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一种膜基废气生物处理方法及系统技术方案

技术编号:27914643 阅读:17 留言:0更新日期:2021-04-02 13:49
本发明专利技术提供一种膜基废气生物处理方法及系统。该方法包括如下步骤:1)将含硫有机废气和氧气混合并通入,然后通入营养液和污泥,进行挂膜并驯化;2)驯化完后,继续通入混合后的含硫有机废气和氧气,进行膜载微生物反应。该系统包括气体混合装置和膜基废气生物处理装置;气体混合装置包括混合装置本体、氧气供气管道和含硫有机废气供气管道;膜基废气生物处理装置括处理装置本体和若干膜组件;混合装置本体与膜组件连通。本发明专利技术采用无泡曝气大大提高气体传质效率,提升水溶性差的气体污染物去除效率,实现污染物去除率达99%,并且实现对膜厚的调节,高效降解微生物代谢活性高,含硫恶臭有机污染物去除效率高,氧气利用效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种膜基废气生物处理方法及系统
本专利技术涉及环保
,特别是涉及一种膜基废气生物处理方法及系统。
技术介绍
随着社会经济的飞速发展及城市化进程的不断加速,环境污染问题日益突出。而近年来工业制造、垃圾处理、污水处理过程中产生的恶臭严重困扰着居民的生活,尤其污水处理厂、垃圾处理厂周边居民怨声载道、苦不堪言。臭气排放标准日益严格,我国在1993年针对恶臭污染颁布了《恶臭污染物排放标准》,规定了硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲基二硫和二硫化碳五种含硫恶臭污染物的厂界排放限值。寻找一种臭气深度彻底的处理工艺刻不容缓。恶臭是指一切刺激嗅觉器官引起人们不愉快和损坏生物环境的物质,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,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。现有工艺虽然对臭气有一定的处理作用,但其效果仍然不尽人意。生物法是指利用微生物的生命活动代谢掉恶臭气体中的污染物质,微生物将污染物当作能源物质用于生命活动。由于微生物对各种污染物均有较强和较快的适应能力,生物法用于去除废气中的含硫恶臭污染物质相比于物理法和化学法具有二次污染低,操作简便和能耗小等优点,因此受到广泛关注成为近些年的研究重点。目前较为成熟的生物反应器有生物洗涤塔和生物滴滤塔,生物洗涤塔存在气液传质的比表面积小和投资运行费用高的问题,生物滴滤塔则是容易积累过多的剩余污泥造成气体短路。对于那些易溶于水的VOCs在处于低负荷速度较低的情况下,生物过滤技术已取得较大的成功,但对于溶解度低并且处理浓度低的含硫恶臭有机废气,传统的生物反应器的处理效果不佳。本专利技术设计一种膜基废气生物处理系统,能结合生物过滤装置和膜反应器的优势,并且采用膜内曝气的无泡曝气,增加了气体的传质速率和利用效率,通过调节液相可以去除过剩生物质,不易形成堵塞,适用于处理溶解度低的气相污染物。
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膜基废气生物处理方法及系统,采用无泡曝气大大提高气体传质效率,提升水溶性差的气体污染物去除效率,实现污染物去除率达99%,并且实现对膜厚的调节,高效降解微生物代谢活性高,含硫恶臭有机污染物去除效率高,氧气利用效率高。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膜基废气生物处理方法,包括如下步骤:1)将含硫有机废气和氧气混合并通入,然后通入营养液和污泥,进行挂膜并驯化;2)驯化完后,继续通入混合后的含硫有机废气和氧气,进行膜载微生物反应。优选地,步骤1)中,还包括如下技术特征中的至少一项:11)所述含硫有机废气和所述氧气的体积比为1:1~1:5,如1:1~1:3或1:3~1:5;12)所述含硫有机废气和所述氧气混合后含硫污染物浓度为2g/m3~5g/m3,如2g/m3~2.5g/m3或2.5g/m3~5g/m3;13)氧气压力为1psi~5psi,如1psi~3psi或3psi~5psi;14)所述营养液包括KH2PO4、NH4Cl、Mg2+和微量元素;15)所述营养液为连续流;16)所述营养液的pH值为6.0~8.0;17)所述污泥的VSS为10g/L~20g/L,如10g/L~15g/L或15g/L~20g/L;18)水力停留时间为3d~4d;19)驯化时间为3d~4d。优选地,步骤2)中,还包括如下技术特征中的至少一项:21)通过定期曝气调节膜厚;22)所述含硫有机废气和所述氧气的体积比为1:1~1:5,如1:1~1:3、1:3~1:4或1:4~1:5;23)所述混合后的含硫污染物浓度为0.5g/m3~5g/m3,如0.5g/m3~2g/m3、2g/m3~3g/m3或3g/m3~5g/m3;24)氧气压力为1psi~5psi,如1psi~3psi、3psi~4psi或4psi~5psi;25)水力停留时间为3d~4d;26)通过检测膜载微生物反应后出气中含硫污染物浓度动态调节氧气和含硫有机废气的比例;可以初始设置混合前氧气压力和含硫有机废气压力都为0.5psi,若出气中含硫污染物浓度<0.5g/m3,则将混合前含硫有机废气压力扩大相应倍数,该倍数=混合后的含硫污染物浓度/出气中含硫污染物浓度,上限为5psi,若出气中含硫污染物浓度>5g/m3,则将混合前氧气压力扩大相应倍数,该倍数=出气中含硫污染物浓度/混合后的含硫污染物浓度,上限为5psi;27)检测膜载微生物反应后出气中含硫污染物浓度达标后直接排放至大气中;28)通过检测膜载微生物反应后出气中含硫污染物浓度动态调节氧气压力。例如:若出气中含硫污染物浓度>0.1g/m3氧气压力增加1psi,若0.01g/m3<出气中含硫污染物浓度<0.1g/m3,氧气压力增加0.2psi。更优选地,特征21)中,还包括如下技术特征中的至少一项:211)曝气冲刷强度为10L/(s·m2)~20L/(s·m2),如10L/(s·m2)~15L/(s·m2)或15L/(s·m2)~20L/(s·m2);212)曝气冲刷时间为2min~5min。本专利技术第二方面提供一种膜基废气生物处理系统,包括:气体混合装置和膜基废气生物处理装置;所述气体混合装置包括混合装置本体、氧气供气管道和含硫有机废气供气管道;所述氧气供气管道和所述含硫有机废气供气管道分别与所述混合装置本体连通;所述膜基废气生物处理装置包括处理装置本体和若干膜组件;所述膜组件设于所述处理装置本体内;所述处理装置本体上设有通风口、营养液进口和营养液出口;所述混合装置本体与所述膜组件连通。上述技术方案具有如下有益效果:(1)本专利技术不易发生气相阻塞,压力降小,解决传统的生物膜法堵塞严重的问题;(2)本专利技术采用无泡曝气,为气体传质提供巨大的比表面积,本方法相较于传统生物反应器的气相传质大大提高;(3)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;(4)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。附图说明图1显示为本专利技术膜基废气生物处理系统的示意图。附图标记1气体混合装置11混合装置本体12氧气供气管道13含硫有机废气供气管道14氧气储罐15氧气压力表16氧气阀门17含硫有机废气压力表18含硫有机废气阀门2膜基废气生物处理装置21处理装置本体211通风口212营养液进口213营养液出口214营养液进口阀门215营养液出口阀门22膜组件23曝气头24出气污染物检测装置25曝气管道26曝气管道压力表27曝气管道阀门28鼓风机3连通单元...

【技术保护点】
1.一种膜基废气生物处理方法,其特征在于,包括如下步骤:/n1)将含硫有机废气和氧气混合并通入,然后通入营养液和污泥,进行挂膜并驯化;/n2)驯化完后,继续通入混合后的含硫有机废气和氧气,进行膜载微生物反应。/n

【技术特征摘要】
1.一种膜基废气生物处理方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)将含硫有机废气和氧气混合并通入,然后通入营养液和污泥,进行挂膜并驯化;
2)驯化完后,继续通入混合后的含硫有机废气和氧气,进行膜载微生物反应。


2.如权利要求1所述的膜基废气生物处理方法,其特征在于,步骤1)中,还包括如下技术特征中的至少一项:
11)所述含硫有机废气和所述氧气的体积比为1:1~1:5;
12)所述含硫有机废气和所述氧气混合后含硫污染物浓度为2g/m3~5g/m3;
13)氧气压力为1psi~5psi;
14)所述营养液包括KH2PO4、NH4Cl、Mg2+和微量元素;
15)所述营养液为连续流;
16)所述营养液的pH值为6.0~8.0;
17)所述污泥的VSS为10g/L~20g/L;
18)水力停留时间为3d~4d;
19)驯化时间为3d~4d。


3.如权利要求1所述的膜基废气生物处理方法,其特征在于,步骤2)中,还包括如下技术特征中的至少一项:
21)通过定期曝气调节膜厚;
22)所述含硫有机废气和所述氧气的体积比为1:1~1:5;
23)所述混合后的含硫污染物浓度为0.5g/m3~5g/m3;
24)氧气压力为1psi~5psi;
25)水力停留时间为3d~4d;
26)通过检测膜载微生物反应后出气中含硫污染物浓度动态调节氧气和含硫有机废气的比例;
27)检测膜载微生物反应后出气中含硫污染物浓度达标后直接排放至大气中;
28)通过检测膜载微生物反应后出气中含硫污染物浓度动态调节氧气压力。


4.如权利要求3所述的膜基废气生物处理方法,其特征在于,特征21)中,还包括如下技术特征中的至少一项:
211)曝气冲刷强度为10L/(s·m2)~20L/(s·m2);
212)曝气冲刷时间为2min~5min。


5.一种膜基废气生物处理系统,其特征在于,包括气体混合装置(1)和膜基废气生物处理装置(2);
所述气体混合装置(1)包括混合装置本体(11)、氧气供气管道(12)和含硫有机废气供气管道(13);所述氧气供气管道(12)和所述含硫有机废气供气管道(13)分别与所述混合装置本体(11)连通;
所述膜基废气生物处理装置(2)包括处理装置本体(21)和若干膜组件(22);所述膜组件(22)设于所述处理装置本体(21)内;所述处理装置本体(21)上设有通风口(211)、营养液进口(212)和营养液出口(213);
所述混合装置本体(11)与所述膜组件(22)连通。


6.如权利要求5所述的膜基废气生物处理系统,其特征在于,还包括如下技术特征中的至少一项:
1)所述气体混合装置(1)还包括氧气储罐(14),所述氧气储罐(14)与所述氧气供气管道(12)连通;
2)所述氧气供气...

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

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