CN219072559U - 一种还原硫化物混合废气的处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种还原硫化物混合废气的处理系统，依次包括进气端、两级生物净化塔、化学洗涤塔与排出端，两级生物净化塔包括位于上层的采用生物过滤的第一生物填料床，第一喷淋系统，位于下层的采用生物滴滤的第二生物填料床，第二喷淋系统，第一过气空间以及第一储水槽；还原硫化物混合废气经进气端依次进入第一过气空间、第二生物填料床、第一生物填料床以及化学洗涤塔后排出。本实用新型的两级生物净化塔下层生物滴滤、上层生物过滤的组合设计，将硫化氢、甲硫醇、二甲基硫醚和二甲基二硫醚等挥发性还原硫化物混合物质分级处理，降低了硫化氢对有机硫化物降解的抑制作用，提高了系统的整体去除率。

Description

一种还原硫化物混合废气的处理系统

技术领域

本实用新型属于废气处理技术领域，涉及废气的处理，尤其涉及一种含高浓度挥发性还原硫化物混合废气的处理系统。

背景技术

挥发性还原硫化物主要包括有硫化氢、甲硫醇、二甲基硫醚和二甲基二硫醚等物质，这些化合物对环境、健康均有不良影响，因此许多国家限制其排放。目前较多的除臭工艺中，针对挥发性还原硫化物更多的是考虑对硫化氢的去除，一般均是按照硫化氢浓度进行工艺设计、参数选择，常用的组合工艺有碱洗+一级生物过滤、碱洗+光催化氧化等。

在治理除了硫化氢，同时含有甲硫醇、二甲基硫醚和二甲基二硫醚等挥发性还原硫化物的混合恶臭废气时，碱洗工艺对甲硫醇等有机硫化物没有氧化降解效果。且经过工程案例发现，碱洗塔前置作为第一级除臭工艺时，消耗的碱液药剂量大，使系统运行成本增高，增加运营方经济压力。在生物过滤工艺中，在生物填料上挥发性还原硫化物的降解优先顺序是硫化氢>甲硫醇>二甲基硫醚>二甲基二硫醚，且高浓度硫化氢对有机硫化物的生物降解会造成抑制效应。所以在只有一级生物过滤工艺的情况下，硫化氢能被优先去除，但是有机硫化物更多的无法被去除，且有机硫化物嗅阈值均非常低，致臭贡献度高，所以组合工艺碱洗+一级生物过滤对高浓度挥发性还原硫化物混合废气恶臭净化效果较差。

碱洗+光催化氧化组合工艺，由于光催化氧化设备均是采用不锈钢材料制作，且目前未有高效除水过滤装置，因此光催化氧化设备普遍出现内部存水严重、灯管损坏、内部焊接处腐蚀、除臭效果不佳的现象。

实用新型内容

为了解决碱洗塔前置作为第一级除臭工艺时，消耗的碱液药剂量大，使系统运行成本增高，增加运营方经济压力，除臭效果差的缺陷，本实用新型提供了一种还原硫化物混合废气的处理系统，采用两级生物净化塔+化学洗涤塔(碱洗氧化工艺)后置的工艺组合，高效净化恶臭废气。本实用新型中的两级生物净化塔的第一级可优先降解硫化氢气体，极大的降低进入第二级的硫化氢浓度，有利于有机硫化物在第二级被降解去除。化学洗涤塔降解挥发性还原硫化物时会产生盐类物质，化学洗涤塔前置时盐类物质及碱液会随着废气进入生物净化塔中，改变生物塔内环境状态，对微生物造成不利影响，化学洗涤塔后置可避免以上问题。且经过生物净化塔净化后的废气，挥发性还原硫化物浓度降低，废气进入化学洗涤塔后，药剂使用量也降低，使运行成本降低，并进一步深度净化废气，起到保障作用。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种还原硫化物混合废气的处理系统，所述处理系统依次包括进气端、两级生物净化塔、化学洗涤塔与排出端，所述两级生物净化塔包括位于上层的采用生物过滤的第一生物填料床，与第一生物填料床对应的第一喷淋系统，位于下层的采用生物滴滤的第二生物填料床，与第二生物填料床对应的第二喷淋系统，位于第二生物填料床下方的第一过气空间以及位于所述两级生物净化塔底部的第一储水槽；所述还原硫化物混合废气经进气端依次进入第一过气空间、第二生物填料床、第一生物填料床以及化学洗涤塔后排出。

在本实用新型中，本实用新型将生物净化塔设计为上下两层生物填料床，下层采用生物滴滤工艺，上层采用生物过滤工艺，分别喷淋不同的循环液。恶臭废气首先进入下层生物填料床，硫化氢等恶臭物质被先一步降解去除；废气经过下层生物填料床进入上层生物填料床，废气中其余的挥发性还原硫化物和剩余的硫化氢恶臭物质被降解去除；恶臭废气经过生物净化塔净化后，进入化学洗涤塔中进一步深度净化，处理后的恶臭废气经烟囱达标排放。

作为本实用新型的一种优选方案，还包括第一循环水箱与第二循环水箱，所述第一循环水箱与所述第一喷淋系统连接，所述第二循环水箱连接所述第二喷淋系统，所述第二循环水箱通过一回流管与所述第一储水槽连接。

作为优选，本实用新型中的第二循环水箱连接的第二喷淋系统，喷淋的循环液中加入申请人公司的BCE-ST01浓缩型菌种产品，或其他具有除硫功能的菌种产品，含有如Thiobacillus菌属(硫杆菌属)、Halothiobacillus菌属(盐硫杆状菌属)、acidithiobacillus菌属(酸硫杆状菌属)等组分的菌种产品，菌种随着循环液的喷淋附着在PP填料上。

两级生物净化塔中的第一储水槽用于收集第一喷淋系统和第二喷淋系统流下的液体，经回流罐进入第二循环水箱，从而被重新利用，因此无需调节第二循环水箱中的pH值，可节约用水量。

第二循环水箱中的营养药剂可投加申请人公司的复合元素增强剂NSA-I、基础营养剂NSB-I等产品，可根据废气浓度/风量，进行不同比例稀释投加，如10000m³/h风量配1L营养药剂的比例进行投加；投加周期视项目情况定，一般3-7天需投加一次；营养药剂包括有补充微生物所需的碳源、氮源、无机盐、生长因子等生长所必须的营养物质。

第一循环水箱连接第一喷淋系统，第一储水槽中液体不进入第一循环水箱，第一循环水箱一直维持中性新水状态。

作为本实用新型的一种优选方案，所述两级生物净化塔的顶部还设有第一除雾器，所述第一除雾器位于第一喷淋系统上方。

作为本实用新型的一种优选方案，所述化学洗涤塔由下至上依次包括第二储水槽、第二过气空间、填料层、第三喷淋系统以及第二除雾器。

作为本实用新型的一种优选方案，所述两级生物净化塔通过风管连接所述第二过气空间。

作为本实用新型的一种优选方案，所述排出端包括风机与烟囱，所述风机分别连接所述化学洗涤塔的出气口以及烟囱。

作为本实用新型的一种优选方案，所述第一生物填料床中设置有复合填料。

作为本实用新型的一种优选方案，所述第二生物填料床中设置有PP填料。

作为本实用新型的一种优选方案，所述填料层中设置有PP填料。

作为本实用新型的一种优选方案，所述第二循环水箱设有液位计与pH计。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1)本实用新型的两级生物净化塔下层生物滴滤、上层生物过滤的组合设计，将硫化氢、甲硫醇、二甲基硫醚和二甲基二硫醚等挥发性还原硫化物混合物质分级处理，降低了硫化氢对有机硫化物降解的抑制作用，提高了系统的整体去除率。生物净化塔对挥发性还原硫化物的降解效率由30—50％提升到60—85％。

2)根据硫化氢在低pH值环境中能被高效降解，将两级生物净化塔底部第一储水槽的水回流到第二循环水箱中，未浪费水资源，节约运行成本。有机硫化物具有在中性环境降解效率更好的特性，单独设计新水喷淋，有利于上层填料床维持微生物适宜的生长环境。设置两个不同的喷淋系统，有利于维持系统的稳定运行，保持高去除效率。

3)本实用新型的化学洗涤塔降解挥发性还原硫化物时会产生盐类物质，化学洗涤塔前置时盐类物质及碱液会随着废气进入生物净化塔中，改变生物塔内环境状态，对微生物造成不利影响，化学洗涤塔后置可避免以上问题。且经过生物净化塔净化后的废气，挥发性还原硫化物浓度降低，废气进入化学洗涤塔后，药剂使用量可降低30％—40％，进而使运行成本降低。

附图说明

图1是本实用新型的示意图。

图中，1.两级生物净化塔；2.第一过气空间；3.第二生物填料床；4.第二喷淋系统；5.

第一生物填料床；6.第一喷淋系统；7.第一除雾器；8.风道；9.第二循环水箱；10.第二循环水箱；11.回流管；12.液位计；13.pH计；14.第一储水槽；15.第二过气空间；16.填料层；17.第三喷淋系统；18.第二除雾器；19.风道；20.风机；21.烟囱；22.化学洗涤塔；23.进气端；24.第二储水槽。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图及实施例对本实用新型作详细描述。

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。本实用新型中所述的第一、第二等词语，是为了描述本实用新型的技术方案方便而设置，并没有特定的限定作用，均为泛指，对本实用新型的技术方案不构成限定作用。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。同一实施例中的多个技术方案，以及不同实施例的多个技术方案之间，可进行排列组合形成新的不存在矛盾或冲突的技术方案，均在本实用新型要求保护的范围内。

本实用新型中，第二生物填料床与填料层所用的填料为PP球填料。

第二生物填料床根据废气风量的不同及气体在填料层的空床停留时间不宜低于15s的设计原则计算填料高度，其中单层填料层高度宜＜2.0m。

第二喷淋系统进行24小时循环喷淋，循环液喷淋强度一般为0.05～0.5m³/(m²·h)。循环液中加入申请人公司的BCE-ST01浓缩型菌种产品，或其他具有除硫功能的菌种产品，含有如Thiobacillus菌属(硫杆菌属)、Halothiobacillus菌属(盐硫杆状菌属)、acidithiobacillus菌属(酸硫杆状菌属)等组分的菌种产品，菌种随着循环液的喷淋附着在填料上。

第二循环水箱中的营养药剂可投加申请人公司的复合元素增强剂NSA-I、基础营养剂NSB-I等产品，可根据废气浓度/风量，进行不同比例稀释投加，如10000m³/h风量配1L营养药剂的比例进行投加；投加周期视项目情况定，一般3-7天需投加一次；营养药剂包括有补充微生物所需的碳源、氮源、无机盐、生长因子等生长所必须的营养物质。

第一生物填料床所用的填料包括竹炭、火山岩、树皮等一种或多种组合(如按照体积比例可采用火山岩50％+竹炭30％+树皮20％的组合)。

第一喷淋系统间歇运行，运行周期根据项目情况而定，如每隔1小喷淋5分钟，喷淋强度宜为0.05～0.5m³/(m²·h)。

化学洗涤塔内24小时喷淋氢氧化钠+次氯酸钠混合溶液，喷淋量需根据废气风量及液气比宜为2L/m³～4L/m³的设计原则进行确定。

其中根据废气浓度不同，次氯酸钠运行浓度也不同，其浓度一般可在0～5％之间调节；氢氧化钠起到调节pH作用，喷淋液pH视项目情况而定，一般可维持在9-12之间。

实施例1

本实施例公开了一种还原硫化物混合废气的处理系统，参见图1，依次包括进气端23、两级生物净化塔1、化学洗涤塔22与排出端，两级生物净化塔1包括位于上层的采用生物过滤的第一生物填料床5，与第一生物填料床5对应的第一喷淋系统6，位于下层的采用生物滴滤的第二生物填料床3，与第二生物填料床3对应的第二喷淋系统4，位于第二生物填料床3下方的第一过气空间2以及位于所述两级生物净化塔底部1的第一储水槽14；

所述还原硫化物混合废气经进气端23依次进入第一过气空间2、第二生物填料床5、第一生物填料床3以及化学洗涤塔22后排出。

排出端包括风机20与烟囱21，所述风机20分别连接所述化学洗涤塔22的出气口以及烟囱21，化学洗涤塔22的出气口通过风道19与风机20连接。

还包括第一循环水箱10与第二循环水箱9，所述第一循环水箱10与所述第一喷淋系统6连接，所述第二循环水箱9连接所述第二喷淋系统4，所述第二循环水箱9通过一回流管11与所述第一储水槽14连接。

两级生物净化塔的顶部还设有第一除雾器7，位于第一喷淋系统6上方。

化学洗涤塔22由下至上依次包括第二储水槽24、第二过气空间15、填料层16、第三喷淋系统17以及第二除雾器18。

两级生物净化塔1通过风管8连接所述第二过气空间15。

第二循环水箱10设有液位计12与pH计13。

使用时，进气端通入含高浓度挥发性还原硫化物混合废气，进入到第一过气空间，经过第二生物填料床，第一生物填料床以及第一除雾器后，经风管进入到第二过气空间，经过填料层的化学洗涤后，废气由下向上运动时，与喷淋液接触被氧化降解，通过第二除雾器通过烟囱排出。

废气向上运动时，高浓度硫化氢及少量有机硫化物被PP球填料上附着的微生物及喷淋液中的微生物捕获降解。硫化氢等优先易被降解物质在第二生物填料床中被先去除。硫化氢在低pH的情况下，可被生物氧化，不影响降解效果。

下层采用生物滴滤工艺是因为硫化氢被降解后会产生大量酸性物质，致使第二生物填料床和喷淋液长期处于低pH值状态，生物滴滤工艺采用的生物填料为PP球填料，其具有高耐腐蚀性；硫化氢能溶于水，在第二喷淋系统的24小时运行模式下，硫化氢能同时被填料及喷淋液中的微生物降解，降解效率提升，同时PP球填料上死亡的微生物更易被冲刷到液体中被排出，减少填料堵塞造成的阻力影响。

硫化氢等能溶于水的恶臭物质被下层生物滴滤工艺去除后，剩余物质均为可溶性小的物质，上层采用生物过滤工艺即可，可节约用水量及减少营养药剂的消耗，节省运营成本。

根据废气物质浓度的变化，当废气经过两级生物净化塔处理后已能够满足达标排放，则化学洗涤塔可停运，节省成本；也可根据废气物质降解情况选择只需要投加氢氧化钠或氢氧化钠+次氯酸钠混合溶液。根据项目运行情况，可随时做出运行工况更改，实现绿色环保运营理念。

本实用新型采用两级生物净化塔+化学洗涤塔(碱洗氧化工艺)后置的工艺组合，高效净化恶臭废气。该组合工艺中的两级生物净化塔的第一级可优先降解硫化氢气体，极大的降低进入第二级的硫化氢浓度，有利于有机硫化物在第二级被降解去除。化学洗涤塔降解挥发性还原硫化物时会产生盐类物质，化学洗涤塔前置时盐类物质及碱液会随着废气进入生物净化塔中，改变生物塔内环境状态，对微生物造成不利影响，化学洗涤塔后置可避免以上问题。且经过生物净化塔净化后的废气，挥发性还原硫化物浓度降低，废气进入化学洗涤塔后，药剂使用量也降低，使运行成本降低，并进一步深度净化废气，起到保障作用。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种还原硫化物混合废气的处理系统，其特征在于，所述处理系统依次包括进气端、两级生物净化塔、化学洗涤塔与排出端，所述两级生物净化塔包括位于上层的采用生物过滤的第一生物填料床，与第一生物填料床对应的第一喷淋系统，位于下层的采用生物滴滤的第二生物填料床，与第二生物填料床对应的第二喷淋系统，位于第二生物填料床下方的第一过气空间以及位于所述两级生物净化塔底部的第一储水槽；所述还原硫化物混合废气经进气端依次进入第一过气空间、第二生物填料床、第一生物填料床以及化学洗涤塔后排出。

2.根据权利要求1所述的一种还原硫化物混合废气的处理系统，其特征在于，还包括第一循环水箱与第二循环水箱，所述第一循环水箱与所述第一喷淋系统连接，所述第二循环水箱连接所述第二喷淋系统，所述第二循环水箱通过一回流管与所述第一储水槽连接。

3.根据权利要求1所述的一种还原硫化物混合废气的处理系统，其特征在于，所述两级生物净化塔的顶部还设有第一除雾器，所述第一除雾器位于第一喷淋系统上方。

4.根据权利要求1所述的一种还原硫化物混合废气的处理系统，其特征在于，所述化学洗涤塔由下至上依次包括第二储水槽、第二过气空间、填料层、第三喷淋系统以及第二除雾器。

5.根据权利要求4所述的一种还原硫化物混合废气的处理系统，其特征在于，所述两级生物净化塔通过风管连接所述第二过气空间。

6.根据权利要求1所述的一种还原硫化物混合废气的处理系统，其特征在于，所述排出端包括风机与烟囱，所述风机分别连接所述化学洗涤塔的出气口以及烟囱。

7.根据权利要求1所述的一种还原硫化物混合废气的处理系统，其特征在于，所述第一生物填料床中设置有复合填料。

8.根据权利要求1所述的一种还原硫化物混合废气的处理系统，其特征在于，所述第二生物填料床中设置有PP填料。

9.根据权利要求4所述的一种还原硫化物混合废气的处理系统，其特征在于，所述填料层中设置有PP填料。

10.根据权利要求2所述的一种还原硫化物混合废气的处理系统，其特征在于，所述第二循环水箱设有液位计与pH计。

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