CN101234280A - 一种恶臭废气的吸收-生物处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及恶臭废气的吸收－生物处理方法，恶臭废气进入喷淋吸收塔，发生吸收、增湿和降温作用，然后进入生物滴滤装置，在上升过程中与附着在填料表面的生物膜接触并被生物降解为无臭的化合物，净化后的气体排出。空床停留时间为11～45s。喷淋吸收产生的废水一部分可作生物循环水、其它经生化处理后重新作为喷淋水循环使用。吸收－生物技术能高效去除有机胺类、氨气、硫化氢、硫醇类、甲基硫醚(DMS)、二甲基二硫(DMDS)、苯乙烯、挥发性有机物(VOC)、二甲基三硫、苯甲胺、二硫化碳、羰基硫等气态恶臭污染物、以及各种恶臭气味，它们大多具有毒性，部分是致癌物、脱臭效果可达99％，可实现达标排放。适应于低浓度、大气量，不同恶臭气体污染物的脱臭净化处理。

Description

一种恶臭废气的吸收-生物处理方法

技术领域

本发明涉及一种恶臭废气的吸收-生物处理方法。

技术背景

恶臭问题是居民投诉的热点，国内有关恶臭污染防治的呼声越来越高。恶臭是7种典型公害之一，危害着人们的身体健康和生活的安宁与舒适，恶臭气体不仅能带给人嗅觉的不适，长期生活于恶臭污染的环境中还会引起厌食、失眠、记忆力下降、心情烦躁等功能性疾病。恶臭对人体呼吸、消化、心血管、内心泌及神经系统都会造成影响。高浓度的恶臭还可使接触者发生肺水肿，甚至窒息死亡。由于恶臭物质的影响干扰了人们正常的生产、生活，使工作效率降低，从而导致社会经济状态恶化；在商业区由于恶臭的影响使购买力降低；旅游区则由于旅游环境被恶臭污染，地域评价受到损害，经济利益受到影响。恶臭污染还会造成该地区投资减少，使地域性经济发展受到抑制，并损害地区的整体形象。恶臭的特点是污染物质成分复杂、浓度极低。目前人们发现的环境恶臭物质已达数万种之多，单凭人的嗅觉能感知的就有4000多种。恶臭物质一般在大气中扩散，有些会随废水、废渣排入水体，不仅使水发生恶臭味，还会使鱼类等水生生物发出恶臭而不能食用。散发恶臭气味的化学物质主要有硫化氢、硫醇类、硫醚类、氨、胺类、吲哚类、硝基化合物、烃类、醛类、脂肪酸类、酚类、酮类、酯类及有机卤系衍生物等。大气中的恶臭污染物已经给当地居民的身体健康和生态环境造成了严重的危害，臭气扰民事件时有发生。这表明工业恶臭废气的净化处理已经成为我国大气污染控制中一个急待解决的问题。如果这一问题得不到很好的解决，势必会影响我国国民经济的正常发展。

恶臭处理技术有燃烧法、洗净法、吸收法、脱臭剂法、生物脱臭法等。物理和化学法处理存在投资大、操作复杂、运行成本高、易产生二次污染等问题。生物脱臭法因其投资少、运行费用低、性能可靠、易于管理、处理效果好、二次污染小等特点而成为近年来脱臭的主要方法。生物法脱臭技术是目前世界上工业废气净化的前沿热点技术。废气的微生物处理于1957年在美国获得专利，但到1970年代才开始引起重视，直到1980年代才在德国、日本、荷兰等国家有相当数量工业规模的各类生物净化装置投入运行。在欧美、日本等国家，该技术被越来越广泛地应用到实际工程中，日、德、荷、美等国家的设备与装置开发，呈商品化态势，并且应用效果良好，对混合性有机废气的去除率，一般在95％以上。微生物过滤床已成功地用于化工厂、食品厂、污水处理厂、污水泵站等方面的废气净化和脱臭。随着生物治理技术在环境污染治理中的不断发展、成熟及应用，利用生物治理技术消除恶臭污染，近20多年来也得到了广泛的研究，其显著的除臭效果已引起愈来愈多的关注。自80年代以来，国外已有各类微生物脱臭的装置和设备运用于冶金、石油、化工、畜牧业和污水处理厂，并取得了较好的效果。国内在这方面起步较晚，直到九十年代才开始对生化法净化低浓度有机废气进行实验和系统研究。昆明理工大学的孙珮石和同济大学邵立明等进行了生物法净化有机废气、恶臭气体的研究。郑士民等利用生物吸收塔，对石油催化干气和沼气进行脱硫，硫化氢的生物净化效率分别为71.45％和46.91％。马红采用固定床生物反应器处理含NH₃臭气，气相NH₃去除率大于92％。姜安玺等用生物滴滤塔中进行脱除乙硫醇研究。郭静等利用污水处理厂活性污泥挂膜的复合式生物膜反应器进行脱臭。邸进申、马艳玲、任爱玲等也进行了生物法除臭的实验室研究。孙珮石教授领导的课题组已进行了生物法净化低浓度有机废气在福建、昆明及河北的某些厂家的工业推广应用，国内亦有生物法净化污水厂废气、卷烟厂废气、垃圾站臭气、炼油厂恶臭废气和制药厂恶臭废气的工程应用报道。虽然生物脱臭法的历史还较短，部分工作仍在实验阶段，但由于其具有传统方法不可比拟的优越性及安全性，发展潜力较大，因而具有相当广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供恶臭废气的吸收-生物处理技术，吸收-生物脱臭技术能高效去除有机胺类、氨气、硫化氢、硫醇类、甲基硫醚(DMS)、二甲基二硫(DMDS)、苯乙烯、挥发性有机物(VOC)、二甲基三硫、苯甲胺、二硫化碳、羰基硫等气态恶臭污染物、以及各种恶臭味、它们大多具有毒性，部分是致癌物、脱臭效果可达99％以上。空床停留时间为11～45s。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

设计、使用一种恶臭废气的吸收-生物处理工艺，废气首先进入到喷淋吸收塔，将难于生化降解的氨、有机胺类酸洗除去大部分，减少生物滤塔的负荷。它将起到酸吸收胺、氨和降温的作用，以使进入生物滤塔的温度控制在50℃以下。如污染物中无氨、有机胺类，则用水喷淋，则可起润湿、增湿或降温作用，以利用后续生物降解作用，循环液由循环水泵打到塔顶向下喷淋到生物膜填料上，并从塔底流出进入循环液储槽循环使用。然后废气从塔底进入生物滴滤装置，在上升过程中与附着在载体(填料)表面的润湿的生物膜接触被生物降解为无臭的化合物，生物滴滤装置里的净化恶臭废气的专用微生物菌群，该微生物菌群生物活性温度在20～55℃。净化后的气体从塔顶排出。喷淋吸收产生的废水一部分可作生物循环水、其它经生化处理后重新作为喷淋水循环使用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

设计、制作的恶臭废气的吸收-生物处理工艺的生物滴滤装置，其特征在于生物滴滤装置中所使用的梁式气体喷射型支承板与液体再分布器配套使用，(1)梁式气体喷射型支承板的自由截面率接近，甚至超过100％，为气、液两相提供不同的通道，从而避免了其间的流动干扰，即使在很高的气、液负荷下操作压降也很小，(2)气、液两相流体通量大，(3)对气、液两相流体进行了均匀分布，从而保证了高效塔填料发挥出较高的传质效率，(4)梁式结构刚性好，易于分块和安装，特别适用于大气量的废气处理。

生物滴滤装置所采用的槽式液体分布器，该液体分布器通常是分流槽(一级槽)、一组分布槽(二级槽)、及分布槽上液体分布元件等构成，第一级的分流槽通过槽底开孔将液体初分成若干流股，分别加入其下方的液体分布槽，再通过分布槽底(或槽壁)上的开孔或导管，以及槽壁上缘的V型堰口等将液体均匀分布于填料层上，它具有较大的操作弹性和极好的抗固体杂质的能力，还具有优良的分布性能和抗污染易清洗等使用性能，可处理大气、液流量场合。

生物滴滤装置里的净化恶臭废气的微生物菌群，该微生物菌群生物活性温度在20～55℃。所用的填料是单独填料、混合填料。生物净化塔也可以采用长方体，钢结构或混凝土结构，填料分层填装。每个填料单元设一个气体导流孔板，使废气分布均匀。

生物循环液储槽下部设置曝气管，好氧生物降解循环液的恶臭污染物。

生物滴滤装置里的除雾沫器，它是以金属丝网或合成纤维丝网作为除雾沫元件，夹固在两栅板之间而构成。

具体实施方式

以下通过实例对本发明做进一步说明。所使用的填料可以为陶粒、颗粒活性炭、不锈钢环、塑料环等。

实施例一：吸收-生物联合处理水产饲料恶臭废气

水产饲料在熟化、烘干工序产生的有组织排放的恶臭废气，这些恶臭废气的成分有三甲胺、氨、硫化氢、苯乙烯、二甲二硫、二甲基三硫、苯甲胺、二硫化碳、二甲硫、羰基硫等。废气温度：70～80℃。采用水产饲料臭气废气净化专用菌种对生物滴滤装置进行接种挂膜。在湛江粤华水产饲料有限公司对水产饲料恶臭废气吸收-生物法净化工程装置的长时间运行稳定性进行了154天试运行考察，其间该装置表现出了良好的运行稳定性。停留时间11.73s，在143天内氨的净化效率一般稳定在94.67～100％，144～154天可达100％，几乎未检出；三甲胺的净化效率在97.3％以上，最大可达100％，几乎未检出；二甲二硫的净化效率在99％以上，最大可达100％，几乎全部去除。生物净化装置进气气体流量Q：27090-39030³/h，喷淋吸收进气温度T_C：70～80℃，三甲胺、氨、二甲二硫、硫化氢平均进气浓度分别为0.1～100mg/m³，进气气体温度T：30～55气体阻力降ΔP：20-50mmH₂O，单位填料层高度压降40Pa/m填料层。循环液体喷淋密度0.9m³/m².h。循环液体pH：7.0-8.0。

实施例二：吸收-生物技术处理含三甲胺恶臭废气

为了解决废气中的有机胺类物质恶臭污染问题，采用恶臭废气净化专用驯化菌种挂膜的生物滴滤塔处理三甲胺恶臭废气的实验方法，三甲胺的净化效率达99.9％以上，净化后尾气能达到国家二级排放标准。

实施例三：吸收-生物技术处理含H₂S和NH₃恶臭废气

采用恶臭废气净化专用驯化菌种挂膜的生物滴滤塔对含H₂S和NH₃两种污染物都具有较强的降解能力，且H₂S的净化比NH₃的净化更容易，H₂S都能达到100％的去除率；而NH₃的净化效率保持在99.9％以上，可实现达标排放。

实施例四：吸收-生物技术处理含H₂S和NH₃、三甲胺恶臭废气

采用恶臭废气净化专用驯化菌种挂膜的生物滴滤塔对含H₂S和NH₃、三甲胺的三种污染物都具有较强的降解能力。H₂S都能达到100％的去除率；系统对NH₃和三甲胺的净化效率分别保持在99.6％和99.8％左右，停留时间为21.7s。

吸收-生物法脱臭技术的应用将会产生明显的环境效益和社会效益，其可减少废气扰民的事件发生并使有关的工业生产得以顺利进行，也有助于保护生态环境。吸收-生物法脱臭技术是在净化性能、投资成本、运行费用、可操作性、废弃物和副产品的性能等方面均优于现有技术的新型实用技术方法。可适应低浓度、大气量，不同恶臭气体物质的脱臭净化处理。吸收-生物脱臭方法可应用于水产饲料工业、饲料工业、炼油、炼焦、牛皮纸浆、炼油、炼焦、石化、煤气、粪便处理、二硫化碳的生产或加工、制药、农药、合成树脂、合成纤维、橡胶、垃圾处理、生活污水下水道、氮肥、硝酸、肉类加工、水产加工，畜产加工、皮革、骨胶、生活污水处理、肉类腐烂、屠宰牲畜、养殖、畜牧业和污水处理、造纸、食品加工、涂料、染料、烟厂等恶臭废气的治理。

Claims (9)

1.本发明涉及恶臭废气的吸收-生物处理技术，其特征在于废气进入到喷淋吸收塔，可发生吸收、增湿和降温作用，然后废气进入生物滴滤装置，在上升过程中与附着在载体(填料)表面的润湿的生物膜接触并被生物降解成无臭的化合物，净化后的气体排出。空床停留时间为11～45s。循环液由循环水泵打到塔顶向下喷淋到生物填料上，并从塔底流出进入循环液储槽循环使用。喷淋吸收产生的废水一部分可作生物循环水、其它经过生化处理后重新作为喷淋水循环使用。

2.根据权利要求1所述恶臭废气处理的吸收-生物净化技术。其特征是吸收-生物联合处理恶臭废气。

3.根据权利要求1所述的恶臭废气的吸收-生物技术的喷淋吸收装置，其特征在于可用酸洗吸收塔，除去一部分氨、有机胺污染物，以减少生物滴滤装置的负荷，它将起到酸吸收胺、氨、增湿和降温的作用，以使进入生物滤塔的温度控制在50℃以下。如污染物中无氨、有机胺类，则用水喷淋吸收塔，则可起增湿、降温作用，以利用后续生物降解作用。

4.根据权利要求3所述的恶臭废气的吸收-生物技术的喷淋吸收装置，其特征在于喷淋吸收产生的废水一部分可作生物循环水、其它经过生化处理后重新作为喷淋水循环使用。

5.根据权利要求1所述的恶臭废气的吸收-生物净化技术的生物滴滤装置，其特征在于生物滴滤装置和生物液循环装置一体化为生物净化装置，也可采用分体式、分为生物滴滤装置和生物液循环槽两个独立装置，以减少生物塔的高度。

6.权利要求5所述的恶臭废气的吸收-生物净化技术的生物滴滤装置，其特征在于该装置中所使用的梁式气体喷射型支承板与液体再分布器配套使用。

7.权利要求5所述的恶臭废气的吸收-生物净化技术的生物滴滤装置所采用的槽式液体分布器，该液体分布器通常是分流槽(一级槽)、一组分布槽(二级槽)、及分布槽上液体分布元件等构成。

8.权利要求5所述的恶臭废气的吸收-生物净化技术的生物滴滤系统所采用的生物液循环装置下部设置曝气管，好氧生物降解循环液的恶臭污染物。

9.权利要求1所述的恶臭废气的吸收-生物技术的生物滴滤装置，其特征在于生物滴滤装置里的净化恶臭废气的微生物菌群，该微生物菌群生物活性温度在20～55℃。