CN107670478A - 一种废水站废气处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于大气污染防治技术领域，具体涉及一种废水站废气处理工艺。所述工艺包括步骤：步骤1：污水站废气收集；步骤2：通过废气管道进入氧化塔，氧化塔中的强氧化剂将有机硫醇氧化成偏酸性的小分子物质；步骤3：通过高效填料除雾器进行气液分离；步骤4：将废气通入碱吸收塔进行吸收，废气中的酸溶性物质被氧化后生成的小分子有机酸被碱吸收；步骤5：吸收液在各吸收段底部通过循环泵进行循环操作，要求进行连续或间隙溢流排放吸收液；步骤6：处理后的废气经除雾段除雾利用风机通过排气管达标排放，利用本发明公开的实施方案，能够对恶臭气体及其它刺激性异味其他进行清除，能满足排放标准中的排放限值。
Description
技术领域
本发明属于大气污染防治技术领域，具体涉及一种废水站废气处理工艺。
背景技术
污水站产生的废气含有多种有机类恶臭气体，较难处理。目前存在多种有机废气的处理工艺，主要有：冷凝法、吸收法、吸附法、燃烧法、生物法、低温等离子体法和膜分离法等。
化学吸收法指采用适当的吸收剂(如水、酸或碱等介质)在吸收塔内进行吸收，吸收到一定浓度后进行溶剂与吸收液的分离，采用这种方法的关键是吸收剂的选择。如果吸收剂选择不当，不能够起到废气处理的目的，且会浪费大量溶剂。
冷凝法是根据气态污染物在不同的压力和不同的温度下具有不同的饱和蒸气压，可通过降低温度和加大压力使某些气态污染物凝结成液体，达到净化、回收的目的。冷凝法运行费用较高，适用于高浓度和高沸点VOCs的回收，对于低浓度有机废气此法不适用，常作为吸附、燃烧等净化高浓度废气的预处理过程。
吸附法有一次性吸附、吸附-回收、吸附-催化燃烧等多种类型。活性炭吸附去除效率高，但一次性活性炭法要求经常更换活性炭以保证净化效果，导致装卸、运输等过程中造成二次污染，并且经常更换的活性炭需要量很大，材料损耗大，运行费用相当高。吸附-回收法和吸附-催化法均需要考虑污染物吸附后是否能被顺利解析，当污染物沸点较高或具有不饱和C-C键时，将很难从活性炭中脱附出来；当污染物成分复杂时，回收也不适合；催化氧化也存在众多限制。
生物法是基于成熟的生物处理污水技术上发展起来，具有能耗低、运行费用少的特点，在国外有一定规模的应用。其缺点在于污染物在传质和消解过程中需要有足够的停留时间，从而增大了设备的占地，同时由于微生物具有一定的耐冲击负荷限值，增加了整个处理系统在停启时的控制，且受污染物可生化性的影响，大多数有机物不易被生物降解。生物法一次性投资较高，并对运行管理有较高的要求。
低温等离子体技术又称非平衡等离子体技术，基本原理是通过前沿陡峭、脉宽窄(纳秒级)的高压脉冲电晕放电，产生大量高能电子和O、OH等活性粒子，对有机物分子进行氧化降解反应，使污染物最终转化为无害物。它适于各类VOCs的治理，无二次污染物产生、易操作，适用于气体流量大、浓度低的有机废气的处理，但目前该技术的研究还处于实验阶段，国内也仅在市政污水站和泵站的废气治理中有工程应用。
膜分离法还不成熟，目前还停留在实验室研究到实际应用的转化阶段。
催化燃烧法：把废气加热经催化燃烧转化成无害无臭的二氧化碳和水；本法起燃温度低、节能、净化率高、操作方便、占地面积少、投资投资较大，适用于高温或高浓度的有机废气，不适用与本项目低温低浓度的有机废气。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种废水站废气处理工艺，所述工艺包括步骤：
步骤1：污水站废气收集；
步骤2：通过废气管道进入氧化塔，氧化塔中的强氧化剂将有机硫醇氧化成偏酸性的小分子物质；
步骤3：通过高效填料除雾器进行气液分离；
步骤4：将废气通入碱吸收塔进行吸收，废气中的酸溶性物质被氧化后生成的小分子有机酸被碱吸收；
步骤5：吸收液在各吸收段底部通过循环泵进行循环操作，要求进行连续或间隙溢流排放吸收液；
步骤6：处理后的废气经除雾段除雾利用风机通过排气管达标排放。
废水废气含有硫醇、硫化氢、挥发性脂肪酸及挥发性恶臭类有机物(VOC)等物质，废气经NaOH及NaClO碱洗单元吸收能有效去除以上废气污染物。硫化氢、VFAs(挥发性脂肪酸)属酸性物质，因而可以通过碱溶液吸收的工艺进行吸收。而恶臭类有机物(VOC)属于非水/非酸/非碱溶性物质，可以通过强氧化剂次氯酸钠氧化成偏酸性的小分子物质再通过后续的碱吸收加以去除。
优选的，步骤1中，污水站废气采用对污水池加盖抽风的方式进行收集。
优选的，步骤4中，碱吸收段采用的是高效鲍尔环填料。它可使通过的气体在极小的阻力下成倍增加气/液接触面积，从而提高置换效率。
优选的，碱吸收塔吸收液的外排由现场的pH计实行现场控制，氧化塔吸收液的外排由ORP计和pH计实行控制。
步骤5中，吸收液在各吸收段底部通过循环泵进行循环操作，要求进行连续或间隙溢流排放吸收液，保证系统高效稳定运行。
其中VOC与次氯酸钠发生氧化分解反应，下式是烃类VOC氧化过程：
R-CH2CH3→R-CH2CH2OH→RCH2CHO→RCH2COOH→R-CH3+CO2→RCH2OH→RCHO→R–COOH
其中硫化氢与氢氧化钠发生中和反应的方程式如下：
H2S+2NaOH→Na2S+H2O
通过废气管道进入氧化塔的废气量优选为35000m3/h。
步骤2中废气进入氧化塔，次氯酸钠水溶液从上部喷淋而下，利用循环泵进行循环操作，氢氧化钠溶液经过反复的回收与喷淋，喷淋时间优选为25-35分钟，喷淋量优选为20-35m3/h。
步骤4中废气进入碱吸收塔，氢氧化钠水溶液从上部喷淋而下，利用循环泵进行循环操作，氢氧化钠溶液经过反复的回收与喷淋，喷淋时间优选为30-50分钟，喷淋量优选为30-40m3/h。
优选的所述次氯酸钠水溶液中还包括溶剂乙醇与环己烷，其中水、乙醇和环己烷体积比优选为20:5:1。
优选的所述氢氧化钠水溶液中还包括溶剂乙腈与吡啶，其中水、乙腈和吡啶体积比优选为100:10:1。
使用该比例配比的溶液能够最大限度的除去恶臭气体。
利用本发明公开的实施方案，能够对恶臭气体及其它刺激性异味有立竿见影的清除效果，能满足排放标准中的排放限值。
附图说明
图1为本发明实施例废水废气处理工艺流程图。
具体实施方式
主要设备
(1)离心风机
规格型号：TF-481B-90KW；
材质：FRP材质；
风量：55000m3/h；
风压：3000pa；
功率：90Kw；
数量：1台；
说明：外壳材质：FRP(Vinyleser树质)制作；叶轮材质：FRP制
作；马达:变频马达,耐侯防水型；铁架及相对底座材质:SS41+EPOXY；
皮带:进口等级高张力皮带；皮带轮:进口等级免敲击拆装式；弹簧势避震器；噪音值:出入风口配管后一米以外≤85dBA。
(2)立式洗涤塔(氧化塔、碱洗塔)
风量：35000m 3/h；
尺寸：Φ×H＝3000×8500mm；
材质：纯PP，抗UV；
数量：2只；
说明：含两道喷淋系统，两层填料支撑板，填料厚度1000mm，1层除雾，除雾层500mm，底部带循环槽；
(3)耐酸碱循环立式水泵
规格型号：KD100VK155VF
材质：FRP材质；
流量：65m 3/h；
扬程：15m；
功率：11Kw；
数量：3台(2用1备)
说明：本体材质:FR-PP；叶轮材质:FR-PP；轴心材质:不锈钢；AC马达。
废气收集
污水站废气采用对污水池加盖抽风的方式进行收集，拟对初沉池、生化池、兼氧池、斜网进行加盖抽风处理。根据通风设计原则，在无详细致臭物质浓度的情况下，臭气流量通常用空间换气+风机曝气量叠加的方式确定，同时需考虑空间换气，以形成盖内微负压，防止集气罩内污染物积累后在正压条件下外泄。因此对初沉池、斜网设计换气次数为2次/小时；对曝气池需考虑曝气量，为了防止盖内温度过高，从而抑制曝气池微生物生长或导致微生物死亡，因此生化池的换气次数定为6次/小时。废气风量统计见表1。根据表1，生化池污水站废气收集后总废气量为32692m3/h,设计风量取35000m3/h。
表1
收集的废气进入车间废气处理系统，进入车间的废气主要为硫化氢、甲硫醇和挥发性脂肪酸。
主要污染物及物化性质
污水站废气主要以恶臭为主且成分较为复杂，通常主要成分为氨气、硫醇、挥发性脂肪酸及挥发性有机化合物等物质。主要废气污染物物化性质见表2。
表2
本车间废气处理系统采用氧化吸收+碱吸收的工艺，废气通过废气管道进入氧化塔，氧化塔中的强氧化剂次氯酸钠将有机硫醇氧化成偏酸性的小分子物质，再进入高效填料除雾器进行气液分离。之后将废气通入碱(氢氧化钠)吸收塔进行吸收，废气中的酸溶性物质如硫化氢以及被氧化后生成的小分子有机酸被碱吸收。
其中硫化氢与氢氧化钠发生中和反应的方程式如下：
H2S+2NaOH→Na2S+H2O
其中VOC与次钠发生氧化分解反应，下式是烃类VOC氧化过程：
R-CH2CH3→R-CH2CH2OH→RCH2CHO→RCH2COOH→R-CH3+CO2→RCH2OH→RCHO→R–COOH
吸收液在各吸收段底部通过循环泵进行循环操作，要求进行连续或间隙溢流排放部分吸收液，保证系统高效稳定运行。碱吸收塔吸收液的外排由现场的pH计实行现场控制，氧化塔吸收液的外排由ORP计和pH计实行控制。最后废气处理达标，高空排放。
废气处理后排放效果
经过化学吸收法处理后排放的废气达到《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)执行的标准中的一级标准，具体试验数据见表3。
表3
Claims (9)
1.一种废水废气处理工艺，包括步骤：
步骤1：污水站废气收集；
步骤2：通过废气管道进入氧化塔，氧化塔中的强氧化剂将有机硫醇氧化成偏酸性的小分子物质；
步骤3：通过高效填料除雾器进行气液分离；
步骤4：将废气通入碱吸收塔进行吸收，废气中的酸溶性物质被氧化后生成的小分子有机酸被碱吸收；
步骤5：吸收液在各吸收段底部通过循环泵进行循环操作，要求进行连续或间隙溢流排放吸收液；
步骤6：处理后的废气经除雾段除雾利用风机通过排气管达标排放；
所述废气含有硫醇、硫化氢、挥发性脂肪酸及挥发性恶臭类有机物(VOC)。
2.根据权利要求1所述的处理工艺，所述步骤1中，污水站废气采用对污水池加盖抽风的方式进行收集。
3.根据权利要求1所述的处理工艺，步骤4中，碱吸收段采用的是高效鲍尔环填料。
4.根据权利要求1所述的处理工艺，所述碱吸收塔吸收液的外排由现场的pH计实行现场控制，所述氧化塔吸收液的外排由ORP计和pH计实行控制。
5.根据权利要求1所述的处理工艺，步骤5中，吸收液在各吸收段底部通过循环泵进行循环操作，要求进行连续或间隙溢流排放吸收液。
6.根据权利要求1所述的处理工艺，步骤2中，废气进入氧化塔，次氯酸钠水溶液从上部喷淋而下，利用循环泵进行循环操作，氢氧化钠溶液经过反复的回收与喷淋，喷淋时间为25-35分钟，喷淋量为20-35m3/h。
7.根据权利要求6所述的处理工艺，所述次氯酸钠水溶液中还包括溶剂乙醇与环己烷，其中水、乙醇和环己烷体积比优选为20:5:1。
8.根据权利要求1所述的处理工艺，步骤4中废气进入碱吸收塔，氢氧化钠水溶液从上部喷淋而下，利用循环泵进行循环操作，氢氧化钠溶液经过反复的回收与喷淋，喷淋时间为30-50分钟，喷淋量为30-40m3/h。
9.根据权利要求8所述的处理工艺，所述氢氧化钠水溶液中还包括溶剂乙腈与吡啶，其中水、乙腈和吡啶体积比优选为100:10:1。
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