專利名稱：一種惡臭廢氣的吸收-生物處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種惡臭廢氣的吸收-生物處理方法。 技術(shù)背景惡臭問(wèn)題是居民投訴的熱點(diǎn)，國(guó)內(nèi)有關(guān)惡臭污染防治的呼聲越來(lái)越高。惡臭是7種典型 公害之一，危害著人們的身體健康和生活的安寧與舒適，惡臭氣體不僅能帶給人嗅覺(jué)的不適， 長(zhǎng)期生活于惡臭污染的環(huán)境中還會(huì)引起厭食、失眠、記憶力下降、心情煩躁等功能性疾病。 惡臭對(duì)人體呼吸、消化、心血管、內(nèi)心泌及神經(jīng)系統(tǒng)都會(huì)造成影響。高濃度的惡臭還可使接 觸者發(fā)生肺水腫，甚至窒息死亡。由于惡臭物質(zhì)的影響干擾了人們正常的生產(chǎn)、生活，使工作效率降低，從而導(dǎo)致社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀態(tài)惡化；在商業(yè)區(qū)由于惡臭的影響使購(gòu)買(mǎi)力降低；旅游區(qū)則由于旅游環(huán)境被惡臭污染，地域評(píng)價(jià)受到損害，經(jīng)濟(jì)利益受到影響。惡臭污染還會(huì)造成該 地區(qū)投資減少，使地域性經(jīng)濟(jì)發(fā)展受到抑制，并損害地區(qū)的整體形象。惡臭的特點(diǎn)是污染物 質(zhì)成分復(fù)雜、濃度極低。目前人們發(fā)現(xiàn)的環(huán)境惡臭物質(zhì)已達(dá)數(shù)萬(wàn)種之多，單憑人的嗅覺(jué)能感知的就有4000多種。惡臭物質(zhì)一般在大氣中擴(kuò)散，有些會(huì)隨廢水、廢渣排入水體，不僅使水 發(fā)生惡臭味，還會(huì)使魚(yú)類等水生生物發(fā)出惡臭而不能食用。散發(fā)惡臭氣味的化學(xué)物質(zhì)主要有 硫化氫、硫醇類、硫醚類、氨、胺類、吲哚類、硝基化合物、烴類、醛類、脂肪酸類、酚類、 酮類、酯類及有機(jī)鹵系衍生物等。大氣中的惡臭污染物已經(jīng)給當(dāng)?shù)鼐用竦纳眢w健康和生態(tài)環(huán) 境造成了嚴(yán)重的危害，臭氣擾民事件時(shí)有發(fā)生。這表明工業(yè)惡臭廢氣的凈化處理已經(jīng)成為我 國(guó)大氣污染控制中一個(gè)急待解決的問(wèn)題。如果這一問(wèn)題得不到很好的解決，勢(shì)必會(huì)影響我國(guó) 國(guó)民經(jīng)濟(jì)的正常發(fā)展。惡臭處理技術(shù)有燃燒法、洗凈法、吸收法、脫臭劑法、生物脫臭法等。物理和化學(xué)法處 理存在投資大、操作復(fù)雜、運(yùn)行成本高、易產(chǎn)生二次污染等問(wèn)題。生物脫臭法因其投資少、 運(yùn)行費(fèi)用低、性能可靠、易于管理、處理效果好、二次污染小等特點(diǎn)而成為近年來(lái)脫臭的主 要方法。生物法脫臭技術(shù)是目前世界上工業(yè)廢氣凈化的前沿?zé)狳c(diǎn)技術(shù)。廢氣的微生物處理于 1957年在美國(guó)獲得專利，但到1970年代才開(kāi)始引起重視，直到1980年代才在德國(guó)、日本、 荷蘭等國(guó)家有相當(dāng)數(shù)量工業(yè)規(guī)模的各類生物凈化裝置投入運(yùn)行。在歐美、日本等國(guó)家，該技 術(shù)被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用到實(shí)際工程中，日、德、荷、美等國(guó)家的設(shè)備與裝置開(kāi)發(fā)，呈商品化 態(tài)勢(shì)，并且應(yīng)用效果良好，對(duì)混合性有機(jī)廢氣的去除率， 一般在95%以上。微生物過(guò)濾床已 成功地用于化工廠、食品廠、污水處理廠、污水泵站等方面的廢氣凈化和脫臭。隨著生物治理技術(shù)在環(huán)境污染治理中的不斷發(fā)展、成熟及應(yīng)用，利用生物治理技術(shù)消除惡臭污染，近20 多年來(lái)也得到了廣泛的研究，其顯著的除臭效果己引起愈來(lái)愈多的關(guān)注。自80年代以來(lái)，國(guó) 外已有各類微生物脫臭的裝置和設(shè)備運(yùn)用于冶金、石油、化工、畜牧業(yè)和污水處理廠，并取 得了較好的效果。國(guó)內(nèi)在這方面起步較晚，直到九十年代才開(kāi)始對(duì)生化法凈化低濃度有機(jī)廢 氣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和系統(tǒng)研究。昆明理工大學(xué)的孫珮石和同濟(jì)大學(xué)邵立明等進(jìn)行了生物法凈化有機(jī) 廢氣、惡臭氣體的研究。鄭士民等利用生物吸收塔，對(duì)石油催化干氣和沼氣進(jìn)行脫硫，硫化 氫的生物凈化效率分別為71.45%和46.91%。馬紅采用固定床生物反應(yīng)器處理含NH3臭氣， 氣相NH3去除率大于92M。姜安璽等用生物滴濾塔中進(jìn)行脫除乙硫醇研究。郭靜等利用污水 處理廠活性污泥掛膜的復(fù)合式生物膜反應(yīng)器進(jìn)行脫臭。邸進(jìn)申、馬艷玲、任愛(ài)玲等也進(jìn)行了 生物法除臭的實(shí)驗(yàn)室研究。孫珮石教授領(lǐng)導(dǎo)的課題組已進(jìn)行了生物法凈化低濃度有機(jī)廢氣在 福建、昆明及河北的某些廠家的工業(yè)推廣應(yīng)用，國(guó)內(nèi)亦有生物法凈化污水廠廢氣、巻煙廠廢 氣、垃圾站臭氣、煉油廠惡臭廢氣和制藥廠惡臭廢氣的工程應(yīng)用報(bào)道。雖然生物脫臭法的歷 史還較短，部分工作仍在實(shí)驗(yàn)階段，但由于其具有傳統(tǒng)方法不可比擬的優(yōu)越性及安全性，發(fā) 展?jié)摿^大，因而具有相當(dāng)廣闊的應(yīng)用前景。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供惡臭廢氣的吸收-生物處理技術(shù)，吸收-生物脫臭技術(shù)能高效去除有機(jī) 胺類、氨氣、硫化氫、硫醇類、甲基硫醚(DMS)、 二甲基二硫(DMDS)、苯乙烯、揮發(fā)性有機(jī) 物(VOC)、 二甲基三硫、苯甲胺、二硫化碳、羰基硫等氣態(tài)惡臭污染物、以及各種惡臭味、 它們大多具有毒性，部分是致癌物、脫臭效果可達(dá)99%以上。空床停留時(shí)間為ll~45s。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn) 設(shè)計(jì)、使用一種惡臭廢氣的吸收-生物處理工藝，廢氣首先進(jìn)入到噴淋吸收塔，將難于生 化降解的氨、有機(jī)胺類酸洗除去大部分，減少生物濾塔的負(fù)荷。它將起到酸吸收胺、氨和降 溫的作用，以使進(jìn)入生物濾塔的溫度控制在5()GC以下。如污染物中無(wú)氨、有機(jī)胺類，則用水 噴淋，則可起潤(rùn)濕、增濕或降溫作用，以利用后續(xù)生物降解作用，循環(huán)液由循環(huán)水泵打到塔 頂向下噴淋到生物膜填料上，并從塔底流出進(jìn)入循環(huán)液儲(chǔ)槽循環(huán)使用。然后廢氣從塔底進(jìn)入 生物滴濾裝置，在上升過(guò)程中與附著在載體(填料)表面的潤(rùn)濕的生物膜接觸被生物降解為 無(wú)臭的化合物，生物滴濾裝置里的凈化惡臭廢氣的專用微生物菌群，該微生物菌群生物活性 溫度在20~55QC。凈化后的氣體從塔頂排出。噴淋吸收產(chǎn)生的廢水一部分可作生物循環(huán)水、 其它經(jīng)生化處理后重新作為噴淋水循環(huán)使用。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、制作的惡臭廢氣的吸收-生物處理工藝的生物滴濾裝置，其特征在于生物滴濾裝置 中所使用的梁式氣體噴射型支承板與液休再分布器配套使用，(1)梁式氣體噴射型支承板的 自由截面率接近，甚至超過(guò)100%，為氣、液兩相提供不同的通道，從而避免了其間的流動(dòng)干 擾，即使在很高的氣、液負(fù)荷下操作壓降也很小，(2)氣、液兩相流體通量大，(3)對(duì)氣、 液兩相流體進(jìn)行了均勻分布，從而保證了高效塔填料發(fā)揮出較高的傳質(zhì)效率，(4)梁式結(jié)構(gòu) 剛性好，易于分塊和安裝，特別適用于大氣量的廢氣處理。生物滴濾裝置所采用的槽式液體分布器，該液體分布器通常是分流槽(一級(jí)槽)、 一組分 布槽(二級(jí)槽)、及分布槽上液體分布元件等構(gòu)成，第一級(jí)的分流槽通過(guò)槽底開(kāi)孔將液體初分 成若干流股，分別加入其下方的液體分布槽，再通過(guò)分布槽底(或槽壁)上的開(kāi)孔或?qū)Ч埽?以及槽壁上緣的V型堰口等將液體均勻分布于填料層上，它具有較大的操作彈性和極好的抗 固體雜質(zhì)的能力，還具有優(yōu)良的分布性能和抗污染易清洗等使用性能，可處理大氣、液流量 場(chǎng)合。生物滴濾裝置里的凈化惡臭廢氣的微生物菌群，該微生物菌群生物活性溫度在20~55GC。 所用的填料是單獨(dú)填料、混合填料。生物凈化塔也可以采用長(zhǎng)方體，鋼結(jié)構(gòu)或混凝土結(jié)構(gòu)， 填料分層填裝。每個(gè)填料單元設(shè)一個(gè)氣體導(dǎo)流孔板，使廢氣分布均勻。 生物循環(huán)液儲(chǔ)槽下部設(shè)置曝氣管，好氧生物降解循環(huán)液的惡臭污染物。 生物滴濾裝置里的除霧沫器，它是以金屬絲網(wǎng)或合成纖維絲網(wǎng)作為除霧沫元件，夾固在兩 柵板之間而構(gòu)成。
具體實(shí)施方式
以下通過(guò)實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。所使用的填料可以為陶粒、顆?；钚蕴俊⒉讳P鋼 環(huán)、塑料環(huán)等。實(shí)施例一吸收-生物聯(lián)合處理水產(chǎn)飼料惡臭廢氣水產(chǎn)詞料在熟化、烘干工序產(chǎn)生的有組織排放的惡臭廢氣，這些惡臭廢氣的成分有三甲胺、 氨、硫化氫、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。廢 氣溫度70~80QC。采用水產(chǎn)詞料炱氣廢氣凈化專用菌種對(duì)生物滴濾裝置進(jìn)行接種掛膜。在湛 江粵華水產(chǎn)詞料有限公司對(duì)水產(chǎn)飼料惡臭廢氣吸收—生物法凈化工程裝置的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)行了 154天試運(yùn)行考察，其間該裝置表現(xiàn)出了良好的運(yùn)行穩(wěn)定性。停留時(shí)間11.73s,在 143天內(nèi)氨的凈化效率一般穩(wěn)定在94.67 100%， 144 154天可達(dá)100°/。，幾乎未檢出；三甲胺的凈化效率在97.3%以上，最大可達(dá)100°/。，幾乎未檢出；二甲二硫的凈化效率在99%以上， 最大可達(dá)100%，幾乎全部去除。生物凈化裝置進(jìn)氣氣體流量Q : 27090-390303/h，噴淋吸 收進(jìn)氣溫度Tc :70 8()GC，三甲胺、氨、二甲二硫、硫化氫平均進(jìn)氣濃度分別為0.1~100mg/m3, 進(jìn)氣氣體溫度T : 30 55氣體阻力降A(chǔ)P : 20-50 mmH20，單位填料層高度壓降40Pa/m填 料層。循環(huán)液體噴淋密度0.9m3/m2.h。
循環(huán)液體pH : 7.0-8.0。實(shí)施例一吸收-生物技術(shù)處理含三甲胺惡臭廢氣 為了解決廢氣中的有機(jī)胺類物質(zhì)惡臭污染問(wèn)題，采用惡臭廢氣凈化專用馴化菌種掛膜的 生物滴濾塔處理三甲胺惡臭廢氣的實(shí)驗(yàn)方法，三甲胺的凈化效率達(dá)99.9%以上，凈化后尾氣 能達(dá)到國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例三吸收-生物技術(shù)處理含H2S和NH3惡臭廢氣采用惡臭廢氣凈化專用馴化菌種掛膜的生物滴濾塔對(duì)含H2S和NH3兩種污染物都具有較 強(qiáng)的降解能力，iH2S的凈化比NH3的凈化更容易，H2S都能達(dá)到100%的去除率；而NH3 的凈化效率保持在99.9%以上，可實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。實(shí)施例四吸收-生物技術(shù)處理含H2S和NH3、三甲胺惡臭廢氣 采用惡臭廢氣凈化專用馴化菌種掛膜的生物滴濾塔對(duì)含H2S和NH3、三甲胺的三種污染 物都具有較強(qiáng)的降解能力。H2S都能達(dá)到100%的去除率；系統(tǒng)對(duì)NH3和三甲胺的凈化效率分 別保持在99.6%和99.8%左右，停留時(shí)間為21.7s。吸收-生物法脫臭技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)產(chǎn)生明顯的環(huán)境效益和社會(huì)效益，其可減少?gòu)U氣擾民的 事件發(fā)生并使有關(guān)的工業(yè)生產(chǎn)得以順利進(jìn)行，也有助于保護(hù)生態(tài)環(huán)境。吸收-生物法脫臭技術(shù) 是在凈化性能、投資成本、運(yùn)行費(fèi)用、可操作性、廢棄物和副產(chǎn)品的性能等方面均優(yōu)丁現(xiàn)有 技術(shù)的新型實(shí)用技術(shù)方法?？蛇m應(yīng)低濃度、大氣量，不間惡臭氣體物質(zhì)的脫臭凈化處理。吸 收-生物脫臭方法可應(yīng)用于水產(chǎn)詞料工業(yè)、飼料工業(yè)、煉油、煉焦、牛皮紙漿、煉油、煉焦、 石化、煤氣、糞便處理、 一硫化碳的生產(chǎn)或加工、制藥、農(nóng)藥、合成樹(shù)脂、合成纖維、橡膠、 垃圾處理、生活污水下水道、氮肥、硝酸、肉類加工、水產(chǎn)加工，畜產(chǎn)加工、皮革、骨膠、 生活污水處理、肉類腐爛、屠宰牲畜、養(yǎng)殖、畜牧業(yè)和污水處理、造紙、食品加工、涂料、 染料、煙廠等惡臭廢氣的治理。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明涉及惡臭廢氣的吸收-生物處理技術(shù)，其特征在于廢氣進(jìn)入到噴淋吸收塔，可發(fā)生吸收、增濕和降溫作用，然后廢氣進(jìn)入生物滴濾裝置，在上升過(guò)程中與附著在載體(填料)表面的潤(rùn)濕的生物膜接觸并被生物降解成無(wú)臭的化合物，凈化后的氣體排出?？沾餐Ａ魰r(shí)間為11～45s。循環(huán)液由循環(huán)水泵打到塔頂向下噴淋到生物填料上，并從塔底流出進(jìn)入循環(huán)液儲(chǔ)槽循環(huán)使用。噴淋吸收產(chǎn)生的廢水一部分可作生物循環(huán)水、其它經(jīng)過(guò)生化處理后重新作為噴淋水循環(huán)使用。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述惡臭廢氣處理的吸收-生物凈化技術(shù)。其特征是吸收-生物 聯(lián)合處理惡臭廢氣。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的惡臭廢氣的吸收-生物技術(shù)的噴淋吸收裝置，其特征在 于可用酸洗吸收塔，除去一部分氨、有機(jī)胺污染物，以減少生物滴濾裝置的負(fù)荷， 它將起到酸吸收胺、氨、增濕和降溫的作用，以使進(jìn)入生物濾塔的溫度控制在 5(^C以下。如污染物中無(wú)氨、有機(jī)胺類，則用水噴淋吸收塔，則可起增濕、降 溫作用，以利用后續(xù)生物降解作用。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的惡臭廢氣的吸收-生物技術(shù)的噴淋吸收裝置，其特征在 于噴淋吸收產(chǎn)生的廢水一部分可作生物循環(huán)水、其它經(jīng)過(guò)生化處理后重新作為噴 淋水循環(huán)使用。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的惡臭廢氣的吸收-生物凈化技術(shù)的生物滴濾裝置，其特 征在于生物滴濾裝置和生物液循環(huán)裝置一體化為生物凈化裝置，也可采用分體 式、分為生物滴濾裝置和生物液循環(huán)槽兩個(gè)獨(dú)立裝置，以減少生物塔的高度。
6. 權(quán)利要求5所述的惡臭廢氣的吸收-生物凈化技術(shù)的生物滴濾裝置，其特征在于 該裝置中所使用的梁式氣體噴射型支承板與液體再分布器配套使用。
7. 權(quán)利要求5所述的惡臭廢氣的吸收-生物凈化技術(shù)的生物滴濾裝置所采用的槽 式液體分布器，該液體分布器通常是分流槽(一級(jí)槽)、 一組分布槽(二級(jí)槽)、及分布槽上液體分布元件等構(gòu)成。
8. 權(quán)利要求5所述的惡臭廢氣的吸收-生物凈化技術(shù)的生物滴濾系統(tǒng)所采用的生 物液循環(huán)裝置下部設(shè)置曝氣管，好氧生物降解循環(huán)液的惡臭污染物。
9. 權(quán)利要求1所述的惡臭廢氣的吸收-生物技術(shù)的生物滴濾裝置，其特征在于生物 滴濾裝置里的凈化惡臭廢氣的微生物菌群，該微生物菌群生物活性溫度在 20~55。C。
全文摘要
本發(fā)明涉及惡臭廢氣的吸收-生物處理方法，惡臭廢氣進(jìn)入噴淋吸收塔，發(fā)生吸收、增濕和降溫作用，然后進(jìn)入生物滴濾裝置，在上升過(guò)程中與附著在填料表面的生物膜接觸并被生物降解為無(wú)臭的化合物，凈化后的氣體排出。空床停留時(shí)間為11～45s。噴淋吸收產(chǎn)生的廢水一部分可作生物循環(huán)水、其它經(jīng)生化處理后重新作為噴淋水循環(huán)使用。吸收-生物技術(shù)能高效去除有機(jī)胺類、氨氣、硫化氫、硫醇類、甲基硫醚(DMS)、二甲基二硫(DMDS)、苯乙烯、揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)、二甲基三硫、苯甲胺、二硫化碳、羰基硫等氣態(tài)惡臭污染物、以及各種惡臭氣味，它們大多具有毒性，部分是致癌物、脫臭效果可達(dá)99％，可實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。適應(yīng)于低濃度、大氣量，不同惡臭氣體污染物的脫臭凈化處理。
文檔編號(hào)B01D53/14GK101234280SQ20071003128
公開(kāi)日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2007年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月7日
發(fā)明者魏在山 申請(qǐng)人:中山大學(xué)