CN107952345B - 污水处理过程中的臭气去除装置及臭气去除工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于水处理设备领域，具体涉及一种污水处理过程中的臭气去除装置及臭气去除工艺，包括主箱体、安装在主箱体内部的气体消除单元、分别与气体消除单元相连接的水路组件和气路组件，本装置的尾气去除效率高效，方便在厂内长期稳定运行，处理废气的运行费用低，运行费用主要来自曝气池的曝气耗能、抽水泵和抽气泵的运行耗能；本装置对污水的处理能力强，大大缩小装置的体积。

Description

污水处理过程中的臭气去除装置及臭气去除工艺
技术领域
本发明属于水处理设备领域，具体涉及一种污水处理过程中的臭气去除装置及臭气去除工艺。
背景技术
污水处理厂在处理污水过程中会产生大量的臭气，臭气的成分主要为硫化氢气体和氨气，这些气体具有强烈的刺鼻性臭味，毒性很大，具有腐蚀性。直接排放到大气中不仅会污染空气，还会严重影响周边居民的生活质量，因此，开发高效的除臭装置迫在眉睫。
现有污水处理厂内使用臭气处理装置多为喷淋塔，喷淋的体积较大，占地面积大，定期需要维护，喷淋塔的顶部设置有喷淋头，喷淋头的下方设置有各种填料，污水从喷淋头处喷出，臭气从填料处喷出，由于臭气自动向上溢出，污水在填料处停留时间较短，长时间运行时填料表面的生物膜大量生长容易引起气路和水路堵塞，造成事故，导致喷淋塔的臭气处理效果一般。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，而提供一种污水处理过程中的臭气去除装置及臭气去除工艺。
本发明是这样实现的：一种污水处理过程中的臭气去除装置，其特征在于：包括主箱体、安装在主箱体内部的气体消除单元、分别与气体消除单元相连接的水路组件和气路组件，所述的水路组件包括污水罐、曝气池、曝气器和抽水泵，污水罐的出水口通过管路与曝气池相连接，曝气池的底部设置有曝气器，曝气池的出水口通过管路与抽水泵的进水口相连接，抽水泵的出水口与气体消除单元的进水口相连接，气体消除单元上还设置有出水口，所述的气体消除单元的进水口位于主箱体的下部，所述的气体消除单元的出水口位于主箱体的上部。
所述的气路组件包括储气罐、抽气泵、第一气阀、第二气阀、压力表和气体流量计，储气罐的出气口通过管路与抽气泵的入口相连接，抽气泵的出口与第一气阀相连接，第一气阀的另一端与压力表的进口相连接，压力表的出口与气体流量计的一端相连接，气体流量计的另一端与气体消除单元的进气口相连接，气体消除单元上还设置有出气口，所述的气体消除单元的进气口位于主箱体的上部，所述的气体消除单元的出气口位于主箱体的下部，气体消除单元出气口下方的管路上设置有第二气阀。
更进一步，所述的气体消除单元包括中空壳体、中空纤维膜丝、储气头，所述的中空纤维膜丝外壁上有气孔，多根中空纤维膜丝两端固定成束，中空纤维膜丝束的两端分别固定在一个储气头内，储气头与中空纤维膜丝束接触的一端进行胶封固定，储气头内设置有空腔，中空纤维膜丝束的头部深入到空腔内，储气头上还设置有与空腔相连通的进气口和出气口，两个储气头之间设置有中空壳体，中空壳体将两个储气头之间的中空纤维膜丝束包裹住、形成密闭腔体，中空壳体的下部设置有进水口，中空壳体的上部设置有出水口。
更进一步优化，所述的气体消除单元的中空壳体中设置有温度传感器和电加热模块，主箱体外部设置有控制器，温度传感器和电加热模块分别与控制器相连接。
一种使用污水处理过程中臭气去除装置的臭气去除工艺，其特征在于：包括以下步骤，步骤1）挂膜：取活性污泥2L和水10L在污水罐内混合均匀成污泥混合物，然后将混合均匀的污泥混合物转移到曝气池中,曝气器向污泥混合物中通入氧气曝气，曝气时间为1min,然后通过抽水泵将曝气后的污泥混合物多次泵入到气体消除单元中，曝气后的污泥混合物每次在气体消除单元中停留40-60min，污泥混合物在气体消除单元中停留三到四次，气体消除单元中的中空纤维膜丝外壁上形成生物膜，挂膜完成。
步骤2）进水：污水罐中的污水为污水处理厂的二级生化出水，将污水罐中的污水输送到曝气池中，曝气池中的曝气装置对污水曝气2—4min，然后由抽水泵将曝气后的污水泵入气体消除单元，水流自下而上的进入到气体消除单元中的中空壳体中，中空壳体中充满污水，污水将中空壳体中的中空纤维膜丝束浸泡住，污水在中空壳体中停留40-60min。
步骤3）进气：将气体消除单元出气口下方管路上的第二气阀关闭，打开第一气阀，抽气泵工作，将储气罐中的待处理气体输送到膜处理组件单元中，待处理气体进入到膜处理组件单元中的进气口，待处理气体进入到中空纤维膜丝中部的管道，然后从中空纤维膜丝壁上的气孔透出，然后被膜壁上的生物膜吸收氧化，其中供气压力控制在0.02-0.05MPa，待处理气体中硫化氢进气浓度在50-2000mg/m3，氨气进气浓度低于80mg/m3 。
更进一步优化，所述的最优供气压力为0.03MPa。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
优点：1）本装置的臭气去除效率高效，臭气进入中空纤维膜丝后，臭气中的硫化氢气体和氨气在2-3min后即可被中空纤维膜丝外壁上的生物膜吸收消化。
2）本装置污水罐中的污水为污水处理厂的二级生化出水，二级生化出水中含有充足的营养物质供给挂膜步骤中在中空纤维膜丝外壁上生成生物膜消化使用，方便在厂内长期稳定运行。
3）本装置处理废气的运行费用低，运行费用主要来自曝气池的曝气耗能、抽水泵和抽气泵的运行耗能。
4）本装置膜组件中中空纤维膜丝的比表面积大，即为微生物提供了大量的附着面积，也为臭气提供了大量的吸收面积，对臭气的处理能力强，因此可以大大缩小装置的体积，所以本装置占地面积小，便于管理。
附图说明
图1为本发明中污水处理过程中的臭气去除装置结构示意图。
图2为本发明中气体消除单元的结构示意图。
图3为本装置工作时，单根中空纤维膜丝的工作原理示意图。
具体实施方式
实施例1，如图1、图2和图3所示，一种污水处理过程中的臭气去除装置，包括主箱体1、安装在主箱体1内部的气体消除单元2、分别与气体消除单元2相连接的水路组件和气路组件，所述的水路组件包括污水罐3、曝气池4、曝气器5和抽水泵6，污水罐3的出水口通过管路与曝气池4相连接，曝气池4的底部设置有曝气器5，曝气池4的出水口通过管路与抽水泵6的进水口相连接，抽水泵6的出水口与气体消除单元2的进水口相连接，气体消除单元2上还设置有出水口，所述的气体消除单元2的进水口位于主箱体1的下部，所述的气体消除单元2的出水口位于主箱体1的上部。主箱体1起到安装固定气体消除单元2的作用，在工作的时候主箱体1中没有液体和气体。
所述的气路组件包括储气罐7、抽气泵8、第一气阀9、第二气阀10、压力表11和气体流量计12，储气罐7的出气口通过管路与抽气泵8的入口相连接，抽气泵8的出口与第一气阀9相连接，第一气阀9的另一端与压力表11的进口相连接，压力表11的出口与气体流量计12的一端相连接，气体流量计12的另一端与气体消除单元2的进气口相连接，气体消除单元2上还设置有出气口，所述的气体消除单元2的进气口位于主箱体1的上部，所述的气体消除单元2的出气口位于主箱体1的下部，气体消除单元2出气口下方的管路上设置有第二气阀10。
所述的气体消除单元2包括中空壳体2-1、中空纤维膜丝2-2、储气头2-3，所述的中空纤维膜丝的膜壁厚度为300µm，中空纤维膜丝的材质为PVDF，中空纤维膜丝2-2外壁上有气孔，气孔的孔径大小为0.1-0.3µm，170根中空纤维膜丝2-2的两端采用胶体粘连固定成束，中空纤维膜丝2-2两端的头部没有被胶体封闭住，中空纤维膜丝束的两端分别固定在一个储气头2-3内，储气头2-3与中空纤维膜丝束接触的一端进行胶封固定，储气头2-3内设置有空腔，中空纤维膜丝束的头部深入到空腔内，储气头2-3上还设置有与空腔相连通的进气口和出气口，储气头2-3上的进气口、出气口与气体消除单元2上的进气口、出气口分别相连通，两个储气头2-3之间设置有中空壳体2-1，中空壳体2-1将两个储气头2-3之间的中空纤维膜丝束包裹住、形成密闭腔体，中空壳体2-1的下部设置有进水口，中空壳体2-1的上部设置有出水口，中空壳体2-1上的进水口、出水口分别于主箱体1上的进水口、出水口相连通。
一种使用污水处理过程中臭气去除装置的臭气去除工艺，包括以下步骤，步骤1）挂膜：取活性污泥2L和二级生化污水10L在污水罐内混合均匀成污泥混合物，然后将混合均匀的污泥混合物转移到曝气池中,曝气器向污泥混合物中通入氧气曝气，曝气时间为1min,然后通过抽水泵将曝气后的污泥混合物多次泵入到气体消除单元中，曝气后的污泥混合物每次在气体消除单元中停留50min，污泥混合物在气体消除单元中停留三到四次，气体消除单元中的中空纤维膜丝外壁上形成生物膜，挂膜完成。活性污泥中含有大量的微生物，当活性污泥与水混合后，然后在曝气池中曝气，泥水混合物中储备了必要的氧气，最后将曝气后的污泥混合物进入到气体消除单元中，并在气体消除单元内停留一定的时间，污泥中的微生物在气体消除单元中的中空纤维膜丝外壁上形成微生物膜，该微生物膜就是吸收、处理臭气的场所。
步骤2）进水：污水罐中的污水为污水处理厂的二级生化出水，将污水罐中的污水输送到曝气池中，曝气池中的曝气装置对污水曝气3min，曝气后的二级生化出水中含有丰富的氧气和一定量的有机物，然后由抽水泵将曝气后的污水泵入气体消除单元，水流自下而上的进入到气体消除单元中的中空壳体中，污水可以充满中空壳体，污水将中空壳体中的中空纤维膜丝束浸泡住，污水在中空壳体中停留60min。
步骤3）进气：将气体消除单元出气口下方管路上的第二气阀关闭，打开第一气阀，抽气泵工作，将储气罐中的待处理气体输送到膜处理组件单元中，待处理气体进入到膜处理组件单元中的进气口，待处理气体进入到中空纤维膜丝中部的管道，然后从中空纤维膜丝外壁上的气孔透出，进入到挂膜上处理，其中供气压力控制在0.03MPa，待处理气体中硫化氢进气浓度在2000mg/m3，氨气进气浓度为70mg/m3 ，待处理气体先进入到膜处理组件单元中的储气头2-3内，在抽气泵的供气压力作用下，待处理气体从储气头进入到中空纤维膜丝中，然后从中空纤维膜丝外壁上的气孔进入到微生物膜中，微生物膜中的硫化细菌和氨氧化细菌分别将待处理气体中的硫化氢气体，氨气吸收利用了，进而完成臭气的处理。
当本装置运行40-60min后，将重新本装置中的污水从出水口中放出，第二阀门打开，将中空纤维膜丝中的剩余气体放出；然后再重复上述三个步骤的工作流程即可。
实施例2：
本实施中的装置是在实施例1中的装置基础上，作如下的改进，在气体消除单元的中空壳体中设置有温度传感器和电加热模块，主箱体外部设置有控制器，温度传感器和电加热模块分别与控制器相连接。添加加热装置后，可以根据周围温度的不同对污水进行时的加热，使得微生物膜中的微生物生活在最合适的温度，从而发挥本装置的最佳效率。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用以限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种污水处理过程中的臭气去除工艺，其特征在于：该工艺采用的臭气去除装置包括主箱体、安装在主箱体内部的气体消除单元、分别与气体消除单元相连接的水路组件和气路组件，所述的水路组件包括污水罐、曝气池、曝气器和抽水泵，污水罐的出水口通过管路与曝气池相连接，曝气池的底部设置有曝气器，曝气池的出水口通过管路与抽水泵的进水口相连接，抽水泵的出水口与气体消除单元的进水口相连接，气体消除单元上还设置有出水口，所述的气体消除单元的进水口位于主箱体的下部，所述的气体消除单元的出水口位于主箱体的上部；
所述的气路组件包括储气罐、抽气泵、第一气阀、第二气阀、压力表和气体流量计，储气罐的出气口通过管路与抽气泵的入口相连接，抽气泵的出口与第一气阀相连接，第一气阀的另一端与压力表的进口相连接，压力表的出口与气体流量计的一端相连接，气体流量计的另一端与气体消除单元的进气口相连接，气体消除单元上还设置有出气口，所述的气体消除单元的进气口位于主箱体的上部，所述的气体消除单元的出气口位于主箱体的下部，气体消除单元出气口下方的管路上设置有第二气阀；
所述的气体消除单元包括中空壳体、中空纤维膜丝、储气头，所述的中空纤维膜丝外壁上有气孔，所述的中空纤维膜丝的膜壁厚度为300 μm，气孔的孔径大小为0.1-0.3 µm，多根中空纤维膜丝两端固定成束，中空纤维膜丝束的两端分别固定在一个储气头内，储气头与中空纤维膜丝束接触的一端进行胶封固定，储气头内设置有空腔，中空纤维膜丝束的头部深入到空腔内，储气头上还设置有与空腔相连通的进气口和出气口，两个储气头之间设置有中空壳体，中空壳体将两个储气头之间的中空纤维膜丝束包裹住、形成密闭腔体，中空壳体的下部设置有进水口，中空壳体的上部设置有出水口；
该臭气去除工艺包括以下处理步骤，步骤1）挂膜：取活性污泥2 L和水10 L在污水罐内混合均匀成污泥混合物，然后将混合均匀的污泥混合物转移到曝气池中,曝气器向污泥混合物中通入氧气曝气，曝气时间为1 min,然后通过抽水泵将曝气后的污泥混合物多次泵入到气体消除单元中，曝气后的污泥混合物每次在气体消除单元中停留40-60 min，同时，向气体消除单元的中空纤维膜丝中泵入硫化氢和氨气的混合臭气，这些气体进入到中空纤维膜丝的膜壁上气孔，然后被粘附在膜壁表面的微生物吸收氧化，污泥混合物在气体消除单元中停留三到四次，气体消除单元中的中空纤维膜丝外壁上形成生物膜，挂膜完成；
步骤2）进水：污水罐中的污水为污水处理厂的二级生化出水，将污水罐中的污水输送到曝气池中，曝气池中的曝气装置对污水曝气2-4 min，然后由抽水泵将曝气后的污水泵入气体消除单元，水流自下而上的进入到气体消除单元中的中空壳体中，中空壳体中充满污水，污水将中空壳体中的中空纤维膜丝束浸泡住，污水在中空壳体中停留40-60 min；
步骤3）进气：将气体消除单元出气口下方管路上的第二气阀关闭，打开第一气阀，抽气泵工作，将储气罐中的待处理气体输送到膜处理组件单元中，待处理气体进入到膜处理组件单元中的进气口，待处理气体进入到中空纤维膜丝中部的管道，然后从中空纤维膜丝壁上的气孔透出，然后被膜壁上的生物膜吸收氧化，其中供气压力控制在0.02-0.05 MPa，待处理气体中硫化氢进气浓度在50-2000 mg/m3，氨气进气浓度低于80 mg/m3。
2.根据权利要求1所述的污水处理过程中的臭气去除工艺，其特征在于：所述的气体消除单元的中空壳体中设置有温度传感器和电加热模块，主箱体外部设置有控制器，温度传感器和电加热模块分别与控制器相连接。
3.根据权利要求1所述的污水处理过程中的臭气去除工艺，其特征在于：所述的供气压力为0.03MPa。
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