臭、高浓度的废臭气体。在这些废臭气体中的主要物质是硫化氢、甲硫醇、乙硫醇、甲苯、二甲苯、二甲二硫以及氨气等，其中硫化氢和氨气等是易溶于水的成分；硫化氢等是酸性气体，以及甲硫醇、乙硫醇、甲苯、二甲苯和二甲二硫等是挥发性有机化合物气体，氨气等是碱性气体。这些恶臭气体若不经处理直接排放到大气中，会严重污染区域环境和空气质量，对人体和生态环境造成严重危害。

目前，常用的臭气的治理方法有吸附法、吸收法、燃烧法、冷凝法、生物法、等离子体法、膜分离法和催化氧化法等，其中以生物法和化学吸收法的技术最为成熟并最被广泛认可。但是，以上方法都不能处理高于100℃的废臭气体，然而污泥干化中产生的废臭气体高于100℃，因而现有的治理方法都不适用。此外，针对污泥干化中产生的高于100℃臭气的治理，国内外均无相关治理方法的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种污水污泥干化产生的臭气处理方法。污水污泥干化产生的臭气经过该方法的处理后得到的尾气可达到《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)二级排放标准。

本发明的目的是通过以下技术措施来实现的：一种污水污泥干化产生的臭气处理方法，其包括以下步骤：

(1)将污水污泥干化系统排出的臭气通过风机输送至预处理塔中进行清水淋洗，臭气中的易溶于水的成分被清水吸收，同时臭气得到降温；

(2)经过预处理的臭气进入一级喷淋塔中进行淋洗，臭气中的酸性气体以及挥发性有机化合物气体与一级喷淋塔中的具强氧化性和碱性的喷淋溶液发生化学反应而被吸收；

(3)经步骤(2)处理后的剩余气体进入二级喷淋塔中进行淋洗，气体中碱性气体与二级喷淋塔中的酸性喷淋溶液发生中和反应而被吸收；

(4)经步骤(3)处理后的尾气通过排气管排出。

由于污水污泥干化产生的臭气高于100℃，因此本发明中先采用清水对其进行洗涤降温，不仅避免酸性气体以及挥发性有机化合物气体与具强氧化性和碱性的喷淋溶液发生化学反应时产生的温度过高，加强了工作时的安全性，使得本发明能够处理温度范围为0～200℃的臭气，而且尤其适用于温度大于40℃的不宜采用生物处理的臭气。而且清水已吸收易溶于水的成分，减少了后续处理步骤中的化学试剂的使用。

本发明步骤(2)中所述的具强氧化性和碱性的喷淋溶液可以是氢氧化钠与次氯酸钠的混合溶液，pH值控制在9～14范围内，而有效氯含量控制在1～5g/L范围内；或者是碳酸氢钠与次氯酸钠的混合溶液，pH值控制在9～14范围内，而有效氯含量控制在1～5g/L范围内。

本发明步骤(3)中所述的二级喷淋塔中的酸性溶液采用稀硫酸溶液，其pH值控制在0～3范围内。

本发明中所述的预处理塔、一级喷淋塔和二级喷淋塔均采用喷淋填料塔。清水以及所述的喷淋溶液经喷头喷洒到填料的表面，在填料表面形成一层液膜，以增加臭气与清水或喷淋溶液的接触面积和接触时间；臭气在通过填料层时，得以与所述的液膜充分接触，使臭气中的易溶于水的成分、酸性气体、挥发性有机化合物气体和碱性气体分别被吸收完全。

本发明中所述臭气通过所述的预处理塔和各级喷淋塔的空塔流速均控制在0.5～3.5m/s范围内。这是由于在本发明中臭气是连续不断地通过各个处理塔，臭气的流速过快，气体与吸收液接触的时间过短，臭气中的有害气体不能被吸收完全。而当臭气的空塔流速均控制在0.5～3.5m/s范围内时，可使经过各级处理后的气体达到《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)二级排放标准。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

(1)本发明先采用清水对污泥干化系统排出的臭气进行降温，以及吸收易溶于水的成分，不仅避免酸性气体以及挥发性有机化合物气体与具强氧化性和碱性的喷淋溶液发生化学反应时产生的温度过高，加强了工作时的安全性，而且清水已吸收易溶于水的成分，减少了后续处理步骤中的化学试剂的使用。

(2)本发明能够处理温度范围为0～200℃的臭气，尤其是适于处理污水污泥干化过程中产生高臭气浓度、高湿、高温等不适宜采用生物处理的臭气。

(3)本发明是通过使用化学药剂是从臭气中选择性地吸收、除去气态污染物以消除污染，因而可以单独使用，也可以按有害成分的特性、选用不同的吸收剂串联使用，可以根据实际处理情况进行灵活变化。

(4)本发明运行控制简单，可处理气量大、浓度高的恶臭污染物，而且能吸收彻底，效果稳定，操作弹性大，耐负荷冲击，而且经过各级处理后的气体达到《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)二级排放标准。

(5)本发明的设备中的预处理塔、一级喷淋塔和二级喷淋塔都设置有清水池或药剂池，不仅为塔内吸收臭气中污染物提供循环不断的清水或喷淋液，而且可以在这些清水或喷淋液达到饱和前可以循环利用，减少化学试剂的使用，以及节约了水源。另外，本发明的设备占地面积小，土建投资小，还可以降低成本。

附图说明

图1是本发明的处理装置结构示意图。

其中1.进气管，2.循环水管，3.喷淋水泵，4.离心风机，5.喷淋喷头，6.喷淋填料层，7.预处理塔，8.风管，9.循环水管，10喷淋水泵，11.喷淋喷头，12.一级喷淋塔，13.喷淋填料，14.循环水管，15.喷淋水泵，16.喷淋喷头，17.二级喷淋塔，18.喷淋填料，19.风管，20.清水池，21.一级药剂池，22.二级药剂池。

具体实施方式

如图1所示的污水污泥干化产生的臭气处理设备，由预处理塔7、一级喷淋塔12和二级喷淋塔17依次连接构成。预处理塔7、一级喷淋塔12和二级喷淋塔17均采用喷淋填料塔。

预处理塔7的位于塔体下部进气口与输送臭气的离心风机4连接，位于塔底部的用于盛装清水的清水池20与塔内腔连通，且通过喷淋水泵3和循环水管2与塔顶的喷淋喷头5连接，工作时清水经喷淋喷头5雾化成小水滴，在填料层6的填料材料表面形成液膜，然后流回清水池20中进行循环使用，即可以循环地向预处理塔7内提供清水。

一级喷淋塔12的位于塔顶的进气口与预处理塔7的出气口连接，位于塔底部的用于盛装喷淋液的一级药剂池21与塔内腔连通，且通过喷淋水泵10和循环水管9与喷淋喷头11连接，工作时喷淋液经喷淋喷头11雾化成小水滴，在填料层13的填料材料表面形成液膜，然后流回一级药剂池21中进行循环使用，即可以循环地向一级喷淋塔12内提供喷淋液，减少化学药剂的使用量。

二级喷淋塔17中的进气口与一级喷淋塔的出气口连接，位于塔底的用于盛装喷淋液的二级药剂池22与塔内腔连通，且通过喷淋水泵15和循环水管14与喷淋喷头16连接，工作时喷淋液经喷淋喷头16雾化成小水滴，在填料层18的填料材料表面形成液膜，然后流回二级药剂池22中进行循环使用，即可以循环地向二级喷淋塔17内提供喷淋液，减少化学药剂的使用量。

以下是使用上述处理设备进行污水污泥干化产生的臭气处理的实施例：

实施例一

(1)预处理塔7中清水池20中盛装清水。一级喷淋池12中的一级药剂池21中盛装氢氧化钠与次氯酸钠的混合溶液，pH值为14，而有效氯含量为1g/L。二级喷淋池17中的二级药剂池22中盛装pH为0的稀硫酸溶液。启动喷淋水泵3，清水经过循环水管2和喷淋喷头5连续高速地喷洒在填料层6的填料材料表面形成清水液膜。启动喷淋水泵10，使氢氧化钠与次氯酸钠的混合溶液经喷淋喷头11雾化成小水滴喷洒在填料层13的填料材料表面，形成氢氧化钠与次氯酸钠的混合溶液液膜。启动喷淋水泵15，使稀硫酸溶液经喷淋喷头16雾化成小水滴喷洒在填料层18的填料材料表面，形成稀硫酸溶液液膜。

(2)启动离心风机4将污水污泥干化系统排出的臭气经预处理塔7的进气口输送至预处理塔中进行清水淋洗。臭气在通过填料层6时，与填料层6的填料材料表面形成液膜充分接触，使臭气中的含水率增加达到饱和，同时臭气中的热量会通过热量传递的方式传给水，从而达到降温的目的。此外，臭气中易溶于水的成分通过清水吸收从臭气中分离。填料层6的填料材料表面的溶液回流至清水池，再次经喷淋水泵3和循环水管2送至喷淋喷头5，从而使清水池中的水得以循环使用，直至达到饱和状态。

(3)经过预处理的臭气经风管8进入一级喷淋塔12中用氢氧化钠与次氯酸钠的混合溶液进行淋洗。臭气在通过填料层13，还与填料层13的填料材料表面形成氢氧化钠与次氯酸钠的混合溶液液膜充分接触，臭气中的硫化氢等酸性气体，以及甲硫醇、乙硫醇、甲苯、二甲苯、二甲二硫等挥发性有机化合物气体与氢氧化钠与次氯酸钠的混合溶液发生中和反应和氧化还原反应而被吸收完全。填料层13的填料材料表面的溶液回流至一级药剂池，再次经喷淋水泵10和循环水管9送至喷淋喷头11，从而使氢氧化钠与次氯酸钠的混合溶液得以循环使用，直至达到饱和状态。

(3)经过步骤(2)处理后的臭气经风管19进入二级喷淋塔中用稀硫酸溶液进行淋洗。臭气在通过填料层18时，与填料层18的填料材料表面形成稀硫酸溶液液膜充分接触，臭气中的氨气等碱性气体与稀硫酸溶液发生中和反应而被吸收完全。填料层18的填料材料表面的溶液回流至二级药剂池，再次经喷淋水泵15和循环水管14送至喷淋喷头16，从而使稀硫酸溶液得以循环使用，直至达到饱和状态。

(4)经步骤(3)处理后的尾气通过排气管排出。

在以上方法中，臭气通过预处理塔和各级喷淋塔的空塔流速为0.5m/s。

实施例二

与实施例一不同的是：

一级喷淋池12的一级药剂池21中盛装碳酸氢钠与次氯酸钠的混合溶液，pH值为9，而有效氯含量为5g/L。二级喷淋池17的二级药剂池22中盛装pH为3的稀硫酸溶液。

臭气通过预处理塔和各级喷淋塔的空塔流速为3.5m/s。

实施例三

与实施例一不同的是：

一级喷淋池12的一级药剂池21中盛装碳酸氢钠与次氯酸钠的混合溶液，pH值为10，而有效氯含量为3g/L。二级喷淋池17的二级药剂池22中盛装pH为2的稀硫酸溶液。

臭气通过预处理塔和各级喷淋塔的空塔流速为1.5m/s。

实施例四

与实施例一不同的是：

一级喷淋池12的一级药剂池21中盛装氢氧化钠与次氯酸钠的混合溶液，pH值为12，而有效氯含量为4g/L。二级喷淋池17的二级药剂池22中盛装pH为1的稀硫酸溶液。

臭气通过预处理塔和各级喷淋塔的空塔流速为2.5m/s。

在本发明的实施例中，一级药剂池21中的药剂可以是氢氧化钠与次氯酸钠的混合液，也可以是碳酸氢钠与次氯酸钠的混合液。可根据臭气酸性气体浓度的大小进行选择，当臭气中的酸性气体浓度较低时，一级药剂池21中的药剂采用碳酸氢钠与次氯酸钠的混合液溶液；当臭气中的酸性气体浓度较高时，一级药剂池21中的药剂采用氢氧化钠与次氯酸钠的混合液溶液。

上述实施例只是本发明的其中优先实施方式，然而本发明的实施方式不限于此，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明做出其它多种形式的修改、替换或变更，均实现本发明的目的。例如：在二级喷淋塔后再设置一个或者多个喷淋塔，用不同的试剂吸收不同的成分。或者是使用氢氧化钠、次氯酸钠和碳酸氢钠以外的试剂配置而成的强氧化性碱性溶液吸收酸性气体和有机气体。或者是使用稀硫酸以外的酸性溶液吸收碱性气体。

Claims (6)

1.一种污水污泥干化产生的臭气处理方法，其特征在于，其包括以下步骤：

(1)将污水污泥干化系统排出的臭气通过风机输送至预处理塔中进行清水淋洗，臭气中的易溶于水的成分被清水吸收，同时臭气得到降温；

(2)经过预处理的臭气进入一级喷淋塔中进行淋洗，臭气中的酸性气体以及挥发性有机化合物气体与一级喷淋塔中的具强氧化性和碱性的喷淋溶液发生化学反应而被吸收；

(3)经步骤(2)处理后的剩余气体进入二级喷淋塔中进行淋洗，气体中碱性气体与二级喷淋塔中的酸性喷淋溶液发生中和反应而被吸收；

(4)经步骤(3)处理后的尾气通过排气管排出。

2.根据权利要求1所述的污水污泥干化产生的臭气处理方法，其特征在于，所述的步骤(2)中的具强氧化性和碱性的喷淋溶液是氢氧化钠与次氯酸钠的混合溶液，pH值控制在9～14范围内，而有效氯含量控制在1～5g/L范围内。

3.根据权利要求1所述的污水污泥干化产生的臭气处理方法，其特征在于，所述的步骤(2)中的具强氧化性和碱性的喷淋溶液是是碳酸氢钠与次氯酸钠的混合溶液，pH值控制在9～14范围内，而有效氯含量控制在1～5g/L范围内。

4.根据权利要求1所述的污水污泥干化产生的臭气处理方法，其特征在于，所述的步骤(3)中的二级喷淋塔中的酸性溶液采用稀硫酸溶液，其pH值控制在0～3范围内。

5.根据权利要求1所述的污水污泥干化产生的臭气处理方法，其特征在于，所述的预处理塔、一级喷淋塔和二级喷淋塔均采用喷淋填料塔。

6.根据权利要求1～5任一权利要求所述的污水污泥干化产生的臭气处理方法，其特征在于，所述臭气通过所述的预处理塔和各级喷淋塔的空塔流速控制在0.5～3.5m/s范围内。

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