CN104888592B - 制革废水气体除臭系统及方法 - Google Patents

Abstract

制革废水气体除臭系统及方法，该系统包括臭氧发生装置、臭气收集系统、化学除臭装置、生物除臭装置、洗涤液池、循环水箱以及排放塔；臭氧发生装置的臭氧出气口通过管道连接臭气收集装置，臭气收集装置的气体出口上依次连接有化学除臭装置、生物除臭装置以及排放塔；化学除臭装置上部通过循环水泵与洗涤液池连接；生物除臭装置的上部通过泵体与循环水箱连接，排放塔与生物除臭装置之间连接有风机；在进行除臭的时候，依次进行以下步骤：臭氧的制备；初步反应；臭气收集；预处理；处理；排放。本发明所述的系统和方法，可以对气体中的异味分子进行充分的净化，防止污染大气，系统结构紧凑、新颖，占地面积小，适于推广应用。

Description

制革废水气体除臭系统及方法

技术领域

本发明属于废水除臭领域，具体涉及一种制革废水气体除臭系统及方法。

背景技术

皮革厂的废水处理站在处理厂区生产废水的过程中，由于废水中含有大量的异味有机物，在沉砂池、综合废水调解池内会产生异味，这些异味气体主要是一些挥发性有机物（VOCs）、硫化合物、氮化合物等，如硫醇、硫醚、硫化氢等，具有强烈的刺激性，可经呼吸道、眼、皮肤等不同途径进入人体，使人头昏，难受，长期置身其中，对人体的神经系统损害极大。因此，必须采取切实可行的办法，对沉砂池、综合废水调解池进行净化处理，改善其空间及其周围的环境质量。目前的废水臭气处理系统较为单一，多通过添加大量的化学制品消除异味，成本较高，且会产生大量的二次污染，不利于推广应用。

发明内容

本发明旨在提供一种制革废水气体除臭系统及方法，能够对制革废水产生的臭气进行充分净化，从而有效防护大气污染。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

通过技术方案，本发明的有益效果为：1、本发明通过臭氧发生装置生成臭氧，与废水初步反应，利用强氧化性对废水中的异味分子进行初步的净化，依次设置的化学除臭装置和生物除臭装置，利用了不同的原理，化学除臭装置利用洗涤液在填料层表面形成的薄膜对异味分子进行去除，而生物除臭装置则对气体中的微生物组分进行去除，从而达到彻底对气体除臭的目的；2、竖直设置的连通管垂直于放电体，从而一方面缩短了连通管的长度，另一方面其平行于高压电场的方向设置，在转化成臭氧的过程中，可以及时利用内部的冷却水将热量吸收掉；3、设置的单元管和翅片方便了连通管的更换，解决了部分损坏整体更换的问题，降低了运行成本；4、横向设置的挡板延长了冷却水的流动距离，增大了冷却水与热量的接触面积；5、挡板自由端与翅片自由端之间预留的间隙实现了冷却水在单元管之间的流动；6、水平设于不锈钢管之间的翅片增大了冷却水与热量的接触面积；7、生物除臭装置中隔离板的设置，将一级除臭和二级除臭串联起来，同时可以使得气体从上至下进入二级除臭，便于气体中的微生物的去除；8、处理气入口设置在一级除臭的上部，延长了雾化水与气体的接触时间；9、设置的一级除臭和二级除臭相互作用延长了气体和生物填料层的接触时间，从而实现气体中的异味分子的充分去除；10、在预处理的过程中，首先向填料塔中喷入洗涤液，5s后才向其中通入气体，事先通入5s的洗涤液，可以使得填料塔中的空气中充满洗涤液分子，保证了气体通入填料塔的时候，即使没有直接接触到洗涤液，也可以接触到洗涤液分子，可以保证气体与洗涤液的充分接触；11、处理液的PH值保持在6-9，可以保证气体中的异味分子与填料层上的液体薄膜进行了充分的反应，同时处理液的PH值适中，可以防止产生二次污染。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为臭氧发生装置结构示意图；

图3为连通管拆分结构示意图；

图4为臭气收集装置结构示意图；

图5为化学除臭装置结构示意图；

图6为生物除臭装置结构示意图；

图7为制革废水气体除臭方法流程图。

具体实施方式

实施例1，如图1所示的制革废水气体除臭系统，包括臭氧发生装置、臭气收集装置、化学除臭装置、生物除臭装置、洗涤液池、循环水箱、补充池和排放塔，臭氧发生装置的臭氧出气口通过管道连接臭气收集装置，从而将制备出的臭氧通入到臭气收集装置中通过臭氧的强氧化性进行初步的净化。臭气收集装置的气体出口上依次连接有化学除臭装置、生物除臭装置以及排放塔，从而依次通过化学方法、生物方法对臭气进行净化，最终通过排放塔将臭气排出。在生物除臭装置与排放塔之间连接有风机，通过风机将气体吸入排放塔中，实现气体的排放；因化学除臭装置和生物除臭装置在工作的过程中，需要不断地补充液体，所以化学除臭装置的上部通过循环水泵与洗涤液池连接。生物除臭装置的上部通过泵体与循环水箱连接。通过臭氧发生装置生成臭氧，与废水初步反应，利用强氧化性对废水中的异味分子进行初步的净化，依次设置的化学除臭装置和生物除臭装置，利用了不同的原理，化学除臭装置利用洗涤液在填料层表面形成的薄膜对异味分子进行去除，而生物除臭装置则对气体中的微生物组分进行去除，从而达到彻底对气体除臭的目的。

如图2和图3所示的臭氧发生装置用于制备臭氧，包括壳体1，壳体1的下部可以设置架子，从而将壳体1支撑起来，或者采用其它的支撑方式。在壳体1的侧壁上设有进水口8、出水口17、进气口2和出气口3，在进水口8、出水口17、进气口2和出气口3的端部上均设有密封盖4，在密封盖4上通过进水口8将冷却水通入壳体1中，冷却水通过出水口17流出。为了防止因冷却水的流速过快，导致降温效果不佳的现象；将进水口8设于壳体1底部，出水口17设于壳体1顶部，从而降低冷却水的流动速度，提高冷却效果。在壳体1内部设有不锈钢管10，不锈钢管10内设有放电体9，放电体9连接高压端子5，从而在不锈钢管10和壳体1之间形成高压电场，为氧气转化为臭氧提供必备条件。不锈钢管10在壳体1内部呈蜂窝状布置，竖向相邻的不锈钢管10之间设有竖向间距，横向相邻的不锈钢管10之间设有横向间距16。因氧气转化为臭氧的过程中会有热量产生，而热量直接影响了臭氧的转化率，在现有技术中，为了将臭氧转化过程中的热量吸收掉，将冷却水通入壳体1中。沿着水的流动方向，水温会不断上升，因水越热对不锈钢管的腐蚀越大，从而导致末端的不锈钢管最终漏水，整个不锈钢管不能使用；同时因水直接与空气接触，臭氧中的水分含量较高，致使出气口冷凝水严重，造成出气口的腐蚀。

本实施例中在壳体1内间隔设置进水管7和出水管6，进水管7位于壳体1下部，出水管6位于壳体1上部，进水管7与进水口8相连，出水管6与出水口17相连，冷却水通过进水口8进入进水管7，随后进入出水管6，最终从出水口17流出壳体1。进水管7和出水管6之间通过连通管11连接，连通管11分别与进水管7和出水管6密封螺接。在具体实施的过程中连通管11的数量由壳体1的长度确定，为了最大限度地带走热量，同时降低成本，两个连通管11之间的间距可以设为50cm。连通管11设于不锈钢管10的竖向间距内，冷却水通过进水管7进入连通管11内，在连通管11内吸收热量，最终从出水管6流出。

为了在使用的过程中，方便更换，同时降低更换成本，将连通管设置为包括单元管111和翅片12的结构，单元管111与翅片12螺接，在连接部位设有密封垫，实现螺接的密封，从而当一个单元管111发生损坏时，可以将其更换下来，避免了对整个连通管11的更换。翅片12内部设置有空腔15，空腔15内部横向设有挡板14，挡板14的自由端与翅片12的自由端间预留有间隙13，通过间隙13冷却水可以在单元管111之间流动；同时设置的挡板14增大了冷却水的流动路径，提高了换热效果。

为了提高冷却水的接触面积，将翅片12平行于不锈钢管10设置，从而冷却水在进入翅片12的空腔15后需要沿着不锈钢管10的长度方向流动一定的距离，随后通过间隙13进入空腔15的上部，进入下一个单元管111，此种方式增大了冷却水与热量的接触面积，有效降低了壳体1内的温度，提高臭氧的转化率。

使用的时候，空气通过进气口2进入高压电场内，进行臭氧的转化，同时产生热量，臭氧通过出气口3出去。冷却水通过进水口8进入进水管7内，在进水管7内进行分配，依次进入单元管111和翅片12，最终通过出水管6和出水口17流出。

如图4所示的臭气收集装置用于收集废水产生的气体，避免该带有异味的气体散发到大气中，包括密封罩22、气体管道26和集气口25，密封罩22位于废水池21的上方；气体管道26位于废水池21的下部；集气口25呈锥形设于废水池21的侧壁上。将集气口25设为锥形可以便于气体进入集气口，同时防止气体的回流。为了保证密封罩22的牢固，在密封罩22外侧固设有钢结构23，钢结构23与废水池21固定连接，同时钢结构23与密封罩22通过连接杆24固定连接。将钢结构23设置于密封罩22外侧可以避免废水中的气体对钢结构23的腐蚀，延长钢结构23的使用寿命。气体管道26用于向废水池中通入臭氧，气体管道26与臭氧发生装置连接，所述气体管道25在废水池21下部均匀分布，气体管道26的数量依废水池的大小确定，每隔400mm设置一个气体管道26，在气体管道26的下部均匀分布有喷气口27，喷气口27朝下设置，此处将喷气口27设于气体管道26下部，可以防止废水中的杂质落入喷气口27造成堵塞。为了防止废水在翻滚的过程中对喷气口27造成损害，在喷气口两侧固设有防护板28，防护板28与废水池21底部之间预留有间隙，通过间隙可以让臭氧充分与废水接触，对废水中的异味分子进行净化。

如图5所示的化学除臭装置，化学除臭装置用于对臭气收集装置收集的气体进行预处理，包括填料塔31，在填料塔31上部设有喷头34，中部设有填料层33，喷头34与洗涤液池通过循环水泵连接，填料层33的下方设有进气口32，喷头34上方设有出气口35。填料塔31底部设有排污口36，通过排污口36将处理液排出，通过将排污口与洗涤液池连接，实现了洗涤液的循环使用。

气体通过集气口25进入化学除臭装置，从进气口32进入填料塔31，穿过填料层33后通过出气口35出去。在气体进入填料塔31的时候，洗涤液通过喷头34进入填料塔31中，在填料层33表面形成薄膜，当气体穿过填料层33的时候，气体中的异味分子就会被填料层上的液体薄膜拦截、阻滞，部分异味分子与洗涤工作液中的碱发生反应，气体中的大部分杂质和大部分不溶性、难溶性组分、可溶性气体和疏水性成分的物理性质改变，从气相转移到液相，使其从气相中得以去除。

如图6所示的生物除臭装置，用于对气体中的微生物通过生物方法进行最终的去除，包括外壳41，外壳内部自左至右依次设有一级除臭42和二级除臭43，一级除臭42和二级除臭43之间设有隔离板48，隔离板48底部与外壳41之间设有间隙，一级除臭42和二级除臭43均包括生物填料层47和位于生物填料层47上方的雾化喷嘴46，一级除臭42的雾化喷嘴46上方设有与处理气进气口44，处理气进气口44与化学除臭装置的出气口35连接，二级除臭的雾化喷嘴46上方设有二级除臭的处理气出气口45，通过处理气出气口45经过处理的气体排出来。

通过设置一级除臭41和二级除臭42，可以对气体中的异味分子进行充分的去除；设置的隔离板48和隔离板48下方的与外壳41之间的间隙，可以使得气体从上至下进入二级除臭42；进入一级除臭41的时候，为了保证气体与雾化后的水的充分接触，将处理气进气口44设置在一级除臭的上部，延长了雾化水与气体的接触时间，气体从上至下穿过生物填料层47，而后在隔离板48的作用下，从下至上进入二级除臭43，此时的气体因已经和雾化水混合，其上升速度会明显变慢，从而与生物填料层47的接触时间也会变成，由此可见设置的一级除臭和二级除臭并不仅仅是将相同的结构进行重复的叠加，而是将两者和隔离板相互作用延长气体和生物填料层的接触时间，从而实现气体中的异味分子的充分去除。为了便于将混有异味分子的水排出，在外壳41的下部设有排水口49，通过排水口49可以将水排出，同时通过将排水口49与循环水箱连接，可以实现水的循环使用。

从二级除臭出来的气体，在风机的作用下进入排放塔，最终排放到大气中。

本发明还公开了一种利用上述系统进行的制革废水气体除臭方法，如图7所示，该方法依次包括如下步骤：、1、臭氧的制备；2、初步反应；3、臭气收集；4、预处理；5、处理；6、排放。

臭氧的制备方法为：经过处理的空气通过进气口进入放电体和高压端子形成的高压电场内，进行臭氧的转化，同时产生热量，臭氧通过出气口3出去；冷却水通过进水口8进入进水管7内，在进水管7内进行分配，随后进入连通管，依次进入单元管111和翅片，流到挡板处时，发生路径的变化，从而延长冷却水与热量的接触时间和面积，对壳体内的热量进行充分的吸收，最终冷却水依次通过出水管6和出水口17流出。

初步反应的方法为：1、臭氧发生装置制备出的臭氧，经过管道进入臭气收集装置的气体管道内，通过喷气口进入废水池；2、在位于气体管道下部的喷气口的作用下朝向废水池底部将臭氧喷射出来，与废水混合，利用臭氧的强氧化性初步去除废水产生的气体中的异味分子。

预处理的方法为：1、首先将洗涤液通入填料塔中，洗涤液在填料层表面形成均匀的液体薄膜；2、通入洗涤液5s后，将气体通入填料塔中，气体中的异味分子被填料层上的液体薄膜拦截并与洗涤液发生反应，臭气中的杂质和不溶性组分进入洗涤液，最终变成处理液排掉；3、经过预处理的气体通过位于喷头上方的出气口排出预处理装置。其中使用的洗涤液为液体碱和水的混合液，液体碱和水的配方按最终排出的处理液的PH值确定，通过调整液体碱和水的配比使得处理液的PH值保持在6，处理液的PH值为6时，可以保证气体中的异味分子与填料层上的液体薄膜进行了充分的反应，同时处理液的PH值适中，可以防止产生二次污染。在预处理的过程中，首先向填料塔中喷入洗涤液，5s后才向其中通入气体，事先通入5s的洗涤液，可以使得填料塔中的空气中充满洗涤液分子，保证了气体通入填料塔的时候，即使没有直接接触到洗涤液，也可以接触到洗涤液分子，可以保证气体与洗涤液的充分接触。

处理的方法为：1、首先向一级除臭和二级除臭中通入冷却水，冷却水在雾化喷嘴的作用下变成雾化水；2、5s后，将经过预处理的气体通过处理气入口通入一级除臭中，并与雾化水混合；3、与雾化水混合后的气体向下穿过生物填料层，并与其中的微生物发生反应，对异味分子进行处理；4、经过生物填料层的气体继续向下，通过隔离板与外壳之间的间隙进入二级除臭；5、经过一级除臭的气体，通过隔离板下方的间隙后向上升，穿过生物填料层后，通过处理气出口排出处理装置。

在处理的过程中，首先向一级除臭和二级除臭中通入冷却水可以使得填料塔中的空气中充满雾化水分子，保证了气体冲入一级除臭和二级除臭的时候，即使没有直接接触到雾化水，也可以接触到雾化水分子，可以保证气体与雾化水的充分接触。

通过本发明所述的系统和方法，可以对气体中的异味分子进行充分的净化，防止污染大气，本发明所用的系统结构紧凑、新颖，占地面积小，适于推广应用；所用的方法，成本较低，净化效果比较好。

实施例2：本实施例与实施例1的不同之处在于：使用的洗涤液为液体碱和水的混合液，液体碱和水的配方按最终排出的处理液的PH值确定，通过调整液体碱和水的配比使得处理液的PH值保持在7。

实施例3：本实施例与实施例1的不同之处在于：使用的洗涤液为液体碱和水的混合液，液体碱和水的配方按最终排出的处理液的PH值确定，通过调整液体碱和水的配比使得处理液的PH值保持在9。

Claims (3)

1.制革废水气体除臭方法，所述方法利用的制革废水气体除臭系统，包括臭氧发生装置、臭气收集系统、化学除臭装置、生物除臭装置、洗涤液池、循环水箱和排放塔；臭氧发生装置的臭氧出气口通过管道连接臭气收集装置，臭气收集装置的气体出口上依次连接有化学除臭装置、生物除臭装置以及排放塔；化学除臭装置上部通过循环水泵与洗涤液池连接；生物除臭装置的上部通过泵体与循环水箱连接，排放塔与生物除臭装置之间连接有风机；所述的臭氧发生装置包括壳体，壳体内部设有放电体和冷却系统，冷却系统包括间隔设置的进水管和出水管，进水管和出水管之间连接连通管，连通管垂直于放电体设置，连通管包括单元管和内部设有空腔的翅片，单元管与翅片螺接，空腔内部横向设有挡板，挡板的自由端与翅片的内壁间预留有间隙；

臭气收集装置包括密封罩和气体管道和位于废水池侧壁的锥形集气口，密封罩位于废水池的上部，密封罩外侧固设有钢结构，气体管道设于废水池下部，气体管道下部均匀设有喷气口，喷气口与废水池底部之间预留有间隙；

喷气口两侧固设有防护板，防护板自由端与废水池底部之间预留有间隙；

化学除臭装置包括填料塔，填料塔上设有喷头、填料层、进气口和出气口，喷头与填料塔上部连接，填料层位于填料塔中部，进气口设于填料层下方，出气口设于喷头上方；

生物除臭装置包括外壳，外壳内部自左至右依次设有一级除臭和二级除臭，一级除臭和二级除臭之间设有隔离板，隔离板自由端与外壳底部之间预留有间隙，一级除臭和二级除臭均包括生物填料层和位于生物填料层上方的雾化喷嘴，一级除臭的雾化喷嘴上方设有处理气入口，处理气入口与化学除臭装置的出气口连接，二级除臭的雾化喷嘴上方设有处理气出口，

其特征在于：所述方法依次包括以下步骤：

1）臭氧的制备；

2）初步反应：臭氧通过喷气口进入废水池，并与废水池中的废水发生反应；

3）臭气收集：臭气收集装置将废水产生的气体进行收集；

4）预处理：气体通过臭气收集装置进入预处理装置进行预处理；所述的预处理的方法为：1、首先将洗涤液通入填料塔中，洗涤液在填料层表面形成均匀的液体薄膜；2、通入洗涤液5s后，将气体通过进气口通入填料塔中，气体中的异味分子被填料层上的液体薄膜拦截并与洗涤液发生反应，气体中的杂质和不溶性组分进入洗涤液，最终变成处理液排掉；3、经过预处理的气体通过位于喷头上方的出气口排出预处理装置；

5）处理：经过预处理的气体进入处理装置；

6）排放：经过处理的气体在风机的作用下进入排放塔，并排放到大气中。

2.如权利要求1所述的制革废水气体除臭方法，其特征在于：所述的洗涤液为液体碱和水的混合液，液体碱和水的配方按处理液的PH值确定，调整液体碱和水的含量使得处理液的PH值保持在9。

3.如权利要求2所述的制革废水气体除臭方法，其特征在于：步骤5所述的处理的方法为：1、首先向一级除臭和二级除臭中通入冷却水，冷却水在雾化喷嘴的作用下雾化；2、5s后，将经过预处理的气体通过处理气入口进入一级除臭，并与雾化水充分接触；4、与雾化水混合后的气体穿过生物填料层，气体中的微生物与生物填料层发生反应，对异味分子进行处理；5、随后气体通过隔离板下部的间隙进入二级除臭；5、在二级除臭中气体再次与雾化水接触，穿过生物填料层，气体中的微生物再次与生物填料层发生作用；6、气体穿过生物填料层，从处理气出口排出。