CN115920589B - 一种低浓度污水池废气的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低浓度污水池废气的处理方法，通过先水洗，除去废气中易溶于水的组分，再通过降温‑升温方式进行脱水处理，而后通过沸石转轮进行吸附浓缩处理。沸石转轮处理后的气体中还含有少量小分子量组分，尤其是乙醛、戊烷等需要经过改性沸石吸附处理。沸石转轮浓缩的气体进入氧化处理设备彻底氧化，转化为无害物质，净化后经排气筒排放。沸石转轮和改性沸石处理后的气体也经排气筒排放。本发明对含有乙醛、戊烷等小分子成分的低浓度的废气处理效果好，处理效率高，具有工艺简单、成本低等优点。

Description

一种低浓度污水池废气的处理方法

技术领域

本发明涉及一种低浓度污水池废气的处理方法，属于污水池废气处理技术领域，特别适合于处理含有戊烷或者乙醛等低沸点有机物的污水池产生的低浓度废气。

背景技术

污水池承接工厂各工艺产生的废水，废水汇集后再进行处理净化。污水池废水的成分和工艺有关，不同工厂的污水组成和浓度都会有所不同。化工厂特别是炼油、石油化工及其它有机化工厂，工艺废水中含有机物等多种污染物。其中的挥发性有机物在污水池中由于气液接触面较大，会大量挥发至空气中形成含污染物气体。除了有机物，废水中还经常含有氨、硫化氢等易挥发组分，这些构成污水池废气的常见成分。

由于污水池汇集的污水来源复杂多样，成分也复杂。不同工艺产生的污水成分、浓度都不同。污水中含有的挥发性组分有氨、硫化氢等无机物，也会含有烷烃、烯烃、醇醛酮、卤代烃、酯类等有机物。

污水处理系统废气中常见的有芳香烃、烷烃、卤代烃、烯烃、含氧化合物、含硫化合物等等。其中芳香烃几乎在各类废水处理系统中存在，含硫化合物在炼化企业废水系统较常见，因为高硫石油经生产工艺处理后会有部分硫化物进入水体。制药企业大量使用有机溶剂，污水中也因此含有二氯甲烷、甲苯、异丙醇、丙酮等溶剂。煤化工企业在造气、变换、净化、合成、精制等过程中产生的污水含有大量易挥发污染物，包括含硫化合物，如硫化氢、硫醇、硫醚等；含氮化合物，如胺类、酰胺、吲哚；卤素及卤化物，如氯气、卤代烃；烃类，如烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃；含氧有机物，如醇、酚、醛、酮、有机酸等。

污水池废气处理技术主要有植物吸收隔离除臭法、吸附法、氧化法、吸收法、生物法、光催化法等。

植物吸收隔离除臭法是通过在污水池周围设置植物丛林带，利用植物吸收废气，对废气除臭，从而达到净化的目的。该法成本低，美化环境，但是除臭效果不彻底，容易受天气等因素影响。

吸附法是采用活性炭等吸附剂对污染物，特别是有机物进行吸附处理。该法适用面广，但是设备庞大，需要定期更换吸附剂或者进行再生，并会产生固体废物。

大多数有机物在水中的溶解度较小，所以一般情况下，污水池挥发的废气中有机物的浓度较小。直接采用氧化技术进行处理，由于浓度较低无法达到热平衡，需要额外补充热量，造成运行费用较高。沸石转轮浓缩可以减小废气气量，增大废气中有机物浓度，是经常使用的浓缩废气的处理技术。但是由于沸石的吸附特性，对不同物质的吸附性能不同。沸石对于沸点较低的小分子物质吸附量较小。污水池废气中的一些小分子污染物，比如沸点低于40℃的烷烃、醛类等在沸石和活性炭上的吸附量小，无法用常规沸石转轮或者活性炭进行浓缩处理。

水吸收工艺可以除去废气中的水溶性组分，如硫化氢、氯化氢、醇类等，但是不溶性或者难溶性组分难以除去，例如烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃、醛、酮、酯类。

UV光解根据以是否需要电极来激发产生臭氧分为有极紫外和无极紫外两种，应用较多的是有极紫外光解法。在波长170～184.9nm高能紫外线的作用下，空气中的氧气被裂解，组合产生臭氧；恶臭气体分子的化学键断裂产生游离态原子或者基团，同时产生的臭氧参与化学反应，最终使得恶臭气体分子裂解氧化成简单的小分子化合物，如CO₂，H₂O，SO₂，NO₂等。

生物法的原理是利用悬浮在液体或者附着在填料上的微生物代谢活动降解有机物，气体中的污染物传质到微生物表面被捕获后通过生物酶作用在常温下被空气中的氧气氧化成为二氧化碳和水，有机物中的硫转化为硫酸根，氮转化为硝酸根。适用于低浓度、水溶性、易于生物降解的成分，对于难降解和难溶性的废气成分，生物法去除率较低，需要用其它方法进行联合处理。

张国臣等人《环境科学保护》发表的《碱液喷淋在污水处理废气治理中的应用与影响》提出“喷淋预处理+干式过滤+吸附浓缩+催化氧化”的处理系统，碱液喷淋预处理对硫化氢去除效果明显，并促进硫化氢在活性炭的吸附，对废气中的VOCs也有一定去除效率，对催化剂硫中毒有一定抑制作用。采用碱液喷淋预处理可有效降低污水处理废气中H₂S含量，同时会促进活性炭对H2S的吸附。喷淋预处理通过改性作用造成了活性炭比表面积的减少与表面化学基团的增加，前者降低了非极性分子的吸附，而后者有利于极性分子的吸附。在两者的共同作用下活性炭样品对VOCs的吸附性能没有明显提高。

针对污水池废气成分复杂、浓度低、波动大的特点，多种技术组合是较好的处理方式。水吸收法可以处理水溶性污染组分，氧化法适合处理有机物组分，吸附浓缩可以减小废气气量、增加有机物浓度。

吸附浓缩采用的吸附剂一般为沸石或者活性炭。相比活性炭，沸石不燃烧，安全性能好，热脱附速度快等优点，使用更为广泛。沸石吸附量较小，尤其低沸点小分子有机物吸附量较小，一般来说沸点低于40℃的有机物不适合于采用沸石转轮进行吸附浓缩。为改进沸石的吸附性能，需要对沸石进行改性。沸石改性的方法有三大类：一是结构改性，即改变沸石的SiO₂/M₂O₃(M为铝或者铁、硼、钙等)，从而达到改变沸石酸性的目的，水热脱铝即使此类的典型方法。二是沸石晶体表面改性，如加入不能进入沸石孔道的大分子金属有机化合物达到改性目的。三是内孔结构改性，即改变沸石的酸性位置或者限制沸石内孔的直径，例如金属阳离子交换。

沸石脱铝补硅的方法有：酸处理。可以用无机酸或者有机酸处理沸石，使其骨架脱铝，可用盐酸、硫酸、硝酸、甲酸、乙酸、柠檬酸、乙二胺四乙酸等。水蒸气处理，氨型分子筛，水蒸气进入孔道与骨架铝反应生成Al(OH)x使铝原子迁离骨架。

乙醛的沸点是20.1℃，正戊烷的沸点是36℃，异戊烷的沸点是27.8℃，新戊烷的沸点是9.5℃，都是低沸点的小分子物质。在常规疏水性沸石上的吸附量都不大，很难用沸石转轮的方法进行浓缩处理。

乙醛的治理技术有热催化氧化、光催化氧化、植物降解即植物吸收法、微生物降解法即生物法、等离子体氧化法、吸附法，光催化氧化醛类会产生CO副产物。生物法效率不如热氧化，等离子体法存在一定的安全隐患。吸附法具有工艺简单、成本低等优点，最常用的吸附剂是沸石和活性炭。但是由于乙醛等的沸点较低，吸附量有限。

基于此，提出本发明。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种低浓度污水池废气的处理方法，具体技术方案如下：

本发明特别适合于处理含有乙醛和戊烷的低浓度的污水池废气(污水池产生的废气)。此处的低浓度是指不可溶或者难溶于水的有机物浓度不超过2000ppm，最好不超过1000ppm。如果含有可溶于水的有机物，不影响处理效果，也可以采用本发明进行处理。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种低浓度污水池废气的处理方法，包括以下步骤：

污水池产生的废气通过水洗塔进行水洗，水洗塔产生的洗水返回污水池进行处理，水洗后的废气通过先降温再升温的方式进行脱水处理，而后通过沸石转轮进行吸附浓缩处理，沸石转轮的吸附材料为沸石，沸石转轮处理后的气体经过固定床设备进行浓缩处理，固定床设备的吸附材料为改性沸石，沸石转轮和/或固定床设备浓缩后的气体进入氧化处理设备氧化，转化为无害物，排放。

污水池产生的废气用集气罩进行收集，如果污水池较大时用多个集气罩进行收集。废气收集后经风机加压，首先进入水洗塔进行水洗，可以除去其中的易溶于水的组分，例如氨、硫化氢等；产生的洗液含有易溶于水的污染组分，可返回污水池进行处理。水洗塔可以采用填料塔、板式塔或者喷淋塔。水洗后的废气通过先降温、后升温均不小于5℃的方式进行脱水干燥，使得气体中的水蒸气处于不饱和状态，相对湿度不大于80％。而后进入沸石转轮中进行浓缩处理，气体中的有机物吸附在沸石上，用热空气进行脱附，有机物进入小风量的热脱附气中。由于小分子污染物在沸石上吸附量很小，大部分可以穿透沸石转轮上的吸附材料。沸石转轮处理过的废气主要含有一些小分子的污染物，进入改性沸石为吸附材料的固定床设备中进行处理，固定床设备采用两床并联操作，一台吸附，另一台脱附或者备用，用热空气进行脱附；脱附下来的脱附气和沸石转轮脱附下来的脱附气合并后进入氧化处理设备进行氧化处理，氧化处理后的气体和前述的固定床设备处理后的气体合并后可经排气筒排放。

作为上述技术方案的改进，污水池上方设置集气罩，污水池产生的废气经集气罩收集，通过集气管道并经风机加压后进入水洗塔，污水池产生的废气经水洗塔水洗后得到第一气体；

水洗塔产生的洗液分为第一液体和第二液体，第一气体进入冷凝换热器进行降温，在冷凝换热器内冷凝下来的冷凝液和第一液体合并成含污染物液体，含污染物液体经污水泵返回污水池；

第二液体经循环泵驱动，从水洗塔的塔顶喷下；

第一气体经冷凝换热器冷却后得到冷却气体，冷却气体进入加热换热器进行升温加热得到加热气体，加热气体进入沸石转轮经过吸附净化后得到一级净化气；

固定床设备由并联的改性沸石吸附固定床一和改性沸石吸附固定床二组成，一级净化气进入改性沸石吸附固定床一后得到净化气一，改性沸石吸附固定床一吸附饱和后，一级净化气切换进入改性沸石吸附固定床二进行吸附处理得到净化气二，改性沸石吸附固定床一进行脱附再生。

净化气一或者净化气二中选取一部分气体并将该部分气体标记为净化气三，净化气三通过脱附气换热器与氧化处理设备的燃烧室中抽取的一部分热气体进行换热，热气体换热降温后为余热气体，余热气体与净化气一、净化气二合并后经排气管道排至排气筒排放；

净化气三在脱附气换热器内换热升温后生成热净化气，热净化气进入改性沸石吸附固定床一生成脱附气一，改性沸石吸附固定床一脱附完全、改性沸石吸附固定床二吸附饱和后，热净化气进入改性沸石吸附固定床二生成脱附气二，脱附气一或者脱附气二与沸石转轮所产生的脱附气三合并为有机物废气，有机物废气进入氧化处理设备中进行氧化反应后得到净化后气体，净化后气体通过排气筒排放。

作为上述技术方案的改进，所述改性沸石在成型后的处理方法包括以下步骤：

沸石颗粒用质量分数为1～5％的硝酸铵溶液浸泡4～10小时，而后在200℃温度下烘干3～6小时，自然冷却至50℃后，用改性溶液浸泡3～8小时，而后200℃烘干3～6小时，600℃焙烧2～5小时，经5～8小时降温至200℃，每小时降温幅度不超过100℃，而后用180～250℃蒸汽吹扫0.5～1小时，再经3～6小时降温至50℃以下，每小时降温幅度不超过50℃；其中，所述改性溶液是质量分数为1～5％的硝酸铜溶液、质量分数为1～5％的硝酸银溶液中的一种或多种。

作为上述技术方案的改进，所述固定床设备的脱附采用160～230℃热空气进行脱附。

作为上述技术方案的改进，所述污水池产生的废气中所含有的不溶于水或者难溶于水的有机物在废气中的浓度不超过2000ppm。

作为上述技术方案的改进，水洗后的废气通过先降温再升温的方式进行脱水处理，升温后的温度与降温后的温度之间的温度差不小于5℃，所述冷凝换热器、加热换热器采用板式或者管壳式换热器。

作为上述技术方案的改进，所述氧化处理设备是热氧化器TO、催化氧化器CO、蓄热式热氧化器RTO或者蓄热式催化氧化器RCO。

作为上述技术方案的改进，所述沸石颗粒包含固体成分，所述固体成分包括以下质量分数的组分：

以上各组分之和为100％；

还添加有硅溶胶，硅溶胶的添加质量是固体成分总质量的0～2.5倍；

将沸石粉、硅胶、石墨、二氧化钛、玉米淀粉、聚乙二醇、硅溶胶在经30～50℃下搅拌，干燥，挤出或者压制成型为片型、圆柱型、长条形或三叶草形，在120～150℃的温度下干燥2～3小时，经450～550℃焙烧3～6小时后制成。

作为上述技术方案的改进，所述沸石粉为5A沸石、13X沸石、ZSM-5沸石或者Y型沸石经粉碎后得到，沸石粉的硅铝比为2～50。

作为上述技术方案的改进，片型沸石颗粒的高径比为1:5～1:10，直径5～15mm；圆柱型沸石颗粒的高径比为3:1～5:1，直径3～10mm；长条形沸石颗粒的长径比为8:1～20:1，直径2～10mm；三叶草形沸石颗粒的长径比为8:1～20:1。

沸石吸附分离时起到吸附、脱附作用的是表面的部分，为提高吸附材料利用效率，将沸石粉与填料、粘合剂等助剂(硅胶、石墨、二氧化钛、玉米淀粉、聚乙二醇、硅溶胶)混合后，经加工制成片型、圆柱型、长条形或三叶草形等形状；一方面可以增大比表面积，提高利用效率，另一方面可以提高强度，减少磨损，提高使用寿命。

在本发明中，用于改性的常规沸石是成型后再进行改性。而不是先对沸石粉进行改性处理，然后再成型。本发明这种改性方法不仅对沸石产生作用，而且作用于成型沸石的其它组分，从而提高吸附效果，尤其是对含有乙醛和戊烷的低浓度气体处理效果更显著。

改性沸石对乙醛和戊烷的吸附量显著增大(相对于常规的沸石)，从而对乙醛和戊烷的净化效率提高。改性沸石可以提高对戊烷的吸附量，但是对醛类的吸附量会有所降低，因此对戊烷和乙醛的净化效率也有相应的变化，由实施例1、2可见。

通过改性沸石可以对低浓度的小分子污染物组分进行吸附净化及浓缩。

本发明所述沸石转轮中的沸石为常规沸石，其为高硅铝比沸石，硅铝比为2～50。高硅铝比可以提高对有机物的吸附选择性，但是硅铝比过高对某些有机物的吸附会有不利影响。常规沸石即未进行改性的高硅铝比沸石，可选择ZSM-5、13X、Y型或5A沸石。

水洗塔采用水进行洗涤，洗水用循环泵进行循环，定期排出塔底的液体，补充新鲜水。为提高水洗效果，也可以添加碱液，例如氢氧化钠或者碳酸氢钠溶液，浓度不超过10wt％。乙醛可溶于水，水洗可以除去大部分乙醛。戊烷不溶于水，水洗无法除去戊烷。

本发明的有益效果：

本发明通过对沸石进行改性，得到的改性沸石特别适合于处理含有乙醛、戊烷等小分子成分的低浓度的废气处理过程。

本发明通过先水洗，除去废气中易溶于水的组分，再通过降温-升温方式进行脱水处理，而后通过沸石转轮进行吸附浓缩处理。沸石转轮处理后的气体中还含有少量小分子量组分，尤其是乙醛、戊烷等需要经过改性沸石吸附处理。沸石转轮浓缩的气体进入氧化处理设备彻底氧化，转化为无害物质，净化后经排气筒排放。沸石转轮和改性沸石处理后的气体也经排气筒排放。

本发明对含有乙醛、戊烷等小分子成分的低浓度的废气处理效果好，处理效率高，具有工艺简单、成本低等优点。

附图说明

图1是采用水吸收-盘式沸石吸附浓缩转轮-固定床设备-热氧化器TO工艺的处理流程图；

图2是采用水吸收-筒式沸石吸附浓缩转轮-固定床设备-蓄热式热氧化器RTO工艺的处理流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在图1中，是采用水吸收-盘式沸石吸附浓缩转轮-固定床设备-热氧化TO工艺的处理过程，具体如下：

污水池1上方设置集气罩2，污水池1产生的废气经集气罩2收集，通过集气管道3并经风机4加压后进入水洗塔5，水洗塔5通过水洗除去其中的挥发性水溶性组分，污水池1产生的废气经水洗塔5水洗后得到第一气体6；

水洗塔5产生的洗液分为第一液体35和第二液体7，第一气体6进入冷凝换热器9进行降温，在冷凝换热器9内冷凝下来的冷凝液34和第一液体35合并成含污染物液体36，含污染物液体36经污水泵37返回污水池1；

第二液体7经循环泵8驱动，从水洗塔5的塔顶喷下；

第一气体6经冷凝换热器9冷却后得到冷却气体10，冷却气体10进入加热换热器11进行升温加热得到加热气体12，加热气体12进入沸石转轮13经过吸附净化后得到一级净化气15；在图1中，沸石转轮13为盘式沸石吸附浓缩转轮。

固定床设备由并联的改性沸石吸附固定床一17A和改性沸石吸附固定床二17B组成，一级净化气15周期性通过管道一16A或者管道二16B，一级净化气15通过管道一16A进入改性沸石吸附固定床一17A后得到净化气一18A，改性沸石吸附固定床一17A饱和后，一级净化气15通过切换至管道二16B进入改性沸石吸附固定床二17B后得到净化气二18B；小分子污染物吸附在改性沸石上得到完全净化的净化气一18A、净化气二18B。

净化气一18A或净化气二18B中选取一部分气体并将该部分气体标记为净化气三19，净化气三19通过脱附气换热器20与氧化处理设备30的燃烧室中抽取的一部分热气体31进行换热，热气体31换热降温后为余热气体21，余热气体21与净化气一18A、净化气二18B合并后经排气管道22排至排气筒33排放；

净化气三19在脱附气换热器20内换热升温后生成热净化气23，热净化气23分为第一股热净化气24和第二股热净化气27，第一股热净化气24周期性切换通过管道三25A或者管道四25B，通过管道三25A进入改性沸石吸附固定床一17A生成脱附气一26A，通过管道四25B进入改性沸石吸附固定床二17B生成脱附气二26B，脱附气一26A或脱附气二26B通过管道五28与沸石转轮13所产生的脱附气三14合并为较高浓度的有机物废气29，有机物废气29进入氧化处理设备30中进行氧化反应后得到净化后气体32，净化后气体32通过排气筒33排放。在图1中，氧化处理设备30为热氧化器。

净化气一18A、净化气二18B经过排气管道22和净化后气体32合并进入排气筒33排放。有机物废气29中含较高浓度有机物，进入氧化处理设备30中进行氧化反应将有机物转化为水和二氧化碳。

在图2中，是采用水吸收-筒式沸石吸附浓缩转轮-固定床设备-蓄热式热氧化RTO工艺的处理过程，具体如下：

图2与图1的不同仅在于：在图2中，沸石转轮13为筒式沸石吸附浓缩转轮，氧化处理设备30为蓄热式热氧化器。

实施例1：

采用水吸收-盘式沸石吸附浓缩转轮-固定床设备-热氧化TO工艺进行处理。

某石化厂污水处理系统的污水池。各个污水池上方设置集气罩进行收集，通过4kPa压头风机加压输送；其中，废气的组成如表1所示。首先进入水洗塔用水进行洗涤，可以除去部分废气中的水溶性物质，水洗后的废气组成如表2所示。进入板式换热器降温5℃，冷凝出的冷凝液还有可溶性的正丁醛等污染物以及少量其它有机物。冷却气体10进入板式换热器升温5℃，相对湿度80％以下，而后进入盘式沸石吸附浓缩转轮。有机物吸附在沸石上得到一级净化气15，一级净化气15的组成如表2中的一级净化后浓度。用180℃热空气脱附，浓缩倍率为5倍。浓缩后气体组成如表2中所列的浓缩后浓度。一级净化气15中还含有小分子的丙烷、戊烷等不易吸附的组分，进入改性沸石填充的固定床设备中进行处理，净化气一18A或净化气二18B的组成如表2所示。吸附接近饱和时用180℃的热空气进行脱附，脱附的气体与沸石转轮浓缩的气体合并后，进入热氧化器TO中进行处理，有机物氧化成二氧化碳和水，污染物得到净化。净化后的气体经排气筒排放。

沸石颗粒成型方法为：硅铝比10的13X沸石粉85kg，混合3kg硅胶，2kg石墨，2kg二氧化钛，10kg玉米淀粉，0.7kg聚乙二醇。再和120kg硅溶胶混合，经40℃下搅拌混合，挤出成型为长径比15的长条形，120℃干燥3小时，500℃焙烧6小时后制成。

改性沸石的改性方法：沸石颗粒用质量分数2％硝酸铵溶液浸泡6小时，而后200℃烘干5小时，自然冷却至50℃后，用质量分数2％硝酸铜溶液和质量分数2％硝酸银溶液的混合溶液浸泡5小时，而后在200℃烘干5小时，600℃焙烧4小时，经5小时降温至200℃，每小时降温幅度不超过100℃，而后用200℃蒸汽吹扫1小时，再经3小时降温至50℃以下，每小时降温幅度不超过50℃。

处理对象为表1所示的某石化厂污水池的废气。处理后的效果如表2、3所示。改性沸石可以有效地去除戊烷和乙醛。改性沸石对乙醛的去除率是常规沸石的3.9倍，改性沸石对戊烷的去除率是常规沸石的2.6～5.1倍。改性沸石对苯系物的去除率低于常规沸石。对正己烷的去除率相似。

表1

序号	组分名称	CAS	单位	数值
					1	二氧化碳	124-38-9	％	0.1
2	氧气	7782-44-7	％	21
					3	氮气	7727-37-9	％	78
4	乙醛	75-07-0	ppm	103
					5	新戊烷	463-82-1	ppm	32
6	异戊烷	78-78-4	ppm	145
					7	正戊烷	109-66-0	ppm	67
8	正己烷	110-54-3	ppm	201
					9	羰基硫	463-58-1	ppm	2.5
10	苯	71-43-2	ppm	13.2
					11	甲苯	108-88-3	ppm	26.7
12	邻二甲苯	95-47-6	ppm	57.2
					13	乙苯	100-41-4	ppm	11.2

表2水洗和两级沸石吸附工艺处理废气组成

表3常规沸石转轮和改性沸石固定床净化率比较

实施例2：

采用水吸收-筒式沸石吸附浓缩转轮-固定床设备-蓄热式热氧化器RTO工艺进行处理。

某化工厂污水处理系统的污水池。各个污水池上方设置集气罩，废气经集气罩收集汇总后形成废气总管。其中，废气的组成如表4所示。废气用水洗塔进行洗涤，可以除去部分废气中的水溶性物质，水洗后的废气组成如表5所示。进入板式换热器降温10℃，冷凝出的冷凝液还有少量有机物。冷却气体10进入板式换热器升温8℃，废气的相对湿度70％以下，而后进入筒式沸石吸附浓缩转轮。有机物吸附在沸石上得到一级净化气15，一级净化气15的组成如表4中的一级净化后浓度。用190℃热空气脱附，浓缩倍率约为6倍。浓缩后气体组成如表5中所列的浓缩后浓度。一级净化气15中还含有小分子的乙醛、戊烷等不易吸附的组分，进入改性沸石填充的固定床设备中进行处理，净化气一18A或净化气二18B的组成如表5所示。吸附接近饱和时用190℃的热空气进行脱附，脱附的气体与沸石转轮浓缩的气体合并后，进入蓄热式热氧化器RTO中进行处理，有机物氧化成二氧化碳和水，污染物得到净化。净化后的气体经排气筒排放。

沸石颗粒成型方法为：硅铝比25的ZSM-5沸石粉70kg，混合15kg硅胶，1kg石墨，1kg二氧化钛，5kg玉米淀粉，0.5kg聚乙二醇，混合均匀后压制成型为高径比1:5的片型，直径10mm，120℃干燥3小时，600℃焙烧4小时后制成。

改性沸石的改性方法：沸石颗粒用质量分数5％硝酸铵溶液浸泡4小时，而后200℃烘干4小时，自然冷却至50℃后，用质量分数2％硝酸铜溶液浸泡5小时，而后200℃烘干4小时，600℃焙烧3小时，经6小时降温至200℃，每小时降温幅度不超过100℃，而后用200℃蒸汽吹扫1小时，再经5小时降温至50℃以下，每小时降温幅度不超过50℃。

改性沸石对乙醛的去除率(净化率)是常规沸石的4.68倍，改性沸石对戊烷的去除率(净化率)是常规沸石的2.7～3.3倍。改性沸石对苯系物和己烷的去除率(净化率)相对常规沸石都有所下降。

表4

序号	组分名称	CAS	单位	数值
					1	二氧化碳	124-38-9	％	0.06
2	氧气	7782-44-7	％	21.07
					3	氮气	7727-37-9	％	78.67
4	乙醛	75-07-0	ppm	112.4
					5	新戊烷	463-82-1	ppm	28.6
6	异戊烷	78-78-4	ppm	36.7
					7	正戊烷	109-66-0	ppm	27.5
8	正己烷	110-54-3	ppm	131.1
					9	羰基硫	463-58-1	ppm	0.81
10	苯	71-43-2	ppm	10.32
					11	乙苯	100-41-4	ppm	5.65

表5水洗和两级沸石吸附工艺处理废气组成

表6常规沸石转轮和改性沸石固定床净化率比较

在上述实施例中，净化率和去除率含义相同，都是进口浓度减去出口浓度除以进口浓度后得到的数值。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种低浓度污水池废气的处理方法，其特征在于包括以下步骤：

污水池产生的废气通过水洗塔进行水洗，水洗塔产生的洗水返回污水池进行处理，水洗后的废气通过先降温再升温的方式进行脱水处理，而后通过沸石转轮进行吸附浓缩处理，沸石转轮的吸附材料为沸石，沸石转轮处理后的气体经过固定床设备进行浓缩处理，固定床设备的吸附材料为改性沸石，沸石转轮和/或固定床设备浓缩后的气体进入氧化处理设备氧化，转化为无害物，排放；

所述改性沸石在成型后的处理方法包括以下步骤：

沸石颗粒用质量分数为1~5%的硝酸铵溶液浸泡4~10小时，而后在200℃温度下烘干3~6小时，自然冷却至50℃后，用改性溶液浸泡3~8小时，而后200℃烘干3~6小时，600℃焙烧2~5小时，经5~8小时降温至200℃，每小时降温幅度不超过100℃，而后用180~250℃蒸汽吹扫0.5~1小时，再经3~6小时降温至50℃以下，每小时降温幅度不超过50℃；其中，所述改性溶液是质量分数为1~5%的硝酸铜溶液、质量分数为1~5%的硝酸银溶液中的一种或多种；

所述沸石颗粒包含固体成分，所述固体成分包括以下质量分数的组分：

硅胶 1~5%；

石墨 1~5%；

二氧化钛 1~5%；

玉米淀粉 5~10%；

聚乙二醇 0.5~1%；

沸石粉 50~80%；

以上各组分之和为100%；

还添加有硅溶胶，硅溶胶的添加质量是固体成分总质量的0~2.5倍；

将沸石粉、硅胶、石墨、二氧化钛、玉米淀粉、聚乙二醇、硅溶胶在经30~50℃下搅拌，干燥，挤出或者压制成型为片型、圆柱型、长条形或三叶草形，在120~150℃的温度下干燥2~3小时，经450~550℃焙烧3~6小时后制成。

2.根据权利要求1所述的一种低浓度污水池废气的处理方法，其特征在于：

污水池上方设置集气罩，污水池产生的废气经集气罩收集，通过集气管道并经风机加压后进入水洗塔，污水池产生的废气经水洗塔水洗后得到第一气体；

水洗塔产生的洗液分为第一液体和第二液体，第一气体进入冷凝换热器进行降温，在冷凝换热器内冷凝下来的冷凝液和第一液体合并成含污染物液体，含污染物液体经污水泵返回污水池；

第二液体经循环泵驱动，从水洗塔的塔顶喷下；

第一气体经冷凝换热器冷却后得到冷却气体，冷却气体进入加热换热器进行升温加热得到加热气体，加热气体进入沸石转轮经过吸附净化后得到一级净化气；

固定床设备由并联的改性沸石吸附固定床一和改性沸石吸附固定床二组成，一级净化气周期性进入改性沸石吸附固定床一或改性沸石吸附固定床二后得到净化气一或者净化气二；

净化气一或净化气二中选取一部分气体并将该部分气体标记为净化气三，净化气三通过脱附气换热器与氧化处理设备的燃烧室中抽取的一部分热气体进行换热，热气体换热降温后为余热气体，余热气体与净化气一、净化气二合并后经排气管道排至排气筒排放；

净化气三在脱附气换热器内换热升温后生成热净化气，热净化气进入改性沸石吸附固定床一生成脱附气一，改性沸石吸附固定床一脱附完全、改性沸石吸附固定床二吸附饱和后，热净化气进入改性沸石吸附固定床二生成脱附气二，脱附气一或者脱附气二与沸石转轮所产生的脱附气三合并为有机物废气，有机物废气进入氧化处理设备中进行氧化反应后得到净化后气体，净化后气体通过排气筒排放。

3.根据权利要求1所述的一种低浓度污水池废气的处理方法，其特征在于，所述固定床设备的脱附采用160~230℃热空气进行脱附。

4.根据权利要求1所述的一种低浓度污水池废气的处理方法，其特征在于，所述污水池产生的废气中所含有的不溶于水或者难溶于水的有机物在废气中的浓度不超过2000ppm。

5.根据权利要求2所述的一种低浓度污水池废气的处理方法，其特征在于，水洗后的废气通过先降温再升温的方式进行脱水处理，升温后的温度与降温后的温度之间的温度差不小于5℃，所述冷凝换热器、加热换热器采用板式或者管壳式换热器。

6.根据权利要求1所述的一种低浓度污水池废气的处理方法，其特征在于，所述氧化处理设备是热氧化器、催化氧化器、蓄热式热氧化器或者蓄热式催化氧化器。

7.根据权利要求1所述的一种低浓度污水池废气的处理方法，其特征在于，所述沸石粉为5A沸石、13X沸石、ZSM-5沸石或者Y型沸石经粉碎后得到，沸石粉的硅铝比为2~50。

8.根据权利要求1所述的一种低浓度污水池废气的处理方法，其特征在于，片型沸石颗粒的高径比为1:5~1:10，直径5~15mm；圆柱型沸石颗粒的高径比为3:1~5:1，直径3~10mm；长条形沸石颗粒的长径比为8:1~20:1，直径2~10mm；三叶草形沸石颗粒的长径比为8:1~20:1。