本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種惡臭氣體處理的技術(shù)領(lǐng)域，更具體是指一種低溫等離子體耦合催化氧化洗滌技術(shù)處理含惡臭廢氣的系統(tǒng)。

技術(shù)背景

目前，生活垃圾處理站、魚蝦養(yǎng)殖場所、各類化工廠、污泥處理站、污水處理廠都建有惡臭性物料的處理系統(tǒng)，由于垃圾、污泥、化工原料、魚蝦養(yǎng)殖場所產(chǎn)生的腐植料在處理過程中容易產(chǎn)生大量的酸性、中性、堿性的無機或有機惡臭氣體，部分氣體甚至含有病菌，如將其直接排放，將直接影響居民身體健康以及正常生活，即使是較低濃度仍讓人產(chǎn)生不適感。此類廢氣目前常用的處理方式為水噴淋或者堿噴淋，或者植物液吸收掩蔽，處理效果非常有限且產(chǎn)生二次污染；焚燒法能徹底處理，但存在投資較高、不安全的缺點。

現(xiàn)有技術(shù)中，采用低溫等離子處理惡臭氣體的方法和設(shè)備較常見，例如：申請?zhí)枮閏n201410395869.0、cn201410228186.6的發(fā)明專利中公開了采用低溫等離子處理惡臭氣體的方法，惡臭氣體經(jīng)過低溫等離子處理后，必須要經(jīng)過臭氧分解設(shè)備除去殘留的臭氧后再進行吸附或生化處理。申請?zhí)枮閏n201310208438.4的發(fā)明公開了一種霧化等離子體氧化-生物質(zhì)吸附處理惡臭的方法，等離子體處理后不用分解臭氧，但是所需的吸附材料制備復雜、不易得。申請?zhí)枮閏n201410775946.5的發(fā)明專利公開了一種垃圾中轉(zhuǎn)站惡臭氣體治理工藝及裝置，惡臭氣體經(jīng)過低溫等離子處理后進行催化氧化，但是催化氧化溫度高，且處理后還需進行洗滌處理。

基于上述方法的缺點，本發(fā)明提供了一種更高效、方便的處理惡臭氣體的系統(tǒng)和方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一個目的在于提供一種處理惡臭氣體的系統(tǒng)。

一種處理惡臭氣體的系統(tǒng)，其特征在于：包括依次串聯(lián)的洗滌單元、低溫等離子體預氧化單元和催化氧化洗滌單元；其中，洗滌單元包括噴淋洗滌塔；低溫等離子體預氧化單元包括至少一個低溫等離子體凈化倉；催化氧化洗滌單元包括催化氧化塔，催化氧化塔上部設(shè)有填料層，下部設(shè)有催化劑床層，塔中部設(shè)有氣體進口，塔頂設(shè)有噴淋設(shè)備。

本發(fā)明系統(tǒng)將惡臭廢氣統(tǒng)一收集后先經(jīng)過洗滌單元進行吸收、降溫，除去存在的酸性或堿性氣體，洗滌單元的出氣通過低溫等離子體預氧化單元，通過電離激發(fā)、轟擊將大部分有機物分子打斷，氧化變?yōu)樗苄暂^好的有機物分子，然后廢氣通過兩級催化氧化洗滌單元后，廢氣中有機物和氧化劑在催化劑床層上可發(fā)生氧化分解作用，除去廢氣污染物，得到的處理氣達標排放。此過程中，低溫等離子體預氧化與催化氧化洗滌的聯(lián)合使用，前者起到了預氧化作用，提高有機物水溶性的同時降低后續(xù)催化氧化洗塔負荷，可大大降低氧化劑的運行成本，且洗滌過程不產(chǎn)生二次廢水污染，整個廢氣處理工藝簡單，能高效穩(wěn)定且投資運行費用低，具有很好的實用性。

作為優(yōu)選，洗滌單元采用噴淋洗滌塔，噴淋洗滌塔下部設(shè)有出水口，出水口與催化氧化洗滌單元通過管路連通。

作為優(yōu)選，本發(fā)明所述的處理系統(tǒng)中，洗滌單元和低溫等離子體預氧化單元通過除濕單元連接，除濕單元采用氣液分離器。再優(yōu)選，除濕單元采用動態(tài)氣液分離器，可連續(xù)分離除去氣體中的水。

作為優(yōu)選，低溫等離子體預氧化單元包括多個低溫等離子體凈化倉，所述的等離子體凈化倉通過串聯(lián)和/或并聯(lián)的方式連接。

作為優(yōu)選，催化氧化洗滌單元中，還包括與催化氧化塔配套的輔助設(shè)備，輔助設(shè)備包括氧化劑的配置系統(tǒng)、中轉(zhuǎn)槽、輔助催化氧化反應罐(槽)、輔助氧化劑添加設(shè)備、酸度及濃度檢測器及自動調(diào)節(jié)設(shè)備。

作為優(yōu)選，催化氧化洗滌單元后面還接有吸附單元，吸附單元采用活性炭雙塔吸附設(shè)備。再優(yōu)選，吸附單元還包括活性炭再生裝置，采用再生活性炭?？啥ㄆ趯崿F(xiàn)活性炭的再生循環(huán)使用。

本發(fā)明的第二個目的是提供利用上述系統(tǒng)處理惡臭氣體的方法，包括以下步驟：

(1)洗滌：惡臭氣體通過集氣設(shè)備進入洗滌單元，氣體自下向上擴散的過程中被自上向下噴淋的無機堿液洗滌，得到洗滌液1和處理氣2；

(2)預氧化：處理氣2進入低溫等離子體氧化單元，通過至少一個低溫等離子凈化倉處理后，得到處理氣3；

(3)催化氧化洗滌：處理氣3進入催化氧化單元，與加入氧化劑的洗滌液1逆向接觸，得到混合液4和處理氣5，處理氣排放，混合液4向下流動時穿過催化床層，得到處理液6，處理液6用于配置步驟(1)所述的無機堿液。

步驟(3)中，洗滌液1中添加的氧化劑為雙氧水、二氧化氯、次氯酸鈉中的一種或幾種，氧化劑含量為0.2～4％，同時洗滌液1中還加入有酸堿調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)洗滌液1為堿性，控制混合液4的ph為8-9。堿液吸收的主要作用在于脫除尾氣中的酸性氧化物和部分有機物。

所述無機堿液中堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀，堿的質(zhì)量濃度為5-15％，無機堿液循環(huán)利用過程中保持ph＞9。

作為優(yōu)選，處理氣2在進入低溫等離子體氧化單元之前先通過動態(tài)氣液分離器，得到處理氣2-1；處理氣5在排放之前先通過活性炭雙塔吸附，達標排放。氣液分離器的主要作用就是截留廢氣中的氣霧型和/或顆粒型物質(zhì)，以確保后續(xù)設(shè)備的正常運行?；钚蕴课絾卧獮閮商谆钚蕴肯浠蚧钚蕴克詣踊蚴謩忧袚Q可實現(xiàn)一套使用另一套脫附再生的功能?；钚蕴繛轭w?；钚蕴?，所述顆粒活性炭可采用普通活性炭或經(jīng)過改性的活性炭制作而成，所述的顆粒形狀為球形、圓柱形或近似球形。吸附劑脫附再生可采用熱空氣、熱氮氣或熱蒸汽等方式。

步驟(1)得到的處理氣2或處理氣2經(jīng)過除濕后的處理氣2-1進入低溫等離子體氧化單元后，低溫等離子體凈化倉在通電運行過程中產(chǎn)生的大量高能電子、正負離子、激發(fā)態(tài)粒子和具有強氧化性的自由基，可將惡臭廢氣分子大部分被氧化為無機態(tài)氣體，或形成易降解、水溶性的中間產(chǎn)物。

步驟(2)得到的處理氣3進入催化氧化洗滌單元，催化氧化洗滌塔由上部的填料系統(tǒng)和底部的催化劑床層兩部分組成；將氧化劑(雙氧水、二氧化氯、次氯酸鈉等)、酸度調(diào)節(jié)劑與前一級堿洗塔中的吸收液配成吸收液由催化氧化塔頂向塔底循環(huán)噴淋，與從塔的中部進來的廢氣逆流吸收，吸收液通過催化劑床層，控制塔中部出水ph在8～9后通過催化劑床層；該過程中，吸收液吸收廢氣中的惡臭組分后經(jīng)過催化劑床層，與吸收液中的氧化劑產(chǎn)生的活性物種發(fā)生氧化分解反應，從而對廢氣深度凈化，同時不產(chǎn)生廢水等二次污染。

以上過程中噴淋塔、低溫等離子體氧化與催化氧化洗滌過程聯(lián)用，主要有三點技術(shù)優(yōu)勢：第一，噴淋塔能對廢氣有洗滌和降溫的作用，保證后續(xù)低溫等離子體氧化設(shè)備的高效穩(wěn)定運行；第二，低溫等離子體對惡臭廢氣有較好的分解作用，等離子體中的活性物種能大部分將惡臭廢氣分子氧化為無極態(tài)，或者易降解、水溶性較好的副產(chǎn)物，該過程能降低廢氣濃度的同時對廢氣有預氧化作用，可有效降低后續(xù)催化氧化運行負荷和氧化劑消耗；第三，系統(tǒng)中噴淋液可與催化氧化塔出水循環(huán)配置成含氧化劑的噴淋液，在系統(tǒng)內(nèi)部循環(huán)、多次套用，廢氣和廢水中廢氣組分等均能得到徹底分解，不產(chǎn)生二次污染。

步驟(1)的噴淋洗滌塔為石墨或玻璃鋼耐腐蝕填料塔，填料為陶瓷或聚四氟乙烯；氣液比為1～50l/m³，氣體在洗塔中停留時間為5～60s。

步驟(2)低溫等離子體氧化設(shè)備放電方式可以采用雙介質(zhì)阻擋放電，可保證設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性，同時達到更好的去除效率。

步驟(3)催化氧化塔為石墨或改性石墨耐腐蝕材料降膜吸收塔；吸附塔的材質(zhì)為玻璃鋼或襯氟碳鋼材質(zhì)。溶液吸收塔的液氣比為3～8，廢氣在填料塔中流速為0.3～3m/s；噴淋可以是塔頂噴淋或塔頂與中部分別噴淋的方式。

催化氧化單元上部裝填填料，塔底有催化劑床層。上部填料為陶瓷或聚四氟乙烯；下部的催化劑為負載型催化劑，以活性炭、活性炭纖維、氧化鋁、分子篩或陶瓷作為載體，以銅、銅的氧化物、鐵、鐵的氧化物、鈷、鈷的氧化物、鎳、鎳的氧化物、鈦、鈦的氧化物、鉬、鉬的氧化物中的至少一種作為活性組分；廢氣從塔中部進入，與塔頂噴淋下來的溶液吸收，最后通過催化劑床層發(fā)生氧化分解反應。

步驟(3)催化氧化單元配套設(shè)施中包含但不僅限于循環(huán)泵、氧化劑配置系統(tǒng)、中轉(zhuǎn)槽、輔助催化氧化反應罐(槽)、輔助氧化劑添加系統(tǒng)、ph和濃度監(jiān)測系統(tǒng)和自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)等設(shè)備；

本發(fā)明所述的方法適用于生活垃圾處理站、魚蝦養(yǎng)殖場所、各類化工廠、污泥處理站、污水處理廠等過程中產(chǎn)生惡臭廢氣的處理方法。

附圖說明

圖1是處理惡臭氣體的系統(tǒng)示意圖。

具體實施方式

實施例1：

如圖1所示的處理惡臭氣體的系統(tǒng)，包括依次相連的噴淋洗滌塔1、低溫等離子體凈化倉2和催化氧化塔3；噴淋洗滌塔1下部設(shè)有出水口，出水口與催化氧化塔3通過管路連通。噴淋洗滌塔1和低溫等離子體凈化倉2通過除水器4連接，除濕器4采用動態(tài)氣液分離器，可連續(xù)分離除去氣體中的水。催化氧化塔3上部設(shè)有填料層，下部設(shè)有催化劑床層，塔中部設(shè)有氣體進口，塔頂設(shè)有噴淋設(shè)備。

催化氧化洗滌單元中，還包括與催化氧化塔配套的輔助設(shè)備，輔助設(shè)備包括氧化劑的配置系統(tǒng)、中轉(zhuǎn)槽、輔助催化氧化反應罐(槽)、輔助氧化劑添加設(shè)備、酸度及濃度檢測器及自動調(diào)節(jié)設(shè)備。催化氧化洗滌單元后面還接有吸附單元，吸附單元采用活性炭雙塔吸附設(shè)備。吸附單元還包括活性炭再生裝置，采用再生活性炭，可定期實現(xiàn)活性炭的再生循環(huán)使用。

實施例2：

某漁產(chǎn)品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生了大量含硫化氫、三甲胺、甲硫醚、甲硫醇和低濃度氨氣的惡臭廢氣。其中硫化氫約800mg/m³，甲硫醚約200mg/m³，tvoc約560mg/m³，廢氣以3000m³/h的流量進入填料噴淋塔，與濃度為10％的氫氧化鈉水溶液逆流吸收，液氣比為6，吸收后硫化氫含量約42mg/m³，甲硫醚含量約168mg/m³，tvoc約420mg/m³；經(jīng)堿噴淋后的廢氣進入低溫等離子體氧化設(shè)備，設(shè)備采用介質(zhì)阻擋放電，裝機功率約12kw，廢氣停留時間約5.3秒，廢氣經(jīng)過低溫等離子體氧化設(shè)備后，硫化氫含量約18mg/m³，甲硫醚含量約110mg/m³，tvoc約200mg/m³；從低溫等離子體氧化出來的廢氣從塔中部進入兩級催化氧化洗塔，與從催化氧化洗塔部頂噴淋的含氧化劑溶液逆向接觸，噴淋密度為30m³/m²·h，廢氣停留時間為10s，所述催化氧化塔中部泵入的次氯酸鈉溶液有效氯含量為2.3％，其中填料塔吸收溫度為35℃，催化劑床層溫度為40℃，床層高度約400mm，空速約為1.5s^-1。尾氣處理后進入吸附塔，廢氣通過吸附塔流速約為0.2m/s，運行開始后，每隔180min測一次尾氣中硫化氫、甲硫醚和tvoc數(shù)值，從吸附塔出來的廢氣中硫化氫檢測不出，甲硫醚約0.2mg/m³，tvocs約為78mg/m³，處理后氣體高空達標排放，同時催化氧化塔出水cod為10mg/m³。

實施例3：

某企業(yè)污水處理生化廢氣產(chǎn)中含硫醚、硫醇和少量有機胺類的惡臭廢氣。其中硫醚約18mg/m³，硫醇約46mg/m³，tvoc約178mg/m³，廢氣以1000m³/h的流量進入填料噴淋塔，與濃度為10％的氫氧化鈉水溶液逆流吸收，液氣比為4，吸收后硫醚含量約15mg/m³，甲硫醚含量約33mg/m³，tvoc約14mg/m³；經(jīng)堿噴淋后的廢氣進入低溫等離子體氧化設(shè)備，設(shè)備采用介質(zhì)阻擋放電，裝機功率約8kw，廢氣停留時間約6秒，廢氣經(jīng)過低溫等離子體氧化設(shè)備后，硫化氫含量約10mg/m³，甲硫醚含量約21mg/m³，tvoc約93mg/m³；從低溫等離子體氧化出來的廢氣從塔中部進入一級催化氧化洗塔，與從催化氧化洗塔部頂噴淋的含氧化劑溶液逆向接觸，噴淋密度為25m³/m²·h，廢氣停留時間為4.5s，所述催化氧化塔中部泵入的次氯酸鈉溶液有效氯含量為1.2％，其中填料塔吸收溫度為30℃，催化劑床層溫度為35℃，床層高度約200mm，空速約為1.0s^-1。尾氣處理后進入吸附塔，廢氣通過吸附塔流速約為0.21m/s，運行開始后，每隔120min測一次尾氣中硫化氫、甲硫醚和tvoc數(shù)值，從吸附塔出來的廢氣中硫化氫檢測不出，甲硫醚約0.04mg/m³，tvocs約為44mg/m³，處理后氣體高空達標排放，同時催化氧化塔出水cod為0.8mg/m³。