CN107661686B - 挥发性有机废气净化工艺 - Google Patents

挥发性有机废气净化工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN107661686B
CN107661686B CN201710596111.7A CN201710596111A CN107661686B CN 107661686 B CN107661686 B CN 107661686B CN 201710596111 A CN201710596111 A CN 201710596111A CN 107661686 B CN107661686 B CN 107661686B
Authority
CN
China
Prior art keywords
waste gas
biological
tower
tank
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710596111.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107661686A (zh
Inventor
夏兰生
黄剑平
涂林
杜海光
许晖
夏蕾
许仁春
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sinopec Engineering Group Co Ltd
Sinopec Ningbo Engineering Co Ltd
Sinopec Ningbo Technology Research Institute
Original Assignee
Sinopec Engineering Group Co Ltd
Sinopec Ningbo Engineering Co Ltd
Sinopec Ningbo Technology Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sinopec Engineering Group Co Ltd, Sinopec Ningbo Engineering Co Ltd, Sinopec Ningbo Technology Research Institute filed Critical Sinopec Engineering Group Co Ltd
Priority to CN201710596111.7A priority Critical patent/CN107661686B/zh
Publication of CN107661686A publication Critical patent/CN107661686A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107661686B publication Critical patent/CN107661686B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/75—Multi-step processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D50/00—Combinations of methods or devices for separating particles from gases or vapours
    • B01D50/60—Combinations of devices covered by groups B01D46/00 and B01D47/00
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26—Drying gases or vapours
    • B01D53/266—Drying gases or vapours by filtration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/38—Removing components of undefined structure
    • B01D53/44—Organic components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/54—Nitrogen compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/68—Halogens or halogen compounds
    • B01D53/70—Organic halogen compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/72—Organic compounds not provided for in groups B01D53/48 - B01D53/70, e.g. hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/84—Biological processes
    • B01D53/85—Biological processes with gas-solid contact
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/102—Carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/20—Halogens or halogen compounds
    • B01D2257/206—Organic halogen compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/30—Sulfur compounds
    • B01D2257/306—Organic sulfur compounds, e.g. mercaptans
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/702—Hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/702—Hydrocarbons
    • B01D2257/7022—Aliphatic hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/702—Hydrocarbons
    • B01D2257/7027—Aromatic hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/708—Volatile organic compounds V.O.C.'s
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/02—Other waste gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40083—Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40086—Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption by using a purge gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/18—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the purification of gaseous effluents
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Abstract

本发明涉及挥发性有机废气净化工艺，其特征在于：高浓度挥发性有机废气加压后送入生物洗涤塔自下而上流经塔内填料层，与附着在填料表面的溶液逆流接触，洗涤后在塔底得到的液相被送入生物反应器，塔顶溢出的废气送入氧化炉；低浓度挥发性有机废气从底部送去生物滴滤池洗涤后，气相部分进入生物滴滤池中部的第一填料层，生物滴滤池的顶部向下喷淋第一喷淋液；混合废气经由填料层吸附后，混合废气从生物过滤池的上部进入生物过滤池；第二喷淋液向下喷淋，与洗涤塔溢流过来的气相混合，经由第二填料层吸附后，气相被引出，送去除湿器，除湿后的气相送去活性炭吸附塔，经活性炭吸附后，净化合格的尾气放空。

Description

挥发性有机废气净化工艺
技术领域
本发明涉及到工业污染物处理，尤其涉及挥发性有机废气VOCs的净化工艺。
背景技术
VOCs作为石油化工行业的特征污染物，主要来源于有组织排放、储罐无组织排放、生产装置泄漏、废水处理过程挥发、工艺排放和溶剂挥发等，其中，废水集输及处理系统是重要的散发源。在废水处理过程中，由于气、液两相间的VOCs浓度梯度差异和环境温度、压力的变化影响，以及曝气处理工艺等原因，大部分挥发性有机物从废水中逸出，以无组织排放的方式进入大气环境，带来了一系列安全、环境和健康危害。
石化企业废水处理场的主要构筑物包括污油罐、均质罐、隔油池、浮选池、曝气池、污泥浓缩池和污泥脱水系统等，挥发出的恶臭气按污染物浓度可分为高、低两类。其中，高浓度有机废气来自废水总进口、隔油池、浮选池、均质罐、污油罐等，其废气气量小，但污染物浓度高，毒性大；低浓度有机废气来自曝气池、氧化沟、污泥脱水系统等，其废气气量较大，但污染物浓度低。目前，石化企业废水处理场的有机废气治理方案包括就地分散处理和分散收集+集中处理两种。就地分散处理可以根据各构筑物中的废气浓度和组分，采用不同原理的净化装置，具有技术选择性强、处理效果好的优点，但由于石化企业废水处理的构筑物多、废气组分复杂且不稳定，该方案的运营投资费用高且不利于日常管理。而分散收集+集中处理可以依托厂内已有的设施和资源，以及对各构筑物之间废气的气量和浓度进行互补均质，即减少了投资成本和日常运营费用，又提高了净化装置的稳定性。
现有的VOCs处理技术主要包括化学氧化法（直接燃烧、蓄热燃烧、催化燃烧）、物理分离法（冷凝、膜分离、吸附、吸收）、生物法（生物过滤、生物滴滤、生物洗涤）、光解法、低温等离子体法等。VOCs处理技术种类繁多，不同处理技术的工艺原理和设备不同，各具特点和技术局限。其中，物理分离法在一定条件下可用于废气中VOCs的回收，而其他技术则是通过氧化破坏VOCs分子实现净化。在实际工业过程中，由于VOCs的气量、组成和温度、湿度和颗粒物含量等特性存在较大差异，采用单一的处理技术往往难以满足排放要求，应综合考虑VOCs的气体特性、处理技术的经济性以及排放标准等因素进行技术选择。
直接燃烧法适用于浓度高、回收难的废气处理，以废气为燃料，操作要求严格，易产生二噁英等产物而造成二次污染；蓄热燃烧法适用于低浓度、大流量的废气处理，其能耗低，处理效率达99%，需补充少量燃烧辅助剂，其中蓄热式催化氧化器（RTO）对气体预处理要求严格；催化燃烧法适用于挥发性有机物含量低、气源稳定且不可燃的情况，操作温度低，安全性高，需持续补充燃烧辅助剂。冷凝法仅适用于浓度非常高、排放量较大且具有回收价值的有机气体处理；膜分离适用于处理低浓度、大流量的废气；吸附法适用于处理低浓度、高净化要求的废气，再生比较困难，对废气的湿度和含尘量有严格要求；吸收法适用于处理大气量、中高浓度的废气，工艺成熟，操作简便，吸收效率高，需消耗吸收剂。生物过滤适用于气量大、低浓度的废气处理，其设备简单，投资运行费用低，但反应条件不易控制，对进气温度变化适应慢，占地面积大；生物滴滤适用于处理大气量、低浓度的废气，其设备简单，压降小，不易堵塞，需处理剩余污泥，运行费用较高；生物洗涤适用于气量较小、中高浓度、易溶且生物代谢较低的废气，反应条件易于控制，压降小，需大量提供氧气才能维持高降解率，需处理剩余污泥，投资和运行费用较低。
专利CN105709559A介绍了一种挥发性有机废气的处理工艺及其处理设备，利用深冷氮气将废气中的苯、甲苯、二甲苯等挥发性有机化合物冷凝液化，再通过切换通风加热液相有机化合物使其气化流出，作为燃料燃烧掉，该工艺需要消耗冷公用工程，设备投资费用高，不适合石化企业废水处理场低浓度有机废气的处理。专利CN103223291A公开了一种应用催化氧化和生物过滤处理化工废气的系统及工艺，以20%的NaOH溶液和12%的次氯酸钠溶液作为氧化剂，以陶瓷基镍为催化剂，将废气中的部分恶臭组分氧化成易溶于水的无机盐，催化氧化后的废气再在微生的作用下进一步降解，该工艺需要消耗氧化剂，当处理大气量的有机废气时，溶剂成本高昂。专利CN105903308A介绍了一种有机废气的处理方法及有机废气处理系统，采用沸石填吸附有机废气，当沸石填料吸附饱和时，利用盐酸、氯化钠进行脱附再生，将废气中的有机物最终进入脱附再生液中，该工艺存在吸附再生液的后续处理问题，需要建立独立的废水处理系统。专利CN104344409A介绍了一种处理高浓度有机污染物废气的方法和装置，采用改进的一体化RTO 装置，并对其中一个燃烧室的高温废气进行余热回收，解决了传统RTO 工艺仅可处理低浓度挥发性有机污染物废气的工艺局限，该装置对废气的预处理要求严格，不适用于处理含有S、P、CL等复杂组分的有机废气。专利CN101062463A公开了一种恶臭废气的综合净化方法，低浓度有机废气采用洗涤-吸附处理工艺，高浓度有机废气与脱附再生气合并进行浓度均化-燃烧净化处理，该工艺利用废水处理场的进水或出水洗涤低浓度有机废气，仅洗去了废气中的颗粒物和部分水溶性组分，吸收饱和的废水返回废水处理场，额外增加了有机废气的逸气量，高浓度有机废气未经处理就与脱附再生气合并均质，增加了后续燃烧系统的操作负荷，安全性低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种能同时合并处理多种污染物的有机废气净化工艺，以解决现有技术中针对性不强、投资费用高、安全性低、稳定性差、能耗高、吸收溶剂贵、净化效率低等一系列问题。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该挥发性有机废气净化工艺，其特征在于：
高浓度挥发性有机废气被加压后送入生物洗涤塔中，自下而上流经塔内填料层，与附着在填料表面的温度5~30℃、pH 7~8的溶液逆流接触，洗涤后在塔底得到的液相被送入生物反应器，从生物洗涤塔填料层溢出的废气送入氧化炉；
所述生物反应器中填充有活性污泥，废气在生物反应器内的停留时间为30~60min；控制所述生物反应器内的pH值为7~8、温度为5～30 ℃；
低浓度挥发性有机废气从底部送去生物滴滤池，经由所述生物滴滤池内下部洗涤区内洗涤液的洗涤后，气相部分上升进入生物滴滤池中部的第一填料层，所述生物滴滤池的顶部向下喷淋第一喷淋液；混合废气经由填料层吸附后，混合废气从生物过滤池的上部进入所述生物过滤池；
所述洗涤区内的洗涤液包括营养液和第一喷淋液洗涤废气后形成的液相；从所述洗涤区底部抽出的液相分为两股，其中第一股洗涤液返回所述生物洗涤塔的上部作为所述第一喷淋液，第二股洗涤液送去下游；
所述营养液为来自石化企业污水处理生物沉淀池内的上清液；
所述第一喷淋液与所述低浓度挥发性有机废气的比例为1: 500~700，所述第二股洗涤液的量由所述洗涤塔的液位控制；
所述生物过滤池内的液相包括营养液和第二喷淋液洗涤废气后形成的液相；从所述生物过滤池的底部抽出的液相分为两股，其中第一股滤液作为第二喷淋液，第二股滤液送去下游；
所述第二喷淋液的量以维持所述生物过滤池内填料的湿度为40~60%为准；混合废气被第二喷淋液喷淋后湿度达到饱和，所述第二股滤液的量由所述生物过滤池的液位控制；
第二喷淋液从所述生物过滤池的顶部向下喷淋，与洗涤塔溢流过来的气相混合，经由生物过滤池中部的第二填料层吸附后，液相落入生物过滤池下部的滤液区；气相从滤液区与填料层之间的空隙引出，送去除湿器；
除湿后的气相送去活性炭吸附塔，经活性炭吸附后，净化合格的尾气放空。
所述高浓度挥发性有机废气的温度可以为25～30℃、压力-20～-10KpaG、流量为3000～6000 m3/h，硫化物浓度每立方米几十到几百毫克，总烃浓度每立方米几百到几千毫克；被加压至20～35KPaG后送入所述生物洗涤塔中；
所述低浓度挥发性有机废气的温度可以为25～30℃、压力为-20～-10KPaG、流量为30000～50000m3/h，硫化物浓度每立方米几个到几十毫克，总烃浓度每立方米几十到几百毫克，被加压至40～80KPaG后送入所述生物洗涤塔。
较好的，所述生物反应器的液位为1.0~1.5米。
上述方案中，所述第二喷淋液与所述低浓度挥发性有机废气的比例可以为1:1000~2000，饱和后的混合废气在生物过滤池填料层中的停留时间20～40s。
优选所述除湿器有两台，一开一备，两台交替使用。
优选所述活性炭吸附塔有两台，一开一备，两台交替使用。
所述营养液为来自石化企业污水处理生物沉淀池内的上清液能够节省本发明的营养液的费用。
当所述活性炭吸附塔内压降大于2.0KPa或者活性炭层吸附热超过200℃时，切换至另一台工作；同时分时段地加热低压氮气对吸附饱和的活性炭进行脱附处理，当脱附结束后，通入常温的低压氮气对活性炭进行冷却降温和充氮保护；
从活性炭吸附塔脱附出来的高浓度有机废气与来自生物洗涤塔顶部出口的尾气混合后，一起送入氧化炉处理，处理后的尾气进行达标排放。
与现有VOCs处理技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明针对石化企业废水处理场有机废气的浓度、流量、颗粒物含量等特点，采用分散收集+分类集中处理的治理方案，结合生物脱臭、吸附、蓄热燃烧处理技术，可实现对有机废气中硫化物、卤化物、氨氮、酚类、烃类化合物等复杂组分的全处理，装置废液均被送回废水处理系统，不产生二次污染。
2、采用生物洗涤塔对高浓度有机废气进行预处理，运行过程无需增湿，降低了后续燃烧装置的负荷，塔内液体处于持续流动的状态，使得反应条件易于操作控制，且不发生微生物产物累积堵塞的问题。
3、将生物滴滤池和生物过滤池相结合，形成组合式生物塔，充分利用了生物滴滤池设备简单、压降小、微生物活性高的特点，以及生物过滤池操作简单灵活、成本低廉、能耗低、适用范围广的优势，首先利用生物滴滤池对低浓度有机废气进行预处理，降解了废气中的大部分有机物，对生物过滤池起到了缓冲作用，降低了其操作负荷，组合式生物塔具有较好的耐冲击负荷能力，适合于进气浓度波动的情况；采用石化企业污水处理生物沉淀池内的上清液作为微生物的补充营养液，节省了专用营养液的费用。
4、在过滤脱水工段和吸附工段分别设置了两台并联的精滤除湿器和活性炭吸附塔，过滤、除湿、吸附、脱附交替进行，对有机废气的排放量和浓度起到了缓冲作用；在活性炭吸附塔上设有温度、压差控制系统，有效防止了活性炭自燃的发生，提高了活性炭吸附寿命和效率；采用常温的低压氮气对已吸附饱和的活性炭进行预脱附，通过分时段控制低压氮气的温度，缓慢对活性炭进行脱附处理，避免了脱附气的浓度波动，降低了后续蓄热燃烧系统的操作负荷，保证了净化装置安全、稳定运行。
附图说明
图1为本发明实施例工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
首先，来自废水总进口、隔油池、浮选池、均质罐、污油罐等构筑物的高浓度挥发性有机废气，包括硫化物、卤化物、氨氮、烯烃、芳香烃、烷烃、酚类等，经密闭集气罩分散收集后，由管道输送至高浓度废气处理装置。
其次，来自曝气池、氧化沟、污泥脱水系统等构筑物的低浓度挥发性有机废气，经密闭集气罩分散收集后，由管道输送至低浓度废气净化装置。
如图1所示，在鼓风机1的抽吸下，来自废水总进口、隔油池、浮选池、均质罐、污油罐等构筑物温度25～30℃，压力-20～-10KPaG的高浓度挥发性有机废气，流量3000～6000m3/h，硫化物浓度每立方米几十到几百毫克，总烃浓度每立方米几百到几千毫，被加压至20～35KPaG后进入生物洗涤塔2底部的气体分布器，
高浓度有机废气经气体分布器均布后，自下而上流经塔内填料层，填料可以是硅藻土、聚氨酯、泡沫等孔隙率高、比表面积大的天然惰性材料或合成填料；废气中的颗粒物及大部分卤化物、硫化物、氨氮等水溶性组分与附着在填料表面的温度5～30 ℃，pH 7~8的溶液逆流接触，被溶液吸附或吸收后转入液相中，液相被送入生物反应器3，从生物洗涤塔2填料层溢出的废气送入蓄热式热力氧化炉5。
生物洗涤塔塔釜的储液由液位调节阀根据塔釜液段的液位高度自动控制，送入生物反应器，以增加微生物消化污染物的时间；在生物洗涤塔底部设有气体分布器，以均布废气流量，提高吸收效率；还可以在生物洗涤塔顶部设有除沫器，以降低有机废气上升时夹带的液量，降低后续的操作负荷；在生物洗涤塔顶部设有喷淋系统，以保证填料层被液相淹没，提高污染物在液相中的吸附量。
在生物反应器3中，污染物在活性污泥中微生物的氧化作用下降解，微生物降解污染物的时间达30~60min，硫化物的去除率达97%以上。降解时间可根据液体循环速率和生物反应器的体积调节。
生物反应器3中的储液经洗涤塔循环泵4抽出并加压至0.2～0.4MPaG后分为两股，其中第一股送回废水处理场，第一股的流量大小由生物反应器3的液位调节阀根据液位高度自动控制，生物反应器内的液位高度维持在1.0～1.5 m；第二股作为循环液从生物洗涤塔2顶部进入，第二股的流量大小与生物洗涤塔内填料层的淹没情况相适配，具体为：第二股的流量与进入生物洗涤塔内废气流量比为1:180~220，混合废气在生物洗涤塔内的停留时间6～12 s。营养液和空气的补入量以维持生物反应器3的液位、7~8的pH值、温度和微生物活性为准。
在生物反应器顶部设有空气和营养液补充接口，以维持生物反应器内的液位、pH值、温度及微生物活性。其中，营养液为来自石化企业污水处理生物沉淀池内的上清液。
在鼓风机7的抽吸下，来自曝气池、氧化沟、污泥脱水系统等构筑物温度25～30℃，压力-20～-10KPaG的低浓度挥发性有机废气，流量30000～50000m3/h，硫化物浓度每立方米几个到几十毫克，总烃浓度每立方米几十到几百毫克，被加压至40～80KPaG后送入组合式生物塔。
组合式生物塔由生物滴滤池71和生物过滤池72组成。低浓度有机废气首先进入生物滴滤池底部的气体分布器，与池内储液充分混合后鼓泡而出，自下而上流经填料层，填料可以是树脂、陶瓷、硅藻土、聚氨酯、泡沫等天然惰性材料或合成填料，填料表面被微生物所形成的生物膜覆盖，废气中的部分卤化物、硫化物、氨氮等组分被覆盖在填料表面的生物膜吸收或溶解，被降解成CO2、H2O、无机盐等无害物质，从填料层溢出的废气被来一股来自滴滤池循环泵9的循环营养液即第一喷淋液喷淋增湿后进入生物过滤池顶部。
在生物过滤池顶部，废气再次被一股来自过滤池循环泵10的循环营养液即第二喷淋液喷淋增湿达到饱和，饱和后的废气自上而下流经填料层，填料可以是均匀性好、通量大、压降小、比表面积大的土壤、堆肥、泥炭/煤、沙土等；填料的湿度维持在40~60%，废气在填料层中停留20～40s，停留时间可根据废气流量的大小进行调节，附着在填料表面的微生物利用喷淋液及废气中的污染物作为碳源和能源，将废气中的残余硫化物、酚类、氨氮等组分氧化分解为CO2、H2O、S、SO4 2-、SO3 2-、NO3 -等无害物质，硫化氢、氨的去除率达到99%以上。
滴滤池和过滤池底部的储液分别由滴滤池循环泵9、过滤池循环泵10抽出并加压至0.1～0.3MPaG后分为两股，其中第一股作为循环营养液分别作为第一喷淋液和第二喷淋液返回各自的滴滤池和过滤池，第二股作为废水送回废水处理场；第二股的量由滴滤池和过滤池内的液位控制仪自动控制。本实施例中滴滤池和过滤池的液位控制在0.8~1.2m之间。
喷淋系统的流量可根据塔内压降大小及填料的温度、湿度、黏度等参数调节。其中第一喷淋液与低浓度挥发性有机废气的比例为1:500~700（滴滤池）；第二喷淋液与低浓度挥发性有机废气的比例为1:1000~2000（过滤池）。
来自石化企业污水处理生物沉淀池内的上清液作为营养补给液从滴滤池和过滤池的底部送入，以维持两者的液位0.8～1.2m、pH值7～8、温度5～30℃。
营养液为石化企业污水处理生物沉淀池内的上清液。
来自组合式生物塔7生物过滤池底部的废气送入精滤除湿器10进行过滤脱水，将废气中的水分脱除至5 %以下，颗粒物含量过滤至1 mg/m3以下后，送入吸附工段。精滤除湿器采用一开一备设置，当精滤除湿器10进出口的压降超过2KPa时，切换至另一台工作。
来自精滤除湿器10的有机废气进入活性炭吸附塔11底部的气体分布器，活性灰吸附塔底部塔内装有蜂窝活性炭，废气自下而上流经活性炭层，废气中残余的烯烃、烷烃、芳香烃及痕量的硫化物、氨氮等组分最终被活性炭捕集，净化合格的尾气从活性炭吸附塔11顶部放空。
活性炭吸附塔采用一开一备设置。当活性炭吸附达到饱和（塔内压降大于2.0KPa）或者活性炭层吸附热超过200℃时，切换至另一台工作；同时采用压力0.4 MPaG、常温的低压氮气对已吸附饱和的活性炭进行预脱附，预脱附时间在2～5h；当预脱附结束后，按10℃/h的升温速率逐渐加热低压氮气至115℃对活性炭进行脱附处理，整个高温氮气脱附时间在10~15h；升温速率和氮气流量可根据后续装置的进气浓度调节；当脱附结束后，继续通入常温的低压氮气对活性炭进行冷却降温和充氮保护。脱附气与来自生物洗涤塔2顶部出口的尾气混合后，一起送入蓄热式热力氧化炉5进行处理，处理后的尾气进行达标排放。

Claims (1)

1.一种挥发性有机废气净化工艺，其特征在于：
首先，来自废水总进口、隔油池、浮选池、均质罐、污油罐构筑物的高浓度挥发性有机废气，包括硫化物、卤化物、氨氮、烯烃、芳香烃、烷烃、酚类，经密闭集气罩分散收集后，由管道输送至高浓度废气处理装置；
其次，来自曝气池、氧化沟、污泥脱水系统构筑物的低浓度挥发性有机废气，经密闭集气罩分散收集后，由管道输送至低浓度废气净化装置；
具体过程为：
在鼓风机的抽吸下，来自废水总进口、隔油池、浮选池、均质罐、污油罐构筑物温度25～30℃，压力-20～-10KPaG的高浓度挥发性有机废气，流量3000～6000 m3/h，硫化物浓度每立方米几十到几百毫克，总烃浓度每立方米几百到几千毫，被加压至20～35KPaG后进入生物洗涤塔底部的气体分布器；
高浓度有机废气经气体分布器均布后，自下而上流经塔内填料层，填料为硅藻土、聚氨酯或泡沫这种孔隙率高、比表面积大的天然惰性材料或合成填料；废气中的颗粒物及大部分卤化物、硫化物、氨氮水溶性组分与附着在填料表面的温度5～30℃，pH7~8的溶液逆流接触，被溶液吸附或吸收后转入液相中，液相被送入生物反应器，从生物洗涤塔填料层溢出的废气送入蓄热式热力氧化炉；
生物洗涤塔塔釜的储液由液位调节阀根据塔釜液段的液位高度自动控制，送入生物反应器，以增加微生物消化污染物的时间；在生物洗涤塔底部设有气体分布器，以均布废气流量，提高吸收效率；在生物洗涤塔顶部设有除沫器，以降低有机废气上升时夹带的液量，降低后续的操作负荷；在生物洗涤塔顶部设有喷淋系统，以保证填料层被液相淹没，提高污染物在液相中的吸附量；
在生物反应器中，污染物在活性污泥中微生物的氧化作用下降解，微生物降解污染物的时间达30~60min，硫化物的去除率达97%以上，降解时间根据液体循环速率和生物反应器的体积调节；
生物反应器中的储液经洗涤塔循环泵抽出并加压至0.2～0.4MPaG后分为两股，其中第一股送回废水处理场，第一股的流量大小由生物反应器的液位调节阀根据液位高度自动控制，生物反应器内的液位高度维持在1.0～1.5 m；第二股作为循环液从生物洗涤塔顶部进入，第二股的流量大小与生物洗涤塔内填料层的淹没情况相适配，具体为：第二股的流量与进入生物洗涤塔内废气流量比为1:180~220，混合废气在生物洗涤塔内的停留时间6～12s；营养液和空气的补入量以维持生物反应器的液位、7~8的pH值、温度和微生物活性为准；
在生物反应器顶部设有空气和营养液补充接口，以维持生物反应器内的液位、pH值、温度及微生物活性，其中，营养液为来自石化企业污水处理生物沉淀池内的上清液；
在鼓风机的抽吸下，来自曝气池、氧化沟、污泥脱水系统构筑物温度25～30℃，压力-20～-10KPaG的低浓度挥发性有机废气，流量30000～50000m3/h，硫化物浓度每立方米几个到几十毫克，总烃浓度每立方米几十到几百毫克，被加压至40～80KPaG后送入组合式生物塔；
组合式生物塔由生物滴滤池和生物过滤池组成；低浓度有机废气首先进入生物滴滤池底部的气体分布器，与池内储液充分混合后鼓泡而出，自下而上流经填料层，填料为树脂、陶瓷、硅藻土、聚氨酯、泡沫这种天然惰性材料或合成填料，填料表面被微生物所形成的生物膜覆盖，废气中的部分卤化物、硫化物、氨氮组分被覆盖在填料表面的生物膜吸收或溶解，被降解成CO2、H2O、无机盐无害物质，从填料层溢出的废气被来一股来自滴滤池循环泵的循环营养液即第一喷淋液喷淋增湿后进入生物过滤池顶部；
在生物过滤池顶部，废气再次被一股来自过滤池循环泵的循环营养液即第二喷淋液喷淋增湿达到饱和，饱和后的废气自上而下流经填料层，填料为均匀性好、通量大、压降小、比表面积大的土壤、堆肥、泥炭/煤、沙土；填料的湿度维持在40~60%，废气在填料层中停留20～40s，停留时间可根据废气流量的大小进行调节，附着在填料表面的微生物利用喷淋液及废气中的污染物作为碳源和能源，将废气中的残余硫化物、酚类、氨氮组分氧化分解为CO2、H2O、S、SO4 2-、SO3 2-、NO3 -无害物质，硫化氢、氨的去除率达到99%以上；
滴滤池和过滤池底部的储液分别由滴滤池循环泵、过滤池循环泵抽出并加压至0.1～0.3MPaG后分为两股，其中第一股作为循环营养液分别作为第一喷淋液和第二喷淋液返回各自的滴滤池和过滤池，第二股作为废水送回废水处理场；第二股的量由滴滤池和过滤池内的液位控制仪自动控制，滴滤池和过滤池的液位控制在0.8~1.2m之间；
喷淋系统的流量根据塔内压降大小及填料的温度、湿度、黏度参数调节，其中滴滤池的第一喷淋液与低浓度挥发性有机废气的比例为1:500~700；过滤池的第二喷淋液与低浓度挥发性有机废气的比例为1:1000~2000；
来自石化企业污水处理生物沉淀池内的上清液作为营养补给液从滴滤池和过滤池的底部送入，以维持两者的液位0.8～1.2m、pH值7～8、温度5～30℃；
营养液为石化企业污水处理生物沉淀池内的上清液；
来自组合式生物塔生物过滤池底部的废气送入精滤除湿器进行过滤脱水，将废气中的水分脱除至5%以下，颗粒物含量过滤至1mg/m3以下后，送入吸附工段；精滤除湿器采用一开一备设置，当精滤除湿器进出口的压降超过2KPa时，切换至另一台工作；
来自精滤除湿器的有机废气进入活性炭吸附塔底部的气体分布器，活性灰吸附塔底部塔内装有蜂窝活性炭，废气自下而上流经活性炭层，废气中残余的烯烃、烷烃、芳香烃及痕量的硫化物、氨氮组分最终被活性炭捕集，净化合格的尾气从活性炭吸附塔顶部放空；
活性炭吸附塔采用一开一备设置，当活性炭吸附达到饱和或者活性炭层吸附热超过200℃时，切换至另一台工作；同时采用压力0.4 MPaG、常温的低压氮气对已吸附饱和的活性炭进行预脱附，预脱附时间在2～5h；当预脱附结束后，按10℃/h的升温速率逐渐加热低压氮气至115℃对活性炭进行脱附处理，整个高温氮气脱附时间在10~15h；升温速率和氮气流量可根据后续装置的进气浓度调节；当脱附结束后，继续通入常温的低压氮气对活性炭进行冷却降温和充氮保护；脱附气与来自生物洗涤塔顶部出口的尾气混合后，一起送入蓄热式热力氧化炉进行处理，处理后的尾气进行达标排放。
CN201710596111.7A 2017-07-20 2017-07-20 挥发性有机废气净化工艺 Active CN107661686B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710596111.7A CN107661686B (zh) 2017-07-20 2017-07-20 挥发性有机废气净化工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710596111.7A CN107661686B (zh) 2017-07-20 2017-07-20 挥发性有机废气净化工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107661686A CN107661686A (zh) 2018-02-06
CN107661686B true CN107661686B (zh) 2021-04-16

Family

ID=61121755

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710596111.7A Active CN107661686B (zh) 2017-07-20 2017-07-20 挥发性有机废气净化工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107661686B (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108404650A (zh) * 2018-03-29 2018-08-17 广东诺亚方舟环保建筑工程科技有限公司 Voc生物透气净化器及净化方法
CN108947144B (zh) * 2018-08-23 2023-11-21 广东致顺化工环保设备有限公司 一种工业污水与废气协同处理工艺流程及协同处理系统
CN109647151B (zh) * 2019-02-21 2021-12-28 玖龙纸业（东莞）有限公司 一种针对污水处理系统臭气的组合除臭系统
CN110215819A (zh) * 2019-07-13 2019-09-10 神马实业股份有限公司 浸胶帘子布生产中的废气处理系统及其处理工艺
CN114452809A (zh) * 2021-03-02 2022-05-10 海南聚能科技创新研究院有限公司 挥发性有机气体处理装置
CN113893682A (zh) * 2021-10-29 2022-01-07 江苏一环集团有限公司 一种生化耦合尾气处理系统及其使用方法
CN114887434B (zh) * 2022-05-05 2022-12-02 紫科装备股份有限公司 一种成品油VOCs治理工艺
CN115253547A (zh) * 2022-08-02 2022-11-01 许国仁 一种污（废）水处理工艺中二氧化碳回收利用固碳与废气处理耦合工艺
CN117065518A (zh) * 2023-08-25 2023-11-17 威海蓝创环保设备有限公司 一种有机废气浓缩矿化系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN107661686A (zh) 2018-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107661686B (zh) 挥发性有机废气净化工艺
CN107661684B (zh) 挥发性有机废气处理工艺
CN107321201A (zh) 有机废气处理工艺
CN101708426A (zh) 一种净化工业有机废气的生物过滤方法和装置
CN104001421B (zh) 一种采用无泡曝气预处理的复合生物除臭工艺与装置
CN102921293B (zh) 一种生物组合工艺处理恶臭气体的方法
CN112221343A (zh) 医药化工废水及有机废气脱附冷却联合生物净化处理方法
CN101264421B (zh) 一种处理甲苯气体的生物过滤装置
CN208097804U (zh) 一种配有再生池的复合式生物处理废气装置
CN211864505U (zh) 三相式湍流高效生物除臭装置与废气处理系统
CN206008374U (zh) 一种生物法与吸附法组合处理废气的装置
CN203710909U (zh) 一种有机废气的集成处理装置
KR100406495B1 (ko) 액상촉매와 바이오필터를 이용한 황화수소와 ＶＯＣｓ의처리시스템
CN210356682U (zh) 一种工业废水高浓度复合生物除臭装置
CN202478801U (zh) 一种恶臭气体处理系统
CN212790409U (zh) 煤化工污水处理的废气处理装置
CN107890758A (zh) 一种外循环式电化学污水处理厂除臭系统及方法
US20210331116A1 (en) System and method for procesing industrial waste gas based on combination of photoelectrocatalysis and biotrickling filter
CN204865531U (zh) 一种生物活性炭除臭塔
CN211358359U (zh) 一种生物治理恶臭气体装置
Mohammadi et al. Analysis and evaluation of the biogas purification technologies from H2S
EP3175909B1 (en) A method and apparatus for cleaning contaminated gas in a reactor with rubber material
CN106310920A (zh) 一种微生物处理磷化氢尾气的方法
CN219744429U (zh) 一种含挥发性有机物废气处理装置
Charisiou et al. Biogas Sweetening Technologies

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant