CN107970760A - 一种造纸污水站废气处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于大气污染防治技术领域，具体涉及一种造纸污水站废气处理工艺，所述工艺包括步骤：步骤1：收集的臭气进入碱洗塔；步骤2：经塔内碱液吸收后臭气进入预洗塔，调节气体至pH值为7.5‑10.5；步骤3：臭气进入生物滤池进行处理；步骤4：步骤3得到的气体通过风机经排气筒进行排放。利用本发明的处理工艺无组织排放监控点硫化氢、氨、恶臭的浓度均符合GB14554‑93《恶臭污染物排放标准》表1中的一级标准，或经除臭系统处理后的气体浓度完全符合GB14554‑93《恶臭污染物排放标准》表2中15米烟囱排放标准。

Description

一种造纸污水站废气处理工艺
技术领域
本发明属于大气污染防治技术领域，具体涉及一种造纸污水站废气处理工艺。
背景技术
污水站产生的废气含有多种有机类恶臭气体，较难处理。特别是造纸厂废气成分复杂，单一工艺不能对复杂的废气成分全部处理或者处理效率低，对此公开号为CN106237835A的中国发明专利申请公开了一种城镇污水处理厂高浓度有机恶臭废气处理装置及处理工艺：污水厂有机恶臭废气经引风机抽入等离子塔，臭气中大分子难降解有机物被转化为低分子物质，小分子物质则直接被转化为无害物质，经等离子电场作用后的剩余气体进入气动入化塔，气体经水柱被洗去酸碱水溶性物质，之后进入生物滤塔，气体进入生物滤塔后，先与微生物进行好氧反应，之后进入小孔隙填料层，与微生物进行兼氧和厌氧反应，最后产生的其他排除。但是该工艺线采用的等离子电解技术，低温等离子体技术又称非平衡等离子体技术，基本原理是通过前沿陡峭、脉宽窄(纳秒级)的高压脉冲电晕放电，产生大量高能电子和O、OH等活性粒子，对有机物分子进行氧化降解反应，使污染物最终转化为无害物。它适于各类VOCs的治理，无二次污染物产生、易操作，适用于气体流量大、浓度低的有机废气的处理，但目前该技术的研究还处于实验阶段，国内也仅在市政污水站和泵站的废气治理中有工程应用。因此有必要开发新的废气处理工艺。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，提高处理效率，保证废气经环保设备处理过后长期稳定达到国家相关标准，本发明提供了一种造纸污水站废气处理工艺，所述工艺包括步骤：
步骤1：收集的臭气进入碱洗塔；
步骤2：经碱洗塔内碱液吸收后臭气进入预洗塔经水洗后，调节气体至pH值为7.5-10.5；
步骤3：臭气进入生物滤池进行处理；
步骤4：步骤3得到的气体通过风机经排气筒进行排放。
所述碱液为NaOH溶液，所述的碱洗塔还包括碱洗循环系统和第一废液排放装置，所述预洗塔包括循环水装置和第二废液排放装置，所述生物滤池包括喷淋水装置和第三废液排放装置，优选的，所述NaOH溶液浓度为20％-40％，更优选为30％。
采用碱洗+水洗+生物滤池除臭设备进行处理，经收集的臭气先进入碱洗塔，吸收液为NaOH溶液，吸收液在塔内循环吸收，可有效除去H2S及酸性臭气。经碱洗塔进行吸收后，臭气进入预洗塔，调节气体至正常PH值，然后臭气进入生物过滤设备进行处理，废气经以上处理后，达到净化效果。
碱洗循环装置和循环水装置可以分别保证碱液和水的充分循环利用，节约能源。
第一废液排放装置、第二废液排放装置和第三废液排放装置可以分别有效的保证碱洗塔、预洗塔、生物滤池的高效运行。
臭气进入生物滤池过滤处理系统先经过碱洗塔和预洗塔进行预处理和加湿除尘，然后再进入生物过滤池，臭气通过湿润、多孔和充满活性微生物的滤层，利用微生物细胞对恶臭物质的吸附、吸收和降解功能，微生物的细胞具有个体小、表面积大、吸附性强、代谢类型多样等特点，将恶臭物质吸附后分解成CO2、H2O、H2SO4、HNO3等简单无机物，有效去除NH3、H2S等恶臭成份，保证设备出气口达标排放。
生物滤池其原理是将除臭生物填料充填到除臭滤池中后，通过挂膜，使其表面形成一定厚度的生物膜，把具有脱臭能力的复合型脱臭菌群固定。含臭气体自下向上通过填料空间，恶臭成分被截留并分解；填料上部间歇喷水，保证填料的湿润，为微生物新陈代谢和繁衍提供有利条件。
微生物除臭过程：
(1)臭气同水接触并溶解到水中；
(2)水溶液中的恶臭成分被微生物吸附、吸收，恶臭成分从水中转移至微生物体内；
(3)进入微生物细胞的恶臭成分作为营养物质为微生物所分解、利用，从而使污染物得以去除。
微生物分解恶臭成分的化学反应式：
a.硫化氢 H2S+2O2→H2SO4
b.甲硫醇 2CH3SH+7O2→2H2SO4+2CO2+2H2O
c.硫化醇 (CH3)2S+5O2→H2SO4+2CO2+2H2O
d.二甲二硫 2(CH3)2S2+13O2→4H2SO4+4CO2+2H2O
e.氨 NH3+2O2→HNO3+H2O
f.三甲胺 2(CH3)3N+13O2→2HNO3+6CO2+8H2O
从以上的反应所示，臭气成分会分解成二氧化碳，水和硫酸、硝酸等酸性物质，适当的散水能冲掉这些酸性物质，以保持适当的微生物生长环境。
本发明进行大量的分离、鉴定筛选得到一种复合型脱臭菌群，由枝孢菌孢子，原毛平革菌，树脂枝孢霉和毛霉菌组成。
针对恶臭气体特定的污染成分，在复合菌群中都有其特定的适宜处理的微生物群落，且随着时间的推移，除臭效果越来越好。在精心筛选的生物填料上，辅以适宜的温度、湿度、酸碱度、氧以及营养物质，使得起净化作用的多种微生物能够共同繁殖：复合菌群中的自养菌和异养菌通过各自的氧化、还原、硝化、反硝化等方式来获得其所需的营养和能量，从而达到一种装置同时处理多种气态污染物的目的。
恶臭废气被尺寸较小的微生物菌种分解吸收在生物体内，在微生物大量繁殖的同时达到了去除恶臭废气的目的。在生物填料上，微生物菌种吞食了恶臭废气后大量生长繁殖，给大量的微生物原生动物造了大量养料，促进了原生动物的生长繁殖：细菌——藻类——原生动物，从而形成了一条食物链，保持了系统的良性循环。在一个优选的实施方案种，利用本发明的除臭工艺，在菌膜中出现原生动物，如：草履虫、鞭毛虫、变形虫等，表明恶臭去除效果明显。
所述生物填料为炭质填料为主的生物复合填料(炭质填料≥60％)，该填料具有较大比表面积，通透性和结构稳定性良好,能有效防止生物填料的压缩及酸化，适宜于微生物的附着、生长和繁殖，滤层厚度满足系统设计排放要求。
炭质填料比表面积大于350m2/g，具有良好的透气性，通过滤料层的压损不超过500Pa。填料具有调节PH的措施和功能，防止填料酸化，其通透性和结构稳定性良好，具有吸附污染物和利于微生物生长的最佳环境，填料适宜于处理5℃～45℃的废气。填料不易腐烂，不易板结，且有良好的吸附功能，确保微生物的生长。
填料是不易腐烂的，且能吸水，有利于微生物的生长和挂膜，且具有较大的空隙率和较强的吸附能力。
优选的，喷淋水的最佳喷淋间隔为每小时喷淋5分钟，采用该喷淋时间可以保持菌种稳定的繁殖，最大限度的去除恶臭气体。
采用以上组合工艺能提高处理效率，保证废气经环保设备处理过后长期稳定达到国家相关标准。
附图说明
图1为本发明实施例造纸污水站废气的处理工艺框架图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的内容，下面结合具体的实施方式对本发明的内容做详细的说明，但是具体的实施方式并不是对本发明内容的限制。
实施例1：某造纸污水站废气处理工艺
步骤1：收集的臭气进入碱洗塔；
步骤2：经塔内30％氢氧化钠溶液吸收后臭气进入预洗塔，调节气体至pH值为8.5；
步骤3：臭气进入生物滤池进行处理；
步骤4：步骤3得到的净化气体通过风机经排气筒进行排放。
所述的碱洗塔还包括碱洗循环系统和第一废液排放装置，所述预洗塔包括循环水装置和第二废液排放装置，所述生物滤池包括喷淋水装置和第三废液排放装置，优选的，所述NaOH溶液浓度为30％。
另一种方案，根据需要可以将碱洗塔换成酸洗塔。
所述生物滤池是将除臭生物填料充填到除臭滤池中后，通过挂膜，使其表面形成一定厚度的生物膜，把具有脱臭能力的复合型脱臭菌群固定。含臭气体自下向上通过填料空间，恶臭成分被截留并分解；填料上部间歇喷水，每小时喷淋5分钟，保证填料的湿润，为微生物新陈代谢和繁衍提供有利条件，填料处理35℃的废气。
复合型脱臭菌群，由枝孢菌孢子，原毛平革菌，树脂枝孢霉和毛霉菌组成。
微生物分解恶臭成分的化学反应式：
a.硫化氢 H2S+2O2→H2SO4
b.甲硫醇 2CH3SH+7O2→2H2SO4+2CO2+2H2O
c.硫化醇 (CH3)2S+5O2→H2SO4+2CO2+2H2O
d.二甲二硫 2(CH3)2S2+13O2→4H2SO4+4CO2+2H2O
e.氨 NH3+2O2→HNO3+H2O
f.三甲胺 2(CH3)3N+13O2→2HNO3+6CO2+8H2O
所述生物填料为炭质填料为主的生物复合填料(炭质填料≥60％)。
评价标准
恶臭污染物排放执行GB14554-93《恶臭污染物排放标准》表1中的一级标准，标准值见表1。
表1
序号 控制项目 一级标准
1 氨 1.0
2 硫化氢 0.03
3 臭气浓度(无量纲) 10
4 甲烷(厂区最高体积分数)/％ 0.5
或恶臭污染物排放执行GB14554-93《恶臭污染物排放标准》表2中15米烟囱排放标准。
表2
序号 污染源名称 排放高度(m) 排放量(kg/h)
1 硫化氢H2S 15 0.33
2 氨NH3 15 4.9
3 臭气浓度 15 2000(无量纲)
检测内容：
检测内容见表3
表3
检测方法
检测方法见表4
表4
检测结果
检测结果见表5
表5
检测结果评价
造纸厂污水站废气无组织排放监控点硫化氢、氨、恶臭的浓度均符合GB14554-93《恶臭污染物排放标准》表1中的一级标准。

Claims (9)

1.一种造纸污水站废气处理工艺，所述工艺包括步骤：
步骤1：收集的臭气进入碱洗塔；
步骤2：经碱洗塔内碱液吸收后臭气进入预洗塔，调节气体至pH值为7.5-10.5；
步骤3：臭气进入生物滤池进行处理；
步骤4：步骤3得到的气体通过风机经排气筒进行排放；
所述碱洗塔还包括碱洗循环系统和第一废液排放装置，所述预洗塔包括循环水装置和第二废液排放装置，所述生物滤池包括喷淋水装置和第三废液排放装置；
所述生物滤池是将除臭生物填料充填到除臭滤池中后，通过挂膜，使其表面形成一定厚度的生物膜，把具有脱臭能力的复合型脱臭菌群固定，所述复合型脱臭菌群由枝孢菌孢子，原毛平革菌，树脂枝孢霉和毛霉菌组成。
2.根据权利要求1所述的废气处理工艺，臭气自下向上通过所述生物填料，臭气成分被截留并分解，生物填料上部通过喷淋水装置间歇喷水。
3.根据权利要求1所述的废气处理工艺，所述复合型脱臭菌群除臭过程包括：
(1)臭气同水接触并溶解到水中；
(2)水溶液中的恶臭成分被微生物吸附、吸收，恶臭成分从水中转移至微生物体内；
(3)进入微生物细胞的恶臭成分作为营养物质为微生物所分解、利用，从而使污染物得以去除。
4.根据权利要求1或2所述的废气处理工艺，所述生物填料为炭质填料为主的生物复合填料。
5.根据权利要求4所述的废气处理工艺，所述炭质填料≥60％。
6.根据权利要求2所述的废气处理工艺，所述喷淋水装置每小时喷淋5分钟。
7.根据权利要求6所述的废气处理工艺，所述生物填料适宜于处理5℃～45℃的废气。
8.根据权利要求1-4和5-7任一权利要求所述的废气处理工艺，所述碱液为氢氧化钠。
9.根据权利要求8所述的废气处理工艺，所述碱液浓度为20％-40％。
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