CN108246061A - 一种污水提升池逸散出的含VOCs废气的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种污水提升池逸散出的含VOCs废气的处理方法，属于VOCs废气的净化领域。该处理方法包括以下步骤：所述污水提升池逸散出的含VOCs废气首先进入脱硫段床层进行干法脱硫，得到预处理后的废气；所述预处理后的废气再进入吸附床层进行吸附净化，得到吸附后的洁净气体。本发明实施例采用干法脱硫‑吸附法处理工艺处理污水提升池逸散出的含VOCs废气，可消污水提升池逸散出的含VOCs废气引发的环境污染，净化气满足国家对污水处理场废气排放标准(GB14554‑1993及GB31570‑2015)的相关要求，具有流程简单，操作灵活方便，净化效率高的优点。

Description

一种污水提升池逸散出的含VOCs废气的处理方法
技术领域
本发明涉及VOCs废气的净化领域，特别涉及一种污水提升池逸散出的含VOCs废气的处理方法。
背景技术
炼油厂工艺装置、罐区含各种污水提升池会向空气中逸散含恶臭废气，这类逸散的废气中含有较高浓度的挥发性有机物(Volatile Organic Compounds，英文缩写VOCs)、非甲烷总烃、硫化氢、有机硫化物等各类污染物，此类废气浓度波动较大且组分复杂，不但造成周边环境的恶臭污染而且对人体健康造成威胁。因此需要对污水提升池逸散出的含VOCs废气进行治理。
污水提升池产生的含VOCs废气污染物浓度波动较大，适宜的处理技术有限。传统的废气治理方法如焚烧法、催化燃烧法、冷凝法、吸收法、生物法等并不能很好的对这类废气进行治理。
专利文献CN1393283A采用预处理-催化燃烧的方法，将含复杂组分的废气进行净化，该方法净化效率高，可满足苛刻的环保标准要求，但该方法由于采用贵金属催化剂投资较大，且当废气中非甲烷总烃浓度较低时，完全靠电加热达到反应温度，能耗较大。
专利文献CN101234280A提出采用吸收-生物联合处理方法，将含复杂组分的废气进行净化，该方法中吸收法以及生物法均采用常用设备，对硫化氢以及氨类物质去除效率高。该方法占地面较大，净化效率不稳定且对非甲烷总烃去除效果有限，另外由于生物法本身的特点不能做到即开即停。
专利文献CN101347708A提出采用吸收-吸附的方法，将储罐逸散含硫恶臭废气进行净化，该方法净化效率高，但该方法由于采用的吸收液为碱性溶液，会消耗大量的碱性溶液且产生大量的含盐废水，另外由于废气组分复杂，当该方法采用变压脱附方式对吸附床层进行脱附时，脱附效果较差。
专利文献CN1494454A提出活性炭吸附-废气蒸汽解吸并回收的一种方法，将挥发性有机物进行净化。该方法对VOCs去除效率高，但该方法仅针对沸点为100℃或更低沸点的挥发性有机物的净化，且该方法不适合含硫废气的净化。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提供一种污水提升池逸散出的含VOCs废气的处理方法，该处理方法具有流程简单，操作灵活方便，净化效率高的优点，特别适用于炼油厂工艺装置、罐区各种污水提升池逸散出的含硫化物和VOCs废气的净化。
具体而言，包括以下的技术方案：
一种污水提升池逸散出的含VOCs废气的处理方法，其特征在于：所述处理方法包括以下步骤：
所述污水提升池逸散出的含VOCs废气首先进入脱硫段床层进行干法脱硫，得到预处理后的废气；
所述预处理后的废气再进入吸附床层进行吸附净化，得到吸附后的洁净气体。
进一步地，所述处理方法还包括：所述吸附床层吸附饱和后，利用水蒸汽对所述吸附床层上的吸附剂进行解吸，得到混合蒸汽；解吸后的所述混合蒸汽进入冷凝器换热降温，形成冷凝液和不凝气；将所述不凝气与所述吸附后的洁净气体混合排放。
进一步地，所述吸附床层包括第一吸附箱体和第二吸附箱体，且所述第一吸附箱体和所述第二吸附箱体能够进行吸附和解吸的切换操作。
进一步地，所述处理方法还包括对所述冷凝液进行后处理，获取所述冷凝液中的有机溶剂，将不溶于水的所述有机溶剂排入废液储罐或与废水直接混合排入污水提升池。
优选地，所述对所述冷凝液进行后处理包括将所述冷凝液排入分层槽分层，得到不溶于水的所述有机溶剂。
优选地，所述脱硫段床层中设置有用于进行所述干法脱硫的固体脱硫剂；所述固体脱硫剂的活性组分为氧化铁、氧化锌、氢氧化钠、氢氧化钾中的任意一种或两种以上任意比例的混合物。
优选地，所述污水提升池逸散出的含VOCs废气通过所述脱硫段床层的体积空速为1000～8000h-1。
优选地，所述吸附床层上的所述吸附剂为活性炭颗粒和/或活性炭纤维。
优选地，所述预处理后的废气通过所述吸附床层的体积空速为500～4000h-1。
优选地，用于解吸的所述水蒸汽的温度为100-200℃。
本发明实施例提供的技术方案的有益效果：提供了一种污水提升池逸散出的含VOCs废气的处理方法，特别适用于炼油厂工艺装置、罐区各种污水提升池逸散含硫化物和VOCs废气的净化。具体地，先对污水提升池逸散出的含VOCs废气进行进行干法脱硫，得到预处理后的废气；预处理后的废气再进入吸附床层进行吸附净化，得到吸附后的洁净气体并通过烟囱达标排放。本发明实施例所排放的净化气满足国家对污水处理场废气排放标准(GB14554-1993及GB31570-2015)的相关要求，具有流程简单，操作灵活方便，净化效率高的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种污水提升池逸散出的含VOCs废气的处理方法工艺流程示意图。
图中的附图标记分别表示：
1、脱硫段床层；
2、吸附床层；21、第一吸附箱体；22、第二吸附箱体；
3、冷凝器；
4、分层槽；
5、引风机。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。除非另有定义，本发明实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。
本发明实施例提供一种污水提升池逸散出的含VOCs废气的处理方法，该处理方法包括以下步骤：
污水提升池逸散出的含VOCs废气首先进入脱硫段床层1进行干法脱硫，得到预处理后的废气；
预处理后的废气再进入吸附床层2进行吸附净化，得到吸附后的洁净气体。
污水提升池逸散出的含VOCs废气是间歇性的，废气量小，需要借助引风机引入脱硫段床层1(图中未示出)。如图1所示，先对污水提升池逸散出的含VOCs废气进行干法脱硫，脱除废气中的硫化氢、有机硫化物等，有机硫化物一般包括甲硫醇、甲硫醚、乙硫醇、乙硫醚、二甲基二硫醚或羰基硫等，干法脱硫采用可固定床脱硫工艺，得到预处理后的废气；预处理后的废气再进入吸附床层2，利用吸附床层2中的吸附剂脱除废气中的挥发性有机物，进行吸附净化，得到吸附后的洁净气体并可借助引风机5通过烟囱(高点排空)达标排放。
本发明实施例采用脱硫-吸附处理工艺处理污水提升池逸散出的含VOCs废气，可消除污水提升池逸散出的含VOCs废气引发的环境污染，净化气可达到国家相关排放标准(GB14554-1993及GB 31570-2015)。与催化燃烧技术相比，本发明能耗较低、操作温度较低、安全性高；与纯吸收法、冷凝法相比，本发明废气净化完全，可同时去除硫化物和VOCs废气；与生物法相比，本发明操作灵活方便，可即开即停。为目前炼油企业的污水提升池逸散出的含VOCs废气的治理提供了一种安全有效的治理方法。
在上述的污水提升池逸散出的含VOCs废气的处理方法中，为了能够重复使用吸附床层2，该处理方法还包括：在吸附床层2吸附饱和后，利用水蒸汽对吸附床层2上的吸附剂进行解吸脱附；解吸后的蒸汽进入冷凝器3换热降温，用冷凝器3冷却混合蒸汽(冷却介质选用循环水或者冰冻水)，形成冷凝液和解吸后的蒸汽经过冷凝器3后的不凝气，进一步地，再将解吸后的蒸汽经过冷凝器3后的不凝气与吸附后的洁净气体混合，并通过烟囱达标排放。其中，采用蒸汽方式解吸冷凝后的不凝气含量较少，可逐步与洁净后的废气混合排放，而不是返回到吸附器中继续吸附浓缩，以避免造成部分烃类物质的积聚。
另外，使冷凝液进入分层槽4分层，形成不溶于水的有机溶剂，不溶于水的有机溶剂进入废液储罐或与废水直接混合排入污水提升池。进一步地，吸附床层脱附完毕后，为更好地进行再次吸附净化，使用空气或者净化风、非净化风将吸附床层2中的吸附剂上解吸时残余的水汽吹出，优选空气作为冷却介质，将吸附床层2冷却到10-40℃。冷却时间为10分钟至5小时(可根据床层温度适当延长冷却时间)，优选30分钟至2小时。
在上述的污水提升池逸散出的含VOCs废气的处理方法中，为了能够在吸附床层2中同时进行吸附和解吸作业，以提高废气处理效率，可设置吸附床层2包括至少两个吸附箱体，在一种可能的实施例中，设置吸附床层2包括第一吸附箱体21和第二吸附箱体22，吸附时，通过控制阀门使预处理后的废气进入第一吸附箱体21进行吸附净化操作，利用第一吸附箱体21内的吸附剂脱除废气中的挥发性有机物，当第一吸附箱体21内的吸附剂吸附饱和后，切换阀门使预处理后的高浓度VOCs废气进入第二吸附箱体22进行吸附净化操作，同时对第一吸附箱体21进行解吸(热脱附再生)，可采用水蒸汽热再生方式进行解吸，即通入过饱和水蒸汽对第一吸附箱体21加热，使吸附住的VOCs被吹脱放出，并与水蒸汽混合蒸汽一起离开吸附床层2，进入冷凝器3。
且当第二吸附箱体22内的吸附剂吸附饱和后，可切换阀门使第二吸附箱体22进行解吸，并使第一吸附箱体21进行吸附净化操作，第一吸附箱体21和第二吸附箱体22依次交替进行吸附和解吸的切换操作，以节约物料，并提高废气处理效率。
在上述的污水提升池逸散出的含VOCs废气的处理方法中，脱硫时，脱硫段床层1中设置有固体脱硫剂，固体脱硫剂的活性组分为氧化铁、氧化锌、氢氧化钠、氢氧化钾等中的任意一种或两种以上任意比例的混合物，固体脱硫剂中可以同时含有其它适宜组分，如粘合剂、增强剂、载体(活性炭)等。废气通过脱硫段的体积空速一般为1000～8000h-1，优选1000～6000h-1。具体可以根据废气中硫化物及有机硫的浓度、脱硫剂的性能(硫容)和预期的使用时间等情况确定。
在上述的污水提升池逸散出的含VOCs废气的处理方法中，吸附床层2中用于进行吸附净化的吸附剂可为固体吸附剂，固体吸附剂为活性炭颗粒、活性炭纤维中的任意一种或两种以任意比例的混合物。废气通过吸附床层2的体积空速一般为500～4000h-1，优选1000～3000h-1。具体可以根据废气中有机物的浓度、吸附剂的性能和预期的再生周期等情况确定。
在上述的污水提升池逸散出的含VOCs废气的处理方法中，用于解吸的水蒸汽的温度范围一般为100-200℃，优选130-180℃。蒸汽再生时间为10分钟至2小时，优选10分钟至1小时。
下面结合实施例进一步说明本发明方法的方案和效果：
本实施例采用干法脱硫-吸附法处理炼油企业污水提升池逸散废气，废气中含硫化物120mg/m3左右，其中H2S 100mg/m3左右，有机硫20mg/m3左右，VOCs物质2000mg/m3左右，流量为200Nm3/h左右。
脱硫段使用负载钾盐的活性炭，在脱硫段的下部布置常温活性炭脱硫剂用于脱除H2S，上部布置精脱硫剂脱除有机硫，常温活性炭脱硫剂与精脱硫剂的体积比为80：20，总体积空速为1000h-1。
吸附段吸附剂使用市售活性炭纤维，其比表面积1600m2/g，孔容0.7ml/g，平均孔径1.8nm。总体积空速为1000h-1，吸附24h需再生。
本工艺处理后，出口气体总烃浓度小于80mg/m3，硫化氢浓度检测不出。排放气没有明显恶臭味道，废气排放远低于国家排放标准。
以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。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 (10)

1.一种污水提升池逸散出的含VOCs废气的处理方法，其特征在于：所述处理方法包括以下步骤：
所述污水提升池逸散出的含VOCs废气首先进入脱硫段床层(1)进行干法脱硫，得到预处理后的废气；
所述预处理后的废气再进入吸附床层(2)进行吸附净化，得到吸附后的洁净气体。
2.根据权利要求1所述的污水提升池逸散出的含VOCs废气的处理方法，其特征在于，所述处理方法还包括：所述吸附床层(2)吸附饱和后，利用水蒸汽对所述吸附床层(2)上的吸附剂进行解吸，得到混合蒸汽；解吸后的所述混合蒸汽进入冷凝器(3)换热降温，形成冷凝液和不凝气；
将所述不凝气与所述吸附后的洁净气体混合排放。
3.根据权利要求2所述的污水提升池逸散出的含VOCs废气的处理方法，其特征在于，所述吸附床层(2)包括第一吸附箱体(21)和第二吸附箱体(22)，且所述第一吸附箱体(21)和所述第二吸附箱体(22)能够进行吸附和解吸的切换操作。
4.根据权利要求2所述的污水提升池逸散出的含VOCs废气的处理方法，其特征在于，所述处理方法还包括对所述冷凝液进行后处理，获取所述冷凝液中的有机溶剂，将不溶于水的所述有机溶剂排入废液储罐或与废水直接混合排入污水提升池。
5.根据权利要求4所述的污水提升池逸散出的含VOCs废气的处理方法，其特征在于，所述对所述冷凝液进行后处理包括将所述冷凝液排入分层槽(4)分层，得到不溶于水的所述有机溶剂。
6.根据权利要求1-5任一项所述的污水提升池逸散出的含VOCs废气的处理方法，其特征在于，所述脱硫段床层(1)中设置有用于进行所述干法脱硫的固体脱硫剂；
所述固体脱硫剂的活性组分为氧化铁、氧化锌、氢氧化钠、氢氧化钾中的任意一种或两种以上任意比例的混合物。
7.根据权利要求6所述的污水提升池逸散出的含VOCs废气的处理方法，其特征在于，所述污水提升池逸散出的含VOCs废气通过所述脱硫段床层(1)的体积空速为1000～8000h-1。
8.根据权利要求2-5任一项所述的污水提升池逸散出的含VOCs废气的处理方法，其特征在于，所述吸附床层(2)上的所述吸附剂为活性炭颗粒和/或活性炭纤维。
9.根据权利要求8所述的污水提升池逸散出的含VOCs废气的处理方法，其特征在于，所述预处理后的废气通过所述吸附床层(2)的体积空速为500～4000h-1。
10.根据权利要求2-5任一项所述的污水提升池逸散出的含VOCs废气的处理方法，其特征在于，用于解吸的所述水蒸汽的温度为100-200℃。
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