CN110898640A - 一种资源回用型污水站除臭系统及工艺 - Google Patents

一种资源回用型污水站除臭系统及工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种资源回用型污水站除臭系统及工艺，属于污水站除臭技术领域，所述系统包括臭气发生单元、颗粒捕集器、冷凝除湿器、截硫催化塔Ⅰ、截硫催化塔Ⅱ、布袋除尘器、稳压储罐、控制柜、冷凝液储槽、氨水蒸发器、喷氨格栅、SCR脱硝反应器、烟冲、卧式生物喷淋塔和清水涤气塔。通过对污水站高浓和低浓臭气实现分流、分类处理，从源头上精确控制进入除臭系统的臭气成分和浓度，有效避免除臭装置的超负荷运行，确保系统长效稳定运行。

Description

一种资源回用型污水站除臭系统及工艺
技术领域
本发明涉及污水站除臭技术领域，尤其涉及一种资源回用型污水站除臭系统及工艺。
背景技术
近年来，造纸行业污水站恶臭扰民事件频发，给企业日常生产和周边居民生活均造成严重影响。污水站运行过程产生的恶臭气体，按其来源及浓度高低可大致分为两股：一股是高浓臭气，其流量大概在1000-3000Nm3/h，主要来自与污水厌氧处理过程相关的单元，如厌氧塔、曝气池缺氧段、污泥暂存池(搅动状态下)等，该股臭气中的H2S和NH3等污染物的浓度均极高，可达10000ppm；另一股是低浓臭气，主要来自于初沉池、酸化池、事故应急池等，其流量根据污水站规模不同大概在10000-100000Nm3/h，该股臭气浓度一般较低，H2S和NH3等污染物均的浓度均不超过100ppm。为解决这一难题，目前多采用酸洗/碱洗+生物过滤法去除恶臭物质，近年已有少量特殊结构的立式喷淋除臭塔或卧式生物除臭塔见诸报道。以上除臭技术均是通过物理溶解、化学反应或生化降解作用，直接将臭气中H2S、NH3及其它恶臭污染物的大部分转移至水相去除，并未根据臭气浓度不同进行针对性工艺设计和分类处理，造成处理设施运行负担加重，且除臭效果较差，很多除臭设施最后往往成为摆设。由于臭气中大量的N、S等元素被转移至废水中，增加了污水处理负荷和成本，给排放指标控制造成一定影响。
造纸等行业的污水站附近一般同步配置自备电厂，电厂烟气SCR脱硝需要持续消耗大量的液氨或氨水作还原剂，二者均需要通过外购，这对于电厂烟气治理系统运行来说是一笔不小的投入。如能通过适当预处理将高浓臭气中的H2S加以去除或降低到一定安全浓度以下，则可有效利用脱硫(H2S)后的高浓度NH3废气作为烟气SCR脱硝的还原剂，实现对污水站恶臭气体的资源化利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种资源回用型污水站除臭系统及工艺，解决现有污水站除臭工艺不能实现臭气分类处理和资源再利用的技术问题。
一种资源回用型污水站除臭系统，包括臭气发生单元、颗粒捕集器、冷凝除湿器、截硫催化塔Ⅰ、截硫催化塔Ⅱ、布袋除尘器、稳压储罐、控制柜、冷凝液储槽、氨水蒸发器、喷氨格栅、SCR脱硝反应器、烟冲、卧式生物喷淋塔和清水涤气塔，所述臭气发生单元一出气端经颗粒捕集器与冷凝除湿器连接，所述臭气发生单元另一出气端经卧式生物喷淋塔与清水涤气塔连接，所述冷凝除湿器的出气端分别与截硫催化塔Ⅰ和截硫催化塔Ⅱ连接，所述截硫催化塔Ⅰ和截硫催化塔Ⅱ的输出端均与布袋除尘器连接，所述控制柜与稳压储罐控制连接，所述冷凝除湿器的底部出水端经冷凝液储槽、氨水蒸发器与喷氨格栅，所述稳压储罐的输出端与喷氨格栅连接，所述喷氨格栅经SCR脱硝反应器与烟冲连接。
进一步地，所述臭气发生单元包括高浓臭气发生单元和低浓臭气发生单元，所述高浓臭气发生单元的输出端与颗粒捕集器连接，所述低浓臭气发生单元的输出端与卧式生物喷淋塔连接。
进一步地，所述高浓臭气发生单元与颗粒捕集器之间设置有高浓引风机，所述低浓臭气发生单元与卧式生物喷淋塔之间设置有低浓引风机。
进一步地，所述冷凝除湿器的出气端与截硫催化塔Ⅰ之间设置有进气阀Ⅰ，所述冷凝除湿器的出气端与截硫催化塔Ⅱ之间设置有进气阀Ⅱ，截硫催化塔Ⅰ的输出端设置有出气阀Ⅰ，所述截硫催化塔Ⅱ的输出端设置有出气阀Ⅱ。
进一步地，所述稳压储罐上安装有压力传感器、温度传感器和流量传感器，压力传感器、温度传感器和流量传感器均与控制柜连接。
一种资源回用型污水站除臭工艺，所述方法包括如下步骤：
S1、打开高浓引风机，将高浓臭气发生单元中含高浓度H2S和NH3的臭气依次送入颗粒捕集器和冷凝除湿器，臭气中的大粒径液滴和颗粒杂质被颗粒捕集器拦截下来，然后进入冷凝除湿器，冷凝液进入步骤S4，经冷凝除湿后的臭气进入下一步骤S2；
S2、打开进气阀，将S1经颗粒捕集和冷凝除湿后的高浓臭气通入两级串联设计的干式截硫催化塔Ⅰ和截硫催化塔Ⅱ中，催化塔中分层装填有经过氨气强化特殊改性处理的活性炭和氧化铁催化剂填料，H2S被氧化成单质硫并截硫在填料层中，单质硫可定期回收利用，经截硫处理后含高浓NH3的臭气进入下一步骤S3；
S3、将S2截硫处理后的臭气通过布袋除尘器，将臭气中的粉尘及颗粒物杂质有效拦截下来，经除尘后的含高浓NH3的臭气进入稳压储罐，为下一步脱硝S4做好准备；
S4、经S1冷凝除湿得到的冷凝液储槽的氨水和氨水蒸发器蒸发处理后，与S3中经除尘和稳压处理后的含高浓NH3的臭气一并通入喷氨格栅，NH3经喷氨格栅均匀布气后，作为还原剂进入SCR反应器进行脱硝反应，最终生成无毒无害的N2和H2O，经烟囱达标排放；
S5、打开低浓引风机，将低浓臭气发生单元中的低浓臭气依次送入卧式生物喷淋塔和清水涤气塔，通过卧式生物喷淋塔的生物喷淋洗涤作用和清水涤气塔的深度净化处理，臭气中的污染物成分被最终拦截并净化，净化后的尾气从涤气塔顶直接达标排放至大气中。
进一步地，在S1中，来自高浓臭气发生单元的高浓臭气中，其H2S和NH3的污染物的浓度均不低于5000ppm
进一步地，经S2截硫处理后的臭气中，其NH3浓度保持不变，H2S浓度下降至≤10ppm。
进一步地，在S5中，来自低浓臭气发生单元的低浓臭气中，其H2S和NH3的污染物的浓度均不高于100ppm，经卧式生物喷淋和清水涤气处理后，其H2S和NH3的污染物的浓度均下降至5ppm以下。
本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下技术效果：
(1)本发明方法按流量和浓度差异原则，通过对污水站高浓和低浓臭气实现分流、分类处理，从源头上精确控制进入除臭系统的臭气成分和浓度，有效避免除臭装置的超负荷运行，确保系统长效稳定运行；
(2)本发明方法通过对高浓臭气进行针对性除湿、截硫和除尘预处理，有效分离H2S和NH3，将臭气中的高浓NH3作为脱硝还原剂，同时可回收单质硫，最大化实现系统资源化利用。
附图说明
图1是本发明工艺流程图。
图中标号：1-臭气发生单元；1-1-高浓臭气发生单元；1-2-低浓臭气发生单元；2-高浓引风机；3-颗粒捕集器；4-冷凝除湿器；5-进气阀Ⅰ；6-旁通阀；7-截硫催化塔Ⅰ；8-出气阀Ⅰ；9-进气阀Ⅱ，10-旁通阀；11-出气阀Ⅱ；12-截硫催化塔Ⅱ；13-布袋除尘器；14-稳压储罐；15-控制柜；16-冷凝液储槽；17-氨水蒸发器；18-喷氨格栅；19-SCR脱硝反应器；20-烟冲；21-低浓引风机；22-卧式生物喷淋塔；23-清水涤气塔。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。
一种资源回用型污水站除臭系统，如图1所示，包括臭气发生单元1、颗粒捕集器3、冷凝除湿器4、截硫催化塔Ⅰ7、截硫催化塔Ⅱ12、布袋除尘器13、稳压储罐14、控制柜15、冷凝液储槽16、氨水蒸发器17、喷氨格栅18、SCR脱硝反应器19、烟冲20、卧式生物喷淋塔22和清水涤气塔23，所述臭气发生单元1一出气端经颗粒捕集器3与冷凝除湿器4连接，所述臭气发生单元1另一出气端经卧式生物喷淋塔22与清水涤气塔23连接，所述冷凝除湿器4的出气端分别与截硫催化塔Ⅰ7和截硫催化塔Ⅱ12连接，所述截硫催化塔Ⅰ7和截硫催化塔Ⅱ12的输出端均与布袋除尘器13连接，所述控制柜15与稳压储罐14控制连接，所述冷凝除湿器4的底部出水端经冷凝液储槽16、氨水蒸发器17与喷氨格栅18，所述稳压储罐14的输出端与喷氨格栅(18)连接，所述喷氨格栅18经SCR脱硝反应器19与烟冲20连接。
所述臭气发生单元1包括高浓臭气发生单元1-1和低浓臭气发生单元1-2，所述高浓臭气发生单元1-1的输出端与颗粒捕集器3连接，所述低浓臭气发生单元1-2的输出端与卧式生物喷淋塔22连接。所述高浓臭气发生单元1-1与颗粒捕集器3之间设置有高浓引风机2，所述低浓臭气发生单元1-2与卧式生物喷淋塔22之间设置有低浓引风机21。
所述冷凝除湿器4的出气端与截硫催化塔Ⅰ7之间设置有进气阀Ⅰ5，所述冷凝除湿器4的出气端与截硫催化塔Ⅱ12之间设置有进气阀Ⅱ9，截硫催化塔Ⅰ7的输出端设置有出气阀Ⅰ8，所述截硫催化塔Ⅱ12的输出端设置有出气阀Ⅱ11。所述稳压储罐14上安装有压力传感器、温度传感器和流量传感器，压力传感器、温度传感器和流量传感器均与控制柜15连接。
打开高浓引风机2，将高浓臭气发生单元1-1中含高浓度H2S和NH3的臭气依次送入颗粒捕集器3和冷凝除湿器4，臭气中的大粒径液滴和颗粒杂质被颗粒捕集器3拦截下来，然后进入冷凝除湿器4。
冷凝除湿得到的氨水16和氨水蒸发器17蒸发处理后，与经除尘和稳压处理后的含高浓NH3的臭气一并通入喷氨格栅，NH3经喷氨格栅18均匀布气后，作为还原剂进入SCR反应器19进行脱硝反应，最终生成无毒无害的N2和H2O，经烟囱达标排放。
打开进气阀9，经冷凝除湿后的臭气进入颗粒捕集和冷凝除湿后的高浓臭气通入两级串联设计的干式截硫催化塔7/12中，催化塔中分层装填有经过氨气强化特殊改性处理的活性炭和氧化铁催化剂填料，H2S被氧化成单质硫并截硫在填料层中，单质硫可定期回收利用，经截硫处理后含高浓NH3的臭气进入布袋除尘器13，将臭气中的粉尘及颗粒物杂质有效拦截下来，经除尘后的含高浓NH3的臭气进入稳压储罐14。
打开低浓引风机21，将低浓臭气发生单元1-2中的低浓臭气依次送入卧式生物喷淋塔22和清水涤气塔23，通过卧式生物喷淋塔22的生物喷淋洗涤作用和清水涤气塔23的深度净化处理，臭气中的污染物成分被最终拦截并净化，净化后的尾气从涤气塔顶直接达标排放至大气中。
一种资源回用型污水站除臭工艺，如图1所示，具体如下步骤：
S1、打开高浓引风机2，将高浓臭气发生单元1-1中含高浓度H2S和NH3的臭气依次送入颗粒捕集器3和冷凝除湿器4，臭气中的大粒径液滴和颗粒杂质被颗粒捕集器3拦截下来，然后进入冷凝除湿器4，冷凝液进入步骤S4，经冷凝除湿后的臭气进入下一步骤S2。
S2、打开进气阀9，将S1经颗粒捕集和冷凝除湿后的高浓臭气通入两级串联设计的干式截硫催化塔7/12中，催化塔中分层装填有经过氨气强化特殊改性处理的活性炭和氧化铁催化剂填料，H2S被氧化成单质硫并截硫在填料层中，单质硫可定期回收利用，经截硫处理后含高浓NH3的臭气进入下一步骤S3。
S3、将S2截硫处理后的臭气通过布袋除尘器13，将臭气中的粉尘及颗粒物杂质有效拦截下来，经除尘后的含高浓NH3的臭气进入稳压储罐14，为下一步脱硝S4做好准备。
S4、经S1冷凝除湿得到的氨水16和氨水蒸发器17蒸发处理后，与S3中经除尘和稳压处理后的含高浓NH3的臭气一并通入喷氨格栅，NH3经喷氨格栅18均匀布气后，作为还原剂进入SCR反应器19进行脱硝反应，最终生成无毒无害的N2和H2O，经烟囱达标排放。
S5、打开低浓引风机21，将低浓臭气发生单元1-2中的低浓臭气依次送入卧式生物喷淋塔22和清水涤气塔23，通过卧式生物喷淋塔22的生物喷淋洗涤作用和清水涤气塔23的深度净化处理，臭气中的污染物成分被最终拦截并净化，净化后的尾气从涤气塔顶直接达标排放至大气中。
在S1中，来自高浓臭气发生单元1-1的高浓臭气中，其H2S和NH3等污染物的浓度均不低于5000ppm，经S2截硫处理后的臭气中，其NH3浓度保持不变，H2S浓度下降至≤10ppm，满足后续中高温SCR脱硝的工艺要求。
在S3中，稳压储罐14上安装有压力、温度和流量的就地和远程监控措施，通过控制柜实时在线监控储罐状态，实现对高浓NH3的进出罐稳态操作，确保设备和后续脱硝安全。
在S5中，来自低浓臭气发生单元的低浓臭气中，其H2S和NH3等污染物的浓度均不高于100ppm，经卧式生物喷淋和清水涤气处理后，其H2S和NH3等污染物的浓度均下降至5ppm一下，满足相关行业国家标准的排放要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种资源回用型污水站除臭系统，其特征在于：包括臭气发生单元(1)、颗粒捕集器(3)、冷凝除湿器(4)、截硫催化塔Ⅰ(7)、截硫催化塔Ⅱ(12)、布袋除尘器(13)、稳压储罐(14)、控制柜(15)、冷凝液储槽(16)、氨水蒸发器(17)、喷氨格栅(18)、SCR脱硝反应器(19)、烟冲(20)、卧式生物喷淋塔(22)和清水涤气塔(23)，所述臭气发生单元(1)一出气端经颗粒捕集器(3)与冷凝除湿器(4)连接，所述臭气发生单元(1)另一出气端经卧式生物喷淋塔(22)与清水涤气塔(23)连接，所述冷凝除湿器(4)的出气端分别与截硫催化塔Ⅰ(7)和截硫催化塔Ⅱ(12)连接，所述截硫催化塔Ⅰ(7)和截硫催化塔Ⅱ(12)的输出端均与布袋除尘器(13)连接，所述控制柜(15)与稳压储罐(14)控制连接，所述冷凝除湿器(4)的底部出水端经冷凝液储槽(16)、氨水蒸发器(17)与喷氨格栅(18)，所述稳压储罐(14)的输出端与喷氨格栅(18)连接，所述喷氨格栅(18)经SCR脱硝反应器(19)与烟冲(20)连接。
2.根据权利要求1所述的一种资源回用型污水站除臭系统，其特征在于：所述臭气发生单元(1)包括高浓臭气发生单元(1-1)和低浓臭气发生单元(1-2)，所述高浓臭气发生单元(1-1)的输出端与颗粒捕集器(3)连接，所述低浓臭气发生单元(1-2)的输出端与卧式生物喷淋塔(22)连接。
3.根据权利要求2所述的一种资源回用型污水站除臭系统，其特征在于：所述高浓臭气发生单元(1-1)与颗粒捕集器(3)之间设置有高浓引风机(2)，所述低浓臭气发生单元(1-2)与卧式生物喷淋塔(22)之间设置有低浓引风机(21)。
4.根据权利要求1所述的一种资源回用型污水站除臭系统，其特征在于：所述冷凝除湿器(4)的出气端与截硫催化塔Ⅰ(7)之间设置有进气阀Ⅰ(5)，所述冷凝除湿器(4)的出气端与截硫催化塔Ⅱ(12)之间设置有进气阀Ⅱ(9)，截硫催化塔Ⅰ(7)的输出端设置有出气阀Ⅰ(8)，所述截硫催化塔Ⅱ(12)的输出端设置有出气阀Ⅱ(11)。
5.根据权利要求4所述的一种资源回用型污水站除臭系统，其特征在于：所述稳压储罐(14)上安装有压力传感器、温度传感器和流量传感器，压力传感器、温度传感器和流量传感器均与控制柜(15)连接。
6.一种资源回用型污水站除臭工艺，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
S1、打开高浓引风机(2)，将高浓臭气发生单元(1-1)中含高浓度H2S和NH3的臭气依次送入颗粒捕集器(3)和冷凝除湿器(4)，臭气中的大粒径液滴和颗粒杂质被颗粒捕集器(3)拦截下来，然后进入冷凝除湿器(4)，冷凝液进入步骤S4，经冷凝除湿后的臭气进入下一步骤S2；
S2、打开进气阀(9)，将S1经颗粒捕集和冷凝除湿后的高浓臭气通入两级串联设计的干式截硫催化塔Ⅰ(7)和截硫催化塔Ⅱ(12)中，催化塔中分层装填有经过氨气强化特殊改性处理的活性炭和氧化铁催化剂填料，H2S被氧化成单质硫并截硫在填料层中，单质硫可定期回收利用，经截硫处理后含高浓NH3的臭气进入下一步骤S3；
S3、将S2截硫处理后的臭气通过布袋除尘器(13)，将臭气中的粉尘及颗粒物杂质有效拦截下来，经除尘后的含高浓NH3的臭气进入稳压储罐(14)，为下一步脱硝S4做好准备；
S4、经S1冷凝除湿得到的冷凝液储槽(16)的氨水和氨水蒸发器(17)蒸发处理后，与S3中经除尘和稳压处理后的含高浓NH3的臭气一并通入喷氨格栅，NH3经喷氨格栅(18)均匀布气后，作为还原剂进入SCR反应器(19)进行脱硝反应，最终生成无毒无害的N2和H2O，经烟囱达标排放；
S5、打开低浓引风机(21)，将低浓臭气发生单元(1-2)中的低浓臭气依次送入卧式生物喷淋塔(22)和清水涤气塔(23)，通过卧式生物喷淋塔(22)的生物喷淋洗涤作用和清水涤气塔(23)的深度净化处理，臭气中的污染物成分被最终拦截并净化，净化后的尾气从涤气塔顶直接达标排放至大气中。
7.根据权利要求6所述的一种资源回用型污水站除臭工艺，其特征在于：在S1中，来自高浓臭气发生单元(1-1)的高浓臭气中，其H2S和NH3的污染物的浓度均不低于5000ppm。
8.根据权利要求6所述的一种资源回用型污水站除臭工艺，其特征在于：经S2截硫处理后的臭气中，其NH3浓度保持不变，H2S浓度下降至≤10ppm。
9.根据权利要求6所述的一种资源回用型污水站除臭工艺，其特征在于：在S5中，来自低浓臭气发生单元的低浓臭气中，其H2S和NH3的污染物的浓度均不高于100ppm，经卧式生物喷淋和清水涤气处理后，其H2S和NH3的污染物的浓度均下降至5ppm以下。
CN201911006877.0A 2019-10-22 2019-10-22 一种资源回用型污水站除臭系统及工艺 Pending CN110898640A (zh)

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