CN103691268A - 印染废水所产生的废气处理的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于废气处理技术领域，具体涉及一种印染废水所产生的废气处理的方法。该方法包括下述的步骤：将废气先经过处理，然后再通过一级生物处理和二级生物处理这两级生物处理；采用本发明的方法对印染过程中的废水所产生的废气进行处理，通过去除臭气中的粉尘，防止粉尘进入后续生物滴滤池造成压降增大，以避免运行费用的增加甚至运行的失败；本发明的另一优点是投资少、运行费用低、耗电少、不消耗化学药剂，无二次污染物、管理运行方便，耐冲击性较好，停机后恢复较快，只需2-3天即可达到满负荷，是最为天然绿色的环保工艺，适用于气量大、浓度低、污染物成分可以生物降解的场合。

Description

印染废水所产生的废气处理的方法及装置

技术领域

本发明属于废气处理技术领域，具体涉及一种印染废水所产生的废气处理的方法，还涉及该方法专用的装置。

背景技术                             

随着我国经济水平的不断提高，臭气处理已经成为我国环境保护领域的一项重要环保投资项目。由于恶臭气体挥发性强，易扩散，刺激性气味大，可能对人的呼吸系统、消化系统、内分泌系统、神经系统和精神产生不利影响，因此臭气进行处理具有巨大的社会价值。

臭气通常是由于含硫、氮等化合物在其加热、分解、合成等工艺过程中产生出的臭气。低浓度臭气对人的主要危害是造成心理上的压力，因为这些难闻的气味会引起厌食、呼吸憋气、恶心、呕吐等现象。然而某些高浓度的臭气，如硫化氢则是剧毒的臭气，有生命危害。

其常见的处理方法如下：

燃烧法：通过强氧化反应降解可燃性恶臭物质的方法；适用于高浓度、小气量的可燃性恶臭物质的处理， 特点是分解效率高，但装置易腐蚀，消耗燃料，成本高，处理中可能生成二次污染物；

氧化法：利用氧化剂氧化恶臭物质的方法，适用于中、低浓度恶臭气体的处理，处理效率高，但需要氧化剂，处理费用高；

吸收法：用溶剂吸收臭气中的恶臭物质而使气体脱臭的方法，适用于高、中浓度的恶臭气体，处理流量大，工艺成熟，但处理效率不高，消耗吸收剂，污染物仅由气相转移到液相；

吸附法：利用吸附剂吸附去除恶臭气体中恶臭物质，适用于低浓度的、高净化要求的恶臭气体，可处理多组分的恶臭气体，处理效率；

中和法：使用中和脱臭剂减弱恶臭感观强度的方法，适用于需立即、暂时地消除低浓度恶臭气体影响的场合，可快速消除恶臭的影响，灵活性大，但恶臭气体物质并没有被去除，且需投加中和剂；

生物法：利用微生物降解恶臭物质而使气体脱臭的方法，适用于可生物降解的水溶性恶臭物质的去除，去除效率高，处理装置简单，处理成本低廉，运行维护容易，可避免二次污染。

上述的方法用于恶臭气体处理各有优缺点，究竟选择哪一种处理方法更为合适，则要根据恶臭物质的性质、浓度、处理量、当地的卫生要求和经济情况等具体因素而定，在实践中也常将几种方法结合使用。

污水处理中含有大量污染物，在厌氧池、蜡气浮池等处理的过程中，通过自然挥发以及曝气吹脱，进入到气相中。一般而言，污水处理厂所散发的异味污染物可以占到全厂负荷的1/4-1/3。主要成分包括非甲烷总烃、硫化氢、硫醇、硫醚、二甲二硫、松香挥发气等。其中低分子的非甲烷总烃以气体的形式存在，较大分子的非甲烷总烃以气溶胶的方式存在。其中含硫的污染物虽然绝对含量不高，但由于它们的嗅阈值很低，在ppm级甚至ppb级，因此带来强烈的感官污染。成为污水处理设施周围散发气味的源头。该项目中废气多数为空气，成分复杂但含量极低。

生物法的实质是利用有孔的、潮湿的介质上聚集活性微生物的生命活动，将臭气中的有害物质转变为简单的无机物或组成自身细胞，一般认为生物净化臭气经历三个步骤：

（1）臭气成分首先同水接触并溶于水中（即由气相扩散进入液相）；

（2）溶解于液相中恶臭成分的浓度差的推动下，进一步扩散至长在介质周围的生物膜，进而被其中的微生物捕捉并吸收；

（3）进入微生物体内的臭气成分在其自身的代谢过程中作为能源和营养物质被分解，经生物化学反应最终转化为无害的化合物。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种对印染过程中的废水所产生的废气进行处理的方法；

本发明还提供了上述的方法中所专用的废气处理装置。

印染废水所产生的废气处理的方法，该方法包括下述的步骤：

（1）废气的处理

废气进入吸收塔后，自下而上流经填料层时，吸收塔上部的喷嘴中的吸收液喷洒在填料的表面，同时废气与吸收液在充分润湿的填料表面相互接触，在物理与化学吸收作用下，将废气中的气溶胶污染物吸收在洗涤液中；

所述的吸收液用循环泵从溶液箱输送至喷嘴，渗滤下来的吸收液回流至溶液箱，配备储液罐，通过计量泵和pH控制器联合控制，计量泵连续从储液罐中向溶液箱打入浓溶液，维持吸收液浓度稳定；

（2）废气的生物处理

将在吸收塔中经过处理后的废气通过一级生物处理和二级生物处理这两级生物处理；

所述的两级生物处理的步骤为：将废气通过生物滴滤床处理后再通入生物滤床中处理；

具体步骤如下：

将废气通过风机通入增湿器，增湿之后再将废气通过管道导入生物滴滤床，经过生物滤床内部填料层Ⅰ上的微生物处理；废液从生物滴滤床下部的废液排出口Ⅰ流出； 

当废气达到排放标准时，通过生物滴滤床顶部的净化气排放口Ⅰ排放；当废气达不到排放标准时，废气通过管道输入生物滤床，通过生物滤床内部的填料层Ⅱ上的微生物处理后再由生物滤床顶部的净化气排放口Ⅱ排放；

生物滤床中产生的废液通过生物滤床下部的废液排放口Ⅱ排出；

（3）废气的深化处理

将经过生物处理后的废气通入用于深化处理的吸收塔，经过该吸收塔上部的循环喷淋液喷淋，进一步去除废气中的异味，通过深化处理后的废气从上述的吸收塔排出。

上述的吸收液为双氧水或次氯酸钠溶液，步骤（1）中填料为聚氨酯泡沫，填料的厚度为2-3cm。

上述的步骤（2）中填料层Ⅰ、填料层Ⅱ的厚度均为2-3 cm。

上述的步骤（2）中生物滴滤床处理过程中，风机的风速为1200-1600m³/h，气体停留的时间为20-30s。

上述的步骤（2）中填料层Ⅰ的填料为无机和有机复合生物。

上述的步骤（2）填料层Ⅰ的填料为活性炭、活性污泥、植物纤维、珍珠岩、木屑、聚氨酯泡沫中的至少两种。

上述的步骤（2）填料层Ⅱ的填料为花生壳、活性污泥、木屑、聚丙烯、聚氨酯泡沫中的至少两种。

上述的步骤（3）中的循环喷淋液为植物提取液或强氧化剂；植物提取液可以是绿茶提取物、姜科提取物、槐树提取物、桑叶提取物、蒲公英提取物、蘑菇提取物、橄榄叶提取物；强氧化剂可以是双氧水。

本发明的印染废水所产生的废气处理的方法专用的废气处理装置，该装置包括吸收塔，吸收塔内部有填料层，吸收塔上部有喷嘴，喷嘴位于吸收塔的正上方，喷嘴通过管道连接有循环泵，循环泵连接有溶液箱，填料层下方的管道与循环泵相连接，溶液箱与pH控制器、计量泵和储液箱通过管道依次连接；吸收塔的气体排放口通过管道连接有风机；

风机通过管道依次串联有增湿器、生物滴滤床、生物滤床；

生物滴滤床的顶部有净化气排放口Ⅰ，生物滴滤床下部有废液排放口Ⅰ，生物滴滤床内部有填料层Ⅰ；所述的生物滴滤床外有连通的“U”型管道分别通入填料层下方和上方；

生物滤床顶部有净化气排放口Ⅱ，生物滤床下部有废液排放口Ⅱ，生物滤床内部有填料层Ⅱ；

生物滤床的净化气排放口相邻处有一管道与深化处理用的吸收塔相连接，该吸收塔的上部有喷淋口。

本发明的装置，洗涤过程中产生少量废水，可排入污水厂进水口，不会产生二次公害。

本发明的有益效果在于，采用本发明的方法及装置对印染过程中的废水产生的废气进行处理，通过去除臭气中的粉尘，防止粉尘进入后续生物滴滤池造成压降增大，以避免运行费用的增加甚至运行的失败；通过洗涤，使进入后续生物处理装置的臭气湿度达到饱和程度，满足生物处理对湿度的严格要求；通过水洗涤，还可以去除部分可溶性废气成份、一定程度上减轻致臭成分突变造成的冲击负荷，保证后续生物处理臭气负荷的相对稳定。

附图说明

图1为本发明所采用的废气处理装置结构示意图；

图中，1-吸收塔，2-填料层，3-循环泵，4-溶液箱，5-pH控制器，6-计量泵，7-储液箱，8-喷嘴；9-风机， 10-增湿器，11-净化气排放口Ⅰ，12-生物滴滤床，13-填料层Ⅰ，14-净化气排放口Ⅱ，15-生物滤床，16-废液排放口Ⅰ，17-废液排放口Ⅱ，18-填料层Ⅱ，19-深化处理用吸收塔。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明，以便本领域的技术人员更了解本发明，但并不因此限制本发明。

实施例1

印染废水所产生的废气处理的方法专用的废气处理装置，该装置包括吸收塔1，吸收塔1内部有填料层2，吸收塔1上部有喷嘴8，喷嘴8位于吸收塔1的正上方，喷嘴8通过管道连接有循环泵3，循环泵3连接有溶液箱，填料层2下方的管道与循环泵3相连接，溶液箱与pH控制器5、计量泵6和储液箱7通过管道依次连接；吸收塔1的气体排放口通过管道连接有风机9；

风机9通过管道依次串联有增湿器10、生物滴滤床12、生物滤床15；

生物滴滤床12的顶部有净化气排放口Ⅰ11，生物滴滤床12下部有废液排放口Ⅰ16，生物滴滤床12内部有填料层Ⅰ13；生物滴滤床12外有连通的“U”型管道分别通入填料层Ⅰ13下方和上方；

生物滤床15顶部有净化气排放口Ⅱ14，生物滤床15下部有废液排放口Ⅱ，生物滤床15内部有填料层Ⅱ18；

生物滤床15的净化气排放口Ⅱ14相邻处有一管道与深化处理用的吸收塔19相连接，该吸收塔1的上部有喷淋口。

上述的填料层2位于吸收塔1自下而上1/4的高度处。

喷嘴8向水平方向倾斜，其倾斜的角度为10°。

当废气自下而上进入吸收塔1，流经填料层2时，喷嘴8处的吸收液均匀的喷洒在填料表面以保持湿润，同时废气与吸收液在充分湿润的填料表面相互接触，在物理与化学作用下，将废气中的气溶胶污染物吸收在洗涤液中，达到去除污染物的目的。

吸收液用循环泵3从溶液箱4输送至喷嘴8，渗滤下来的吸收液回流至溶液箱4，储液罐通过计量泵6和pH控制器5联合控制，计量泵6连续从储液罐中向溶液箱4打入浓溶液，维持吸收液的浓度稳定在某一个值，从而保证高效吸收。

对印染废水所产生的废气处理的方法，包括下述的步骤：

（1）废气的处理

废气进入吸收塔1后，自下而上流经填料层2时，吸收塔1上部的喷嘴8中的吸收液喷洒在填料的表面，同时废气与吸收液在充分润湿的填料表面相互接触，在物理与化学吸收作用下，将废气中的气溶胶污染物吸收在洗涤液中；

吸收液用循环泵3从溶液箱4输送至喷嘴8，渗滤下来的吸收液回流至溶液箱4，配备储液罐，通过计量泵6和pH控制器5联合控制，计量泵6连续从储液罐中向溶液箱4打入浓溶液，维持吸收液浓度稳定。

上述的吸收液为双氧水；

上述的填料为聚氨酯泡沫，采用该材料的填料，比表面积大而阻力小。

填料层2的厚度为2.5cm。

（2）废气的生物处理

将在吸收塔1中经过处理后的废气通过一级生物处理和二级生物处理这两级生物处理；

所述的两级生物处理的步骤为：将废气通过生物滴滤床12处理后再通入生物滤床15中处理；

具体步骤如下：

将废气通过风机9通入增湿器10，增湿之后再将废气通过管道导入生物滴滤床12，经过生物滴滤床12内部填料层Ⅰ13上的微生物处理；废液从生物滴滤床12下部的废液排出口Ⅰ16流出； 

当废气达到排放标准时，通过生物滴滤12床顶部的净化气排放口Ⅰ11排放；当废气达不到排放标准时，废气通过管道输入生物滤床15，通过生物滤床15内部的填料层Ⅱ18上的微生物处理后再由生物滤床15顶部的净化气排放口Ⅱ14排放；

生物滤床15中产生的废液通过生物滤床15下部的废液排放口Ⅱ17排出。

填料层Ⅰ13、填料层Ⅱ18的厚度均为2.5 cm。

生物滴滤床12处理过程中，风机的风速为1400m³/h，气体停留的时间为25s。

填料层Ⅰ13的填料为活性炭、活性污泥、植物纤维、珍珠岩、聚氨酯泡沫。

填料层Ⅱ18的填料为花生壳、活性污泥、聚丙烯、聚氨酯泡沫。

填料中有机、无机成分按比例合理混合，以提高机械性能，这样可有效地避免填料的压实。这种高效生物填料因具有良好的通透性和结构稳定性，可以保证经过长期运行的条件下压力损失很小。通过接种培养适宜的微生物，提供合适的条件使得除臭微生物在填料表面生长，臭气通过时被微生物扑集吸收，然后进一步降解为二氧化碳、水、硫酸盐等无害成分。两级生物处理对臭气的去除率可稳定在90%以上。

生物滴滤床中，填料表面微生物浓度高，生长稳定，在滴滤床中存在一个连续流动的水相，因此整个传质过程中涉及气、液、固三相。但从整体上讲，该工艺是传质与生化反应的串联过程，其具有微生物浓度高、抗冲击负荷强，净化反应速度快，气体停留时间短等优点，因此该方法具有反应器体积小，设备投资费用低等优点。

生物滤床使用的是蜂窝状的填料，塑料波纹板填料活性炭纤维，微孔硅胶等一类不具有吸附性的填料，填料的表面形成的生物膜，废气从滴滤床底部进入，回流水由上部喷淋到填料床层上部，并沿填料上的生物膜滴流而下，溶解于水的有机污染物被以生物膜形式附着在填料上微生物吸收，有机污染物在微生物体内的代谢过程中作为能源和营养物质被分解，最终转化为无害的物质。

生物滤床废气处理的特点如下：

微生物活性强，设备运行初期只需要少量投加营养剂，微生物通过吸收废气中的养料而始终能处于良好活性；

耐冲击负荷容量大，能自动调节废气浓度高峰值，而微生物始终正常工作，耐冲击 负荷能力很强；

设备操作简便，无需维护，无需专人管理，无需日常维护，管理方便，运行费用极低；

自动控制、全自动运行，自动控制可实现远程或就地控制，并有手动和自动两种控制模式；

模块拼装式，但于运输和安装，在增加除臭气量时只需添加组件，易于实施，也便于气源分散条件下的分别处理；

压损低能耗小，除臭工艺先进，合理，排放的产物对人畜无害，属环境友好型，无二次污染；

生物填料寿命长，经特殊加工制成的生物填料，具有比表面积大、生物膜易生易落、耐腐蚀、耐生物降解、保湿性能好、空隙率高、压损小及良好的布气布水等特性，使用寿命长；

处理效果好，除臭效果好，因填料具有良好的结构稳定性和透气性，故设备压损非常低，保持设备运行的低能耗。

生物滤床除臭工艺与其它工艺相比，具有以下的显著特点：

生物滤床处理是一个自然的过程，无需化学试剂，费用低；

设置灵活，在一个污水厂中可集中设置一个生物滤床，也可以在产生臭气的构筑物附近就地收集臭气，就地处理；

结构简单，便于施工，处理构筑物少；

处理设施全部采用地下式，不影响地面绿化和地面景观；

设备需求少，操作管理简单，维护费用极低；

对场地的要求不高，洼地或构筑物间绿地即可满足要求；

无二次污染，生物滤床处理后的空气被低速排放到宽阔地域，因此提高了被处理气体在地平线上的扩散和稀释，烟囱排放时速虽然很快，但必须依赖于强风驱散被处理的气体 ；

抗冲击负荷能力强；

土壤生物过滤去除污染物的范围广，作为一种生态系统，微生物容易适应输入气体流，所以它们能够有效地去除臭气污染物，还能够去除没有臭味的甲烷等气体。

废气成份复杂，不同的微生物降解废气需不同的生存环境。为此在一级生物处理后设置了生物延长段，以延长接触时间，增加处理效果。此段PH等环境可不同于生物处理段，保证微生物生长、繁殖的需要。

生物延长段采用生物滤床工艺，加强对苯、烃等碳氢化合物的处理，并延长臭气与生物填料接触时间。该段的PH、温度等条件保证适宜处理苯、烃等碳氢化合物微生物生长、繁殖的环境。

处理后的废气通过玻璃钢管道进入生物处理段。在生物除臭滤床内装填有生物填料，生物填料是采用多种级配的特殊填料，是高效有机生物填料。填料中有机、无机成分按比例合理混合，以提高机械性能，这样可有效地避免填料的压实。这种高效生物填料因具有良好的通透性和结构稳定性，可以保证经过长期运行的条件下压力损失很小。通过接种培养适宜的微生物，提供合适的条件使得除臭微生物在填料表面生长，臭气通过时被微生物扑集吸收，然后进一步降解为二氧化碳、水、硫酸盐等无害成分。两级生物处理对臭气的去除率可稳定在90%以上。

生物滴滤床12除臭系统能对臭气进行有效的净化，特别是对中低浓度的非甲烷总烃、硫化氢、硫醇、硫醚、二甲二硫、松香挥发气等通过微生物降解会产生酸性代谢产物及产能较大的恶臭气体具有较好的除臭效果，该系统设备简单、设计灵活，投资和运行成本低，安装简单，动力消耗少，这些优点对于印染厂有着现实的意义，因此该系统具有广阔的应用前景。

通过生物滴滤床12和生物滤床15两级生物除臭系统对印染过程中的废水所产生的废气进行处理，硫化氢的去除率达到94.5%，硫醚的去除率达到92.8%；非甲烷总烃的去除率达到91.2%，二甲二硫的去除率达到90.7%，松香挥发气的去除率达到95.9%。

通过生物滴滤床3和生物滤床5两级生物除臭系统对印染过程中的废水所产生的废气进行处理，硫化氢的去除率达到99.5%，硫醚的去除率达到99.8%；非甲烷总烃的去除率达到96.2%，二甲二硫的去除率达到98.7%，松香挥发气的去除率达到99.9%。从以上的数据来看，本发明的两级生物处理对于废气的净化效果好，去除率高。

（3）废气的深化处理

将经过生物处理后的废气通入用于深化处理的吸收塔19，经过该吸收塔上部的循环喷淋液喷淋，进一步去除废气中的异味，通过深化处理后的废气从上述的吸收塔排出。

通过本发明的三步处理后，硫化氢的去除率达到100%，硫醚的去除率达到99.9%；非甲烷总烃的去除率达到99.8%，二甲二硫的去除率达到99.7%，松香挥发气的去除率达到99.9%。从以上的数据来看，本发明的方法对废气的净化效果好，去除率高。

Claims (9)

1.印染废水所产生的废气处理的方法，包括下述的步骤：

（1）废气的处理

废气进入吸收塔后，自下而上流经填料层时，吸收塔上部的喷嘴中的吸收液喷洒在填料的表面，同时废气与吸收液在充分润湿的填料表面相互接触，在物理与化学吸收作用下，将废气中的气溶胶污染物吸收在洗涤液中；

所述的吸收液用循环泵从溶液箱输送至喷嘴，渗滤下来的吸收液回流至溶液箱，配备储液罐，通过计量泵和pH控制器联合控制，计量泵连续从储液罐中向溶液箱打入浓溶液，维持吸收液浓度稳定；

（2）废气的生物处理

将在吸收塔中经过处理后的废气通过一级生物处理和二级生物处理这两级生物处理；

所述的两级生物处理的步骤为：将废气通过生物滴滤床处理后再通入生物滤床中处理；

具体步骤如下：

将废气通过风机通入增湿器，增湿之后再将废气通过管道导入生物滴滤床，经过生物滤床内部填料层Ⅰ上的微生物处理；废液从生物滴滤床下部的废液排出口Ⅰ流出； 

当废气达到排放标准时，通过生物滴滤床顶部的净化气排放口Ⅰ排放；当废气达不到排放标准时，废气通过管道输入生物滤床，通过生物滤床内部的填料层Ⅱ上的微生物处理后再由生物滤床顶部的净化气排放口Ⅱ排放；

生物滤床中产生的废液通过生物滤床下部的废液排放口Ⅱ排出；

（3）废气的深化处理

将经过生物处理后的废气通入用于深化处理的吸收塔，经过该吸收塔上部的循环喷淋液喷淋，进一步去除废气中的异味，通过深化处理后的废气从上述的吸收塔排出。

2.如权利要求1所述的印染废水所产生的废气处理的方法，其特征在于，所述的吸收液为双氧水或次氯酸钠溶液，步骤（1）中填料为聚氨酯泡沫，填料的厚度为2-3cm。

3.如权利要求1所述的印染废水所产生的废气处理的方法，所述的步骤（2）中填料层Ⅰ、填料层Ⅱ的厚度均为2-3 cm。

4.如权利要求1所述的印染废水所产生的废气处理的方法，其特征在于，所述的步骤（2）中生物滴滤床处理过程中，风机的风速为1200-1600m³/h，气体停留的时间为20-30s。

5.如权利要求1所述的印染废水所产生的废气处理的方法，其特征在于，所述的步骤（2）中填料层Ⅰ的填料为无机和有机复合生物。

6.如权利要求1所述的印染废水所产生的废气处理的方法，其特征在于，所述的步骤（2）填料层Ⅰ的填料为活性炭、活性污泥、植物纤维、珍珠岩、木屑、聚氨酯泡沫中的至少两种。

7.如权利要求1所述的印染废水所产生的废气处理的方法，其特征在于，所述的步骤（2）填料层Ⅱ的填料为花生壳、活性污泥、木屑、聚丙烯、聚氨酯泡沫中的至少两种。

8.如权利要求1所述的印染废水所产生的废气处理的方法，其特征在于，所述的步骤（3）中的循环喷淋液为植物提取液或强氧化剂。

9.如权利要求1所述的印染废水所产生的废气处理的方法专用的废气处理装置，其特征在于，所述的装置包括吸收塔，所述的吸收塔内部有填料层，所述的吸收塔上部有喷嘴，所述的喷嘴位于吸收塔的正上方，所述的喷嘴通过管道连接有循环泵，所述的循环泵连接有溶液箱，所述的填料层下方的管道与循环泵相连接，所述的溶液箱与pH控制器、计量泵和储液箱通过管道依次连接；所述的吸收塔的气体排放口通过管道连接有风机；

所述的风机通过管道依次串联有增湿器、生物滴滤床、生物滤床；

所述的生物滴滤床的顶部有净化气排放口Ⅰ，生物滴滤床下部有废液排放口Ⅰ，生物滴滤床内部有填料层Ⅰ；所述的生物滴滤床外有连通的“U”型管道分别通入填料层下方和上方；

所述的生物滤床顶部有净化气排放口Ⅱ，生物滤床下部有废液排放口Ⅱ，生物滤床内部有填料层Ⅱ；

生物滤床的净化气排放口相邻处有一管道与深化处理用的吸收塔相连接，该吸收塔的上部有喷淋口。

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