CN108434958A - 一种污泥车间恶臭气体深度处理设备及其处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种污泥车间恶臭气体深度处理设备及其处理工艺,该设备包括臭氧氧化反应室、光催化氧化室、过滤室;臭氧氧化反应室的底部设有进气口,臭氧氧化反应室的顶部与光催化氧化室的气体输入端连通;光催化氧化室的气体输出端与过滤室的气体输入端连通;过滤室的气体输入端上设有排气口;臭氧氧化反应室的顶部设有用于喷淋臭氧水的喷淋管,喷淋管上还设有用于臭氧与水混合的射流器;该射流器与臭氧发生器连接;光催化氧化室内设有UV灯管;过滤室内设有滤料层。本设备使排放气体稳定达到恶臭气体排放的一级标准;另外,该设备可设计在一个移动平台上,可定点进行净化处理,也可用于应急污泥恶臭气体事故抢险之中,提高设备的适用环境。

Description

一种污泥车间恶臭气体深度处理设备及其处理工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及污水处理领域,更具体地说,涉及一种污泥车间恶臭气体深度处理设 备及其处理工艺。
背景技术
[0002] 市政系统中的污水处理厂污泥脱水车间、污泥处置厂的污泥干化、处置车间均会 产生恶臭气体,严重影响着周围环境。污泥的处理、处置、干化、综合利用工艺最重要工作就 是对恶臭气体进行有效控制及达标处理。
[0003] 国内一般的污泥车间对废气仅采用了化学或生物处理,部分污水厂污泥车间对废 气还没有做任何处理;国内较好的污泥车间对废气均采用了喷淋吸收及生物过滤进行处 理,基本可以达到国家二级排放标准。若想稳定达到国家一级排放标准,甚至无人投诉,必 须强化处理工艺。
[0004] 无论是污泥脱水、减量工艺,还是各种干化、堆肥综合利用,焚烧处理的预处理工 艺,均应完善解决臭气外溢,达到文明生产。
[0005] 污泥处理车间臭气分两类,仅以机械脱水工艺的车间,臭气中无机、有机产臭物并 存,无机产臭物质表象为主。而污泥干化、堆肥等工艺,h2s量少,胺及有机产臭物质表象突 出,大量硫醇、硫醚等产臭物质共存。
发明内容
[0006] 本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种污泥车间恶 臭气体深度处理设备及处理工艺。本装置使排放气体稳定达到恶臭气体排放的一级标准; 另外,该设备可设计在一个移动平台上,可定点进行深度净化处理,同时,也可用于应急污 泥恶臭气体事故抢险之中,提高设备的适用环境。
[0007] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种污泥车间恶臭气体深度处 理设备,包括臭氧氧化反应室、光催化氧化室、过滤室;所述臭氧氧化反应室的底部设有进 气口,所述臭氧氧化反应室的顶部与光催化氧化室的气体输入端连通;所述光催化氧化室 的气体输出端与过滤室的气体输入端连通;所述过滤室的气体输入端上设有排气口;所述 臭氧氧化反应室的顶部设有用于喷淋臭氧水的喷淋管,所述喷淋管上还设有用于臭氧与水 混合的射流器;该射流器与臭氧发生器连接;所述光催化氧化室内设有UV灯管;所述过滤室 内设有滤料层。
[0008] 本发明所述的污泥车间恶臭气体深度处理设备,其中,所述喷淋管上还设有用于 控制供水压力的压力水泵。
[0009] 本发明所述的污泥车间恶臭气体深度处理设备,其中,所述臭氧氧化反应室的顶 部设有气水分离层,该气水分离层位于喷淋管的上方。
[0010] 本发明所述的污泥车间恶臭气体深度处理设备,其中,所述臭氧氧化反应室内设 有催化氧化填料层,该催化氧化填料层由赤铁矿渣、火山石渣、竹炭填料组成。
[0011] 本发明所述的污泥车间恶臭气体深度处理设备,其中,所述催化氧化填料层内设 有多个空心球,球的表面设有多个吸附孔,空心球的内部填充有催化氧化填料。
[0012] 本发明所述的污泥车间恶臭气体深度处理设备,其中,所述光催化氧化室内的UV 灯管包括波长为185nm的UV灯管和波长为254nmUV灯管。
[0013] 本发明所述的污泥车间恶臭气体深度处理设备,其中,所述过滤室的滤料层为由 粒径5-10mm猛砂滤料与粒径5-10mm活性炭组成的滤料层。
[0014]本发明所述的污泥车间恶臭气体深度处理设备,其中,所述臭氧发生器具有可控 制臭氧发生量的控制系统,根据在线仪表来控制其发生量。
[0015] 本发明还提供一种污泥车间恶臭气体深度处理工艺,采用如上所述的污泥车间恶 臭气体深度处理设备进行恶臭气体处理,具体包括如下步骤:
[0016] 臭气臭氧净化的步骤:预处理后的有机臭气从如上所述的污泥车间恶臭气体深度 处理设备中的进气口进入至臭氧氧化反应室,进行臭氧氧化处理;
[0017] UV反应的步骤:经过臭氧氧化反应室后的废气去除了大部分的无机物臭气和有机 物臭气,残余部分臭氧在紫外光照射下分解产生活泼的次生氧化剂• 0H,继续氧化剩余有 机物;
[0018] 双层滤料的步骤:未完全氧化反应的残留微量产臭物质及余量臭氧通过双层滤料 的还原与吸附,得到达标气体,从排气口排出。
[0019] 实施本发明的污泥车间恶臭气体深度处理设备及处理工艺,具有以下有益效果:
[0020] 本申请通过利用〇3氧化、UV二次氧化,再通过滤料层吸附和还原未完全氧化反应 的残留微量产臭物质及余量臭氧,从而提高恶臭气体排放标准,使排放气体稳定达到恶臭 气体排放的一级标准,改善周围环境;另一方面,该设备可设计在一个移动平台上,可定点 进行深度净化处理,同时,也可用于应急污泥恶臭气体事故抢险之中,提高设备的适用环 境。
附图说明
[0021] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
[0022] 图1是本发明较佳实施例污泥车间恶臭气体深度处理设备的结构示意图;
[0023] 其中,1、臭氧氧化反应室;2、光催化氧化室;3、过滤室;4、进气口;5、排气口;6、喷 淋管;7、臭氧发生器;8、UV灯管;9、滤料层;10、射流器;11、压力水泵;12、气水分离层;13、催 化氧化填料层。
具体实施方式
[0024]下面,结合附图以及具体实施方式,对本发明做进一步描述:
[0025]在本发明中,若非特指,所有的份、百分比均为重量单位,所采用的设备和原料等 均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法,如无特别说明,均为本领域的常 规方法。
[0026]如图1所示,一种污泥车间恶臭气体深度处理设备,包括臭氧氧化反应室1、光催化 氧化室2、过滤室3;所述臭氧氧化反应室的底部设有进气口 4,所述臭氧氧化反应室的顶部 与光催化氧化室的气体输入端连通;所述光催化氧化室的气体输出端与过滤室的气体输入 端连通;所述过滤室的气体输入端上设有排气口 5;所述臭氧氧化反应室的顶部设有用于喷 淋臭氧水的喷淋管6,所述喷淋管上还设有用于臭氧与水混合的射流器10;该射流器与臭氧 发生器连接;该喷淋管与臭氧发生器7附设的射流器连接;所述光催化氧化室内设有UV灯管 8;所述过滤室内设有滤料层9。
[0027] 本申请通过利用〇3氧化、UV二次氧化,再通过滤料层吸附和还原未完全氧化反应 的残留微量产臭物质及余量臭氧,从而提高恶臭气体排放标准,使排放气体稳定达到恶臭 气体排放的一级标准,改善周围环境;另一方面,该设备可设计在一个移动平台上,可定点 进行深度净化处理,同时,也可用于应急污泥恶臭气体事故抢险之中,提高设备的适用环 境。
[0028] 作为进一步优选方案,所述喷淋管上还设有用于控制供水压力的压力水泵11。设 置的射流器和压力水泵有利于臭氧水输出量的控制,提高臭氧氧化的反应效率。
[0029]作为进一步优选方案,所述臭氧氧化反应室的顶部设有气水分离层12,该气水分 离层位于喷淋管的上方。气水分离层可以为活性炭吸附层,主要用于去除水汽,减少对UV灯 管短路的影响。
[0030] 作为进一步优选方案,所述臭氧氧化反应室内设有催化氧化填料层I3,该催化氧 化填料层由以重量比为1:1:1的赤铁矿渣、火山石渣、竹炭填料组成。
[0031] 作为进一步优选方案,为防止滤料板结,所述催化氧化填料层内设有多个塑料制 成的空心球,球的表面设有多个吸附孔,空心球的内部填充有催化氧化填料。将赤铁矿渣、 火山石渣、竹炭的混合滤料装入塑料空心球中,并以空心球的状态装入臭氧氧化反应室内。 填料层具有催化作用,同时还具有脱硫.氧化还原作用。
[0032] 在臭氧氧化反应室内发生多种化学反应,臭氧直接氧化,臭氧在催化剂作用下,产 生次生活性氧• 0H,形成羟基自由基氧化。同时,在碳与金属之间可形成微型原电池,发生 氧化还原反应,可降解废气中的产臭有机物。臭氧氧化反应室反应后气体经气水分离层进 入另一光催化氧化室。
[0033]作为进一步优选方案,所述光催化氧化室内的UV灯管包括波长为l85nm的UV灯管 和波长为254nmUV灯管。光催化氧化室内置波长185nm和254nmUV灯,臭氧氧化反应室中没 完全反应的臭氧,在UV光照射下,可进一步产生• 0H参加反应,使残余有机产臭物质氧化 去除。
[0034]作为进一步优选方案,废气经进一步氧化后进入过滤室,过滤室是双层滤料的过 滤室,该滤料层为由粒径5-10mm猛砂滤料与粒径5-10mm活性炭组成的滤料层。其中,锰碳 比为3:7。锰砂主要成分是Mn02,具有还原性,可消除残余〇3;活性炭是一种较好的吸附剂, 具有较大的比表面积,可进一步消除产味物及〇3,最终达标气体由排气口排出。
[0035]作为进一步优选方案,所述臭氧发生器具有可控制臭氧发生量的控制系统,根据 在线仪表来控制其发生量。
[0036] 本设备的工作原理是利用“A0P”高级氧化技术,氧化污泥臭气中的有机、无机还原 物,使有机物在不断的链式反应中,由大分子变小分子,逐步转化成一些无害的低级酸。使 无机广臭物不断氧化成C〇2和H2〇,达到无害化;经氧化处理后的气体,通过活性炭+猛砂的 双层滤料过滤,去除反应不完善物质及残余〇3气体,使排出气体达到环境质量要求。
[0037] “A0P”技术主要应用了 〇3+UV工艺,利用臭氧氧化和臭氧在紫外光照射下分解产生 活泼的次生氧化剂来氧化有机物。反应式如下:〇3+H2〇+hv->〇2+H2〇2、H2〇2+hv—2 • OH;由 出〇2光解产生的• OH与有机化合物(HRH)发生脱氢反应,反应生成有机自由机• RH,• RH迅 速与溶解氧发生反应,形成有氧有机自由基• RH〇2.。该自由基又会复分解产生• RH和〇2,不 断反应下去,直至氧化到有机物浓度最低。
[0038]由于反应边界条件限制,反应产物中会存在未完全反应残留微量产臭物质及余臭 氧。为更加完善的达到处理效果,废气经过活性炭+锰砂滤料的过滤.吸附.氧化还原反应, 将残余物质去除掉,使产出气体近于无臭无味。
[0039]本发明还提供一种污泥车间恶臭气体深度处理工艺,采用如上所述的污泥车间恶 臭气体深度处理设备进行恶臭气体处理,具体包括如下步骤:
[0040] 臭气臭氧净化的步骤:预处理后的有机臭气从如上所述的污泥车间恶臭气体深度 处理设备中的进气口进入至臭氧氧化反应室,臭氧水由喷淋管向下淋洒,形成上下方向的 气水对流;废气在催化氧化填料层中反应,该填料层由赤铁矿渣+火山石渣+竹炭填料组成, 为防止滤料板结,将混合滤料装入塑料空心球中,并以空心球的状态装入反应室。该催化氧 化填料层具有催化作用,同时还具有脱硫、氧化还原作用。
[0041] 预处理后的有机臭气是指污泥处置车间所产生的恶臭气体经过臭源封闭、输送, 经过物理化学吸收、生物过滤等工艺处理后的废气,该恶臭气体的排放还难以稳定达到排 放标准。
[0042] 在该步骤中,发生多种化学反应:(1)臭氧直接氧化;(2)臭氧在催化剂作用下,产 生次生活性氧• 0H,形成羟基自由基氧化;(3)同时,在碳与金属之间可形成微型原电池, 发生氧化还原反应,可降解废气中的产臭有机物。臭氧氧化反应后气体经气水分离层进入 光催化氧化室。
[0043] UV反应的步骤:经过臭氧氧化反应室后的废气去除了大部分的无机物臭气和有机 物臭气,残余部分臭氧进入光催化氧化室内,在波长185nm和254nmUV灯的紫外光照射下,分 解产生活泼的次生氧化剂H2〇2,使残余有机产臭物质氧化去除,直至氧化到有机物浓度最 低;
[0044] 双层滤料的步骤:未完全氧化反应的残留微量产臭物质及余量臭氧等废气后进入 过滤室,过滤室是双层滤料的过滤室,该滤料层由粒径5-l〇mm锰砂滤料和粒径5-10mm活性 炭组成,锰碳比为3:7。锰砂主要成分是Mn02,具有还原性,可消除残余03,活性炭是一种较好 的吸附剂,具有较大的比表面积,可进一步消除产味物及〇3,得到达标气体,达标气体由排 气口排出。
[0045] 对本领域的技术人员来说,可如以上描述的技术方案以及构思,做出其它各种相 应的改变以及形变,而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之 内。

Claims (9)

1. 一种污泥车间恶臭气体深度处理设备,其特征在于,包括臭氧氧化反应室、光催化氧 化室、过滤室;所述臭氧氧化反应室的底部设有进气口,所述臭氧氧化反应室的顶部与光催 化氧化室的气体输入端连通;所述光催化氧化室的气体输出端与过滤室的气体输入端连 通;所述过滤室的气体输入端上设有排气口;所述臭氧氧化反应室的顶部设有用于喷淋臭 氧水的喷淋管,所述喷淋管上还设有用于臭氧与水混合的射流器;该射流器与臭氧发生器 连接;所述光催化氧化室内设有UV灯管;所述过滤室内设有滤料层。
2. 如权利要求1所述的污泥车间恶臭气体深度处理设备,其特征在于,所述喷淋管上还 设有用于控制供水压力的压力水泵。
3. 如权利要求1所述的污泥车间恶臭气体深度处理设备,其特征在于,所述臭氧氧化反 应室的顶部设有气水分离层,该气水分离层位于喷淋管的上方。
4. 如权利要求1所述的污泥车间恶臭气体深度处理设备,其特征在于,所述臭氧氧化反 应室内设有催化氧化填料层,该催化氧化填料层由赤铁矿渣、火山石渣、竹炭填料组成。
5. 如权利要求4所述的污泥车间恶臭气体深度处理设备,其特征在于,所述催化氧化填 料层内设有多个空心球,球的表面设有多个吸附孔,空心球的内部填充有催化氧化填料。
6. 如权利要求1所述的污泥车间恶臭气体深度处理设备,其特征在于,所述光催化氧化 室内的UV灯管包括波长为185nm的UV灯管和波长为254nmUV灯管。
7. 如权利要求1所述的污泥车间恶臭气体深度处理设备,其特征在于,所述过滤室的滤 料层为由粒径5-10mm猛砂滤料与粒径5-10mm活性炭组成的滤料层。
8. 如权利要求1所述的污泥车间恶臭气体深度处理设备,其特征在于,所述臭氧发生器 具有可控制臭氧发生量的控制系统,根据在线仪表来控制其发生量。
9. 一种污泥车间恶臭气体深度处理工艺,其特征在于,采用如权利要求1-8任意一项所 述的污泥车间恶臭气体深度处理设备进行恶臭气体处理,具体包括如下步骤: 臭气臭氧净化的步骤:预处理后的有机臭气从如权利要求1-8任意一项所述的污泥车 间恶臭气体深度处理设备中的进气口进入至臭氧氧化反应室,进行臭氧氧化处理; UV反应的步骤:经过臭氧氧化反应室后的废气去除了大部分的无机物臭气和有机物臭 气,残余部分臭氧在紫外光照射下分解产生活泼的次生氧化剂• 0H,继续氧化剩余有机物; 双层滤料的步骤:未完全氧化反应的残留微量产臭物质及余量臭氧通过双层滤料的还 原与吸附,得到达标气体,从排气口排出。
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