一种含硫有机废气的净化系统和净化方法技术方案

本发明专利技术提供一种含硫有机废气的净化系统和净化方法。该净化系统包括连通的吸收塔和膜载生物除臭反应器；膜载生物除臭反应器包括反应器本体、若干膜组件、若干反冲洗曝气头、第一供气单元和第二供气单元；第一供气单元与膜组件连通，第二供气单元与反冲洗曝气头连通；反冲洗曝气头朝向膜组件设置。该净化方法包括如下步骤：1)待处理含硫有机废气被喷淋液吸收；2)将步骤1)得到的待处理废液和污泥通入膜载生物除臭反应器中在氧气供气压力条件下进行活性污泥驯化；3)活性污泥驯化完成后，继续通入待处理废液，在氧气供气压力和曝气条件下进行膜载生物除臭。本发明专利技术可实现含硫恶臭有机污染物去除效率≥99.9％，氧气利用效率≥99％。

Purification system and method for sulfur containing organic waste gas

【技术实现步骤摘要】
一种含硫有机废气的净化系统和净化方法
本专利技术属于环保
，特别是涉及一种含硫有机废气的净化系统和净化方法。
技术介绍
随着工业生产的发展，恶臭污染逐渐加剧，严重影响了周围居民的生活环境，引发居民的大量投诉。在人类的工业生产过程中如石油冶炼厂、农药厂、橡胶厂、造纸厂、化工厂等会释放出大量含硫恶臭有机污染物，一些城市公共设施如垃圾填埋场和污水处理厂也会产生含硫恶臭有机污染物，有调查显示某垃圾填埋场集气井里含有高浓度的甲硫醚(36847－43307μg/m3)，甲硫醇(15136－29087μg/m3)，二硫化碳(8757－9009μg/m3)和二甲基二硫醚(2945－4561μg/m3)。含硫恶臭有机污染物具有嗅阈值低和高毒、高腐蚀的性质，其含有酸性成分具有较强的腐蚀性和还原性，可以腐蚀金属，毒害石油产品。其存在更是直接使人产生不适，危害人类健康：影响呼吸系统，恶臭的存在使人产生不愉快的，强烈刺激感官，妨碍正常呼吸；阻碍循环系统，随着呼吸过程，部分恶臭物质会进入循环系统，例如硫化氢具有很强的毒性，在循环过程中进入血液后会阻碍氧的运输，影响人体正常的生理机能；危害消化系统，经常接触恶臭物质，会产生恶心、呕吐、厌食等症状，导致消化衰退，内分泌紊乱等；影响神经系统，长期与恶臭接触会对神经产生毒害，例如CS2具有神经毒性，损害大脑；伤害人体器官，长期与酸性恶臭物质接触，会对人体的眼睛、皮肤等器官产生腐蚀，损害眼睛，影响人的正常视力；部分的有机恶臭物质还会引起中毒、癌变甚至死亡。因此，为了使居民有更健康的生产生活，对含硫恶臭有机污染物的治理亟待解决。传统的恶臭去除方法主要包括物理、生物、化学三个方面，物理过程主要包括水吸收、物理吸附、冷却冷凝、掩蔽、稀释等，采用物理方法去除恶臭气体，并没有将气体真正的去除，只是将其转移或掩蔽，因此还需要后续的处理才能将恶臭去除。化学过程，主要包括湿式化学吸收、化学吸附、化学氧化、催化氧化等，采用化学方法去除恶臭气体，存在二次污染，运行费用高等问题。生物法除臭由于其净化效率高、投资费用低、无二次污染等优点，引发了广泛关注。目前对生物法去除含硫恶臭的研究主要集中在生物滴滤塔上，其存在易堵塞、气液传质效率低的问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种含硫有机废气的净化系统和净化方法，可实现含硫恶臭有机污染物去除效率≥99.9％，氧气利用效率≥99％。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术第一方面提供一种含硫有机废气的净化系统，包括连通的吸收塔和膜载生物除臭反应器；所述膜载生物除臭反应器包括反应器本体、若干膜组件、若干反冲洗曝气头、第一供气单元和第二供气单元；所述膜组件和所述反冲洗曝气头设于所述反应器本体内；所述第一供气单元与所述膜组件连通，所述第二供气单元与所述反冲洗曝气头连通；所述反冲洗曝气头朝向所述膜组件设置。本专利技术第二方面提供一种含硫有机废气的净化方法，包括如下步骤：1)待处理含硫有机废气被喷淋液吸收；2)将步骤1)得到的待处理废液和污泥通入膜载生物除臭反应器中在氧气供气压力条件下进行活性污泥驯化；3)活性污泥驯化完成后，继续通入待处理废液，在氧气供气压力和曝气条件下进行膜载生物除臭。优选地，所述喷淋液选自氯化铵、磷酸氢二钾、硫酸镁、氯化钙和硫酸亚铁中的至少一种。优选地，所述喷淋液的pH值为9～10。优选地，步骤2)中，污泥的VSS为10～20g/L，如10～15g/L或15～20g/L。优选地，步骤2)中，待处理废液中含硫污染物浓度为2～5mmol/L。优选地，步骤2)中，水力停留时间为12～24h。优选地，步骤2)中，氧气供气压力为6～8psi。优选地，步骤2)中，驯化时间为3～4天。优选地，步骤3)中，待处理废液中含硫污染物浓度为0.1～100mmol/L。优选地，步骤3)中，氧气的供气压力为1～20psi，如1～10psi或10～20psi。优选地，步骤3)中，根据进水含硫污染物浓度动态调节氧气供给压力。可以按照以方法进行动态调节：设置初始氧气的供气压力为5～10psi，进水含硫污染物浓度在0.1～5mmol/L时，控制单元控制对应阀门调节氧气的供气压力在3～5psi，若含硫污染物浓度升高，每升高5mmol/L，控制单元控制对应阀门调节氧气的供气压力增加一个psi，最大增到20psi。优选地，步骤3)中，通过监测膜载生物除臭反应器出水中含硫污染物浓度动态反馈调节氧气供气压力。可以按照以下方法进行动态反馈调节：出水含硫污染物浓度在10-4-10-3mmol/L时，不改变氧气的供气压力，出水含硫污染物浓度在10-3-10-2mmol/L时，氧气的供气压力增加2psi，出水含硫污染物浓度在10-2-10-1mmol/L时，氧气的供气压力增加4psi，出水含硫污染物浓度在10-1-1mmol/L时，氧气的供气压力增加10psi。优选地，步骤3)中，通过定期曝气调节膜厚。优选地，步骤3)中，水力停留时间为30～240min，如30～60min或60～240min。优选地，步骤3)中，曝气冲刷强度为10～20L/(s·m2)。优选地，步骤3)中，曝气冲刷时间为2～5min。上述技术方案具有如下有益效果：(1)本专利技术具有装置紧凑、占地面积小、操作简便、自动化程度高和易于推广等优点。(2)本专利技术可实现对生物膜膜厚的调节，高效降解微生物代谢活性高。(3)本专利技术可实现喷淋液循环利用，减少氧气供气量，运行成本低。(4)本专利技术可根据含硫污染物进水浓度和出水浓度动态调节氧气供气量，在高效净化的同时提高氧气利用效率，本方法在最高可实现含硫恶臭有机污染物去除效率≥99.9％，氧气利用效率≥99％。附图说明图1显示为本专利技术一种含硫有机废气的净化系统图：图中显示的膜载生物除臭反应器为其的主视结构示意图。图2显示为本专利技术净化系统中膜载生物除臭反应器的俯视结构示意图。附图标记1吸收塔11喷淋液进口12废气进口13废液出口14气相出口2膜载生物除臭反应器21反应器本体22膜组件23反冲洗曝气头24第一供气单元241氧气储罐242第一管道243第二管道244第一阀门245第二阀门25第二供气单元251鼓风机252第三管道253第三阀门26进水口261进水阀门262第一污染物检测单元27进水井28进水渠29布水孔210出水口211出水井212气相排出口213挡水裙板214挡板215出泥井2151排泥孔216排泥管217控制单元3喷淋液单元4pH检测单元5第一鼓风机...

【技术保护点】
1.一种含硫有机废气的净化系统，其特征在于，包括连通的吸收塔(1)和膜载生物除臭反应器(2)；所述膜载生物除臭反应器(2)包括反应器本体(21)、若干膜组件(22)、若干反冲洗曝气头(23)、第一供气单元(24)和第二供气单元(25)；/n所述膜组件(22)和所述反冲洗曝气头(23)设于所述反应器本体(21)内；/n所述第一供气单元(24)与所述膜组件(22)连通，所述第二供气单元(25)与所述反冲洗曝气头(23)连通；所述反冲洗曝气头(23)朝向所述膜组件(22)设置。/n

【技术特征摘要】
1.一种含硫有机废气的净化系统，其特征在于，包括连通的吸收塔(1)和膜载生物除臭反应器(2)；所述膜载生物除臭反应器(2)包括反应器本体(21)、若干膜组件(22)、若干反冲洗曝气头(23)、第一供气单元(24)和第二供气单元(25)；
所述膜组件(22)和所述反冲洗曝气头(23)设于所述反应器本体(21)内；
所述第一供气单元(24)与所述膜组件(22)连通，所述第二供气单元(25)与所述反冲洗曝气头(23)连通；所述反冲洗曝气头(23)朝向所述膜组件(22)设置。


2.如权利要求1所述的含硫有机废气的净化系统，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：
1)所述吸收塔(1)设有喷淋液进口(11)、废气进口(12)、废液出口(13)和气相出口(14)，所述喷淋液进口(11)和所述气相出口(14)位于所述废气进口(12)的上方，所述废液出口(13)与所述膜载生物除臭反应器(2)连通；
2)所述净化系统还包括喷淋液单元(3)，所述喷淋液单元(3)与所述吸收塔(1)连通；
3)所述净化系统还包括用于将含硫有机废气通入所述吸收塔(1)的第一鼓风机(5)，所述第一鼓风机(5)与所述吸收塔(1)连通；
4)所述反应器本体(21)呈圆柱形，所述膜载生物除臭反应器还包括进水口(26)、进水井(27)、进水渠(28)和若干布水孔(29)，所述进水口(26)设于所述反应器本体(21)上，所述进水口(26)与所述进水井(27)连通，所述进水渠(28)环绕设于反应器本体的内壁上，所述布水孔(29)设于所述进水渠(28)上；
5)所述膜载生物除臭反应器还包括出水口(210)和出水井(211)，所述出水井(211)设于所述反应器本体(21)内，所述出水口(210)设于所述反应器本体(21)上，所述出水口(210)与所述出水井(211)连通；
6)所述反应器本体(21)呈圆柱形，所述若干膜组件(22)呈环形阵列设于所述反应器本体(21)内；
7)所述第一供气单元(24)包括氧气储罐(241)、第一管道(242)和若干第二管道(243)，各第二管道(243)与各膜组件(22)连通，所述氧气储罐(241)经所述第一管道(242)与所述若干第二管道(243)连通；
8)所述第二供气单元(25)包括鼓风机(251)和第三管道(252)，所述鼓风机(251)经所述第三管道(252)与所述若干反冲洗曝气头(23)连通；
9)所述膜载生物除臭反应器还包括气相排出口(212)，所述气相排出口(212)设于所述反应器本体(21)的顶部；
10)所述膜组件(22)中的载体膜为无孔中空纤维膜。


3.如权利要求2所述的含硫有机废气的净化系统，其特征在于，特征2)中，还包括pH检测单元(4)，所述pH检测单元(4)设于所述喷淋液单元(3)内。


4.如权利要求2所述的含硫有机废气的净化系统，其特征在于，特征4)中，还包括如下技术特征中的至少一项：
41)所述进水渠(28)的下方设有水平设置的挡水裙板(213)和垂直设置的挡板(214)，所述挡水裙板(213)一端与反应器本体内侧壁连接，另一端与所述挡板(214)之间设有间距从而形成流水通道；
42)所述进水口(26)上还设有进水阀门(261)和/或第一污染物检测单...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑雄，武婧，陈银广，董磊，杨澜，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31