本发明专利技术公开了一种含硫含氮废气生物处理工艺及其装置，含硫含氮废气先经过生物脱氮室，废气中大部分的含氮污染物被脱氮液所吸附降解，初步净化后的废气进入生物脱硫室进行含硫污染物和残留有机污染物去除后排放，同时吸附降解含氮污染物的脱氮液喷淋至生物脱硫室中，脱硫微生物对脱氮液进行降解再生，再生后的脱氮液回流至生物脱氮室进行循环喷淋。本发明专利技术相对现有技术具有处理效率高、耐冲击负荷、节约能耗、减少气体逃逸、减少污泥外排、管理操作简便、运行成本低等优点。
【技术实现步骤摘要】
一种含硫含氮废气生物处理工艺及其装置
本专利技术涉及废气处理领域，具体涉及一种含硫含氮废气生物处理工艺及其装置。
技术介绍
含硫气体(如硫化氢、硫醇、硫醚)和含氮气体(如氨气、三甲胺)是两类最为常见的恶臭气体。环境中的含硫含氮废气主要来自如食品加工厂、养殖场、污泥污水处理厂等工业生产当中，这些废气不仅具有刺激性，而且易引起人们感官不适和厌恶感，严重时危及人体的呼吸系统、神经系统。目前，生物法(包括生物过滤、生物降解、生物洗涤、土壤过滤等)是处理恶臭气体的主流技术，具有投资经济、便于维护管理、运行费用低、无二次污染产生的特点。生物洗涤虽易于操控，但传统生物洗涤工艺中吸附、吸收了废气中污染物的洗涤液需配套专用再生反应池，通过向再生反应池曝气使洗涤液再生。但传统曝气再生过程不可避免地导致部分吸附、吸收的污染物未经降解直接被气流吹脱排放到大气中，产生二次污染。同时曝气意味着需使用额外的高压风机及曝气管路，系统复杂、能耗高。生物滴滤能耗较小，但处理过程中需外加营养液维持微生物活性。生物滤池主要适用于低浓度大风量废气的处理，占地面积偏大，且较难适应废气浓度波动过于剧烈的场合。现代工业生产中排放的恶臭废气多为含硫、含氮的复合废气，且排放浓度多变，采用单一的生物处理技术处理难以承受冲击负荷。脱硫菌种氧化含硫污染物为产酸反应，导致碱度消耗迅速，pH急剧下降，而脱氮菌种的最适pH一般为6～8，酸性环境不利于脱氮菌种的生长。脱氮菌种在脱氮反应过程中，会产生碱度，pH上升，也不利于脱硫菌种的生长。因此采用生物法处理含硫含氮废气需解决不同菌群适宜环境和菌群间相互抑制的问题。综上所述，针对组分复杂、高浓度的含硫含氮废气处理，传统的生物处理工艺要达到更好的效果，需要加大投资和能耗。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术提供一种高效、节能、经济、稳定运行的含硫含氮废气生物处理工艺及其装置。第一方面，本专利技术提供一种含硫含氮废气生物处理工艺，包括以下步骤：(1)含硫含氮废气经风机送至生物脱氮室，由下至上穿过脱氮填料层，同时，脱氮集液槽再生段的脱氮液经脱氮喷淋装置自上而下喷淋，脱氮液中含有Mg(OH)2及其功能组分活性污泥，气液两相接触过程中，废气中含氮污染物被脱氮液中的活性污泥菌胶团吸附降解，吸附后的脱氮液下落到脱氮集液槽脱氮段；(2)初步净化后的废气经风道进入生物脱硫室，由下至上穿过脱硫填料层，废气中含硫污染物被填料表面生长的微生物吸收降解，净化后的尾气由顶部出风口排出，同时，脱氮集液槽脱氮段的脱氮液，经脱硫喷淋装置自上而下喷淋，脱氮液与脱硫填料层接触过程中，一来为脱硫填料层上的微生物提供氮素营养，二来脱氮液中的Mg(OH)2与H2S反应生成Mg(H2S2)，Mg(H2S2)再与脱硫填料层中的氧气进一步反应生成MgSO4，辅助填料层生物菌群去除小部分H2S，三来脱氮液中的部分溶解态含氮污染物继续被游离状态的活性污泥吸附、吸收并好氧分解，同时脱氮液中的部分溶解态含硫污染物与脱硫填料层表面生长的微生物接触并被氧化降解，经与脱硫填料层接触后的脱氮液将恢复活性完成再生，再生后的脱氮液下落到脱硫集液槽；(3)向脱硫集液槽中添加NaOH，调节再生后的脱氮液pH至6～8，同时NaOH与再生后的脱氮液中的MgSO4反应产生Mg(OH)2，Mg(OH)2解离成Mg2+和OH-，使得再生后的脱氮液能长时间维持pH在6～8之间，调节后的再生脱氮液从脱硫集液槽回流到脱氮集液槽再生段中。作为本专利技术的一种改进，所述脱氮液中的活性污泥主要由硝化杆菌、生丝微菌、假单胞杆菌、芽孢杆菌、动胶杆菌、黄单胞菌的一种或多种及其胞外聚合物组成。作为本专利技术的一种改进，所述脱硫填料层上的微生物营养来源于脱氮液所吸附降解产生的NO3-及有机物质和生物脱硫填料中缓释出的PO43-、SO42-、K+、Fe3+、Mg2+、Ca2+、Na+营养盐，无需额外添加营养盐。作为本专利技术的一种改进，所述脱硫填料层中，废气中的氧气在填料表面形成好氧环境，含硫污染物在微生物的呼吸代谢作用下，降解为SO42-通过孔隙向外排放。作为本专利技术的一种改进，所述再生后的脱氮液中含有的MgSO4促进了胞外聚合物的生成，胞外聚合物可增强生物脱氮液对气态污染物的吸附能力，其机理主要包括：1)由于脱氮液中的活性污泥上的胞外聚合物具有维持微生物聚集体的结构的作用，且其官能团表面带负电荷，可提供位点与镁离子结合，镁离子作为一种酶激活剂，可促进微生物絮体分泌更多的胞外聚合物和菌落。疏水性的胞外聚合物能与疏水性有机物相互结合，因此大量生成的胞外聚合物加强了对于疏水性有机物的吸附能力。2)增加的胞外聚合物会产生更多的羧基，羧基能促进胞外聚合物与有机物发生桥联，从而增强了生物吸附。3)镁离子是二价离子，可有效降低胞外聚合物的势能垒，压缩胞外聚合物的双电层，进一步增加了胞外聚合物对含氮含硫气态污染物的吸附凝聚。第二方面，本专利技术提供一种含硫含氮废气生物处理装置，包括生物脱氮室、生物脱硫室和加药罐，生物脱氮室和生物脱硫室依次通过风道相连通；生物脱氮室从上往下依次设置有脱氮喷淋装置、脱氮填料层、导流板和脱氮集液槽；生物脱硫室从上往下依次设置有脱硫喷淋装置、脱硫填料层和脱硫集液槽；脱氮集液槽内设有固定挡板，将脱氮集液槽分隔为脱氮段和再生段，导流板底部出口位于脱氮段上方；脱氮段与脱硫喷淋装置相连，脱氮集液槽与再生段相连，再生段与脱氮喷淋装置相连，构成脱氮液循环回路；生物脱氮室位于脱氮填料层下方的侧壁设有进气口，位于脱氮填料层上方的另一侧壁设有风道进风口；生物脱硫室位于脱硫填料层下方的侧壁设有风道出风口，位于脱硫填料层上方的另一侧顶壁设有出气口；脱氮液中含有Mg(OH)2及其功能组分活性污泥，脱氮液在生物脱氮室吸附降解废气中的含氮污染物后进入生物脱硫室，为脱硫填料层上固着生长的微生物提供氮素营养的同时，协助微生物去除废气中的H2S并完成再生；加药罐与脱硫集液槽相连，用于向脱硫集液槽添加NaOH溶液，调节再生后的脱氮液pH至6～8。作为本专利技术的一种改进，所述脱硫填料层的填料为均质填料，粒径范围为8～20mm，填料层空隙率为40-45％，抗压强度为7～10Mpa。作为本专利技术的一种改进，所述导流板呈倒锥台形，上端固定于生物脱氮室内壁，倾斜角度45°～60°，下端形成漏斗形空腔。作为本专利技术的一种改进，所述加药罐里为质量浓度25％的NaOH溶液。作为本专利技术的一种改进，所述生物脱硫室顶部还设置有用于冲洗脱硫填料层的冲洗装置，避免填料层上部和中部由于微生物死亡，造成生物脱硫填料阻力增大。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术中的脱氮液含有Mg(OH)2，能协助生物脱硫段有效去除废气中部分H2S，增强了生物脱硫段的脱硫能力。同时所产生的MgSO4能增强脱氮液吸附含氮污染物废气能力。另一方面脱氮液外加的NaOH与MgSO4反应产生的Mg(OH)2，实现了Mg(OH)2再本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含硫含氮废气生物处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：/n(1)含硫含氮废气经风机送至生物脱氮室，由下至上穿过脱氮填料层，同时，脱氮集液槽再生段的脱氮液经脱氮喷淋装置自上而下喷淋，脱氮液中含有Mg(OH)
【技术特征摘要】
1.一种含硫含氮废气生物处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：
(1)含硫含氮废气经风机送至生物脱氮室，由下至上穿过脱氮填料层，同时，脱氮集液槽再生段的脱氮液经脱氮喷淋装置自上而下喷淋，脱氮液中含有Mg(OH)2及其功能组分活性污泥，气液两相接触过程中，废气中含氮污染物被脱氮液中的活性污泥菌胶团吸附降解，吸附后的脱氮液下落到脱氮集液槽脱氮段；
(2)初步净化后的废气经风道进入生物脱硫室，由下至上穿过脱硫填料层，废气中含硫污染物被填料表面生长的微生物吸收降解，净化后的尾气由顶部出风口排出，同时，脱氮集液槽脱氮段的脱氮液，经脱硫喷淋装置自上而下喷淋，脱氮液与脱硫填料层接触过程中，一来为脱硫填料层上的微生物提供氮素营养，二来脱氮液中的Mg(OH)2与H2S反应生成Mg(H2S2)，Mg(H2S2)再与脱硫填料层中的氧气进一步反应生成MgSO4，辅助填料层生物菌群去除小部分H2S，三来脱氮液中的部分溶解态含氮污染物继续被游离状态的活性污泥吸附、吸收并好氧分解，同时脱氮液中的部分溶解态含硫污染物与脱硫填料层表面生长的微生物接触并被氧化降解，经与脱硫填料层接触后的脱氮液将恢复活性完成再生，再生后的脱氮液下落到脱硫集液槽；
(3)向脱硫集液槽中添加NaOH，调节再生后的脱氮液pH至6～8，同时NaOH与再生后的脱氮液中的MgSO4反应产生Mg(OH)2，Mg(OH)2解离成Mg2+和OH-，使得再生后的脱氮液能长时间维持pH在6～8之间，调节后的再生脱氮液从脱硫集液槽回流到脱氮集液槽再生段中。
2.根据权利要求1所述的一种含硫含氮废气生物处理工艺，其特征在于：所述脱氮液中的活性污泥主要由硝化杆菌、生丝微菌、假单胞杆菌、芽孢杆菌、动胶杆菌、黄单胞菌的一种或多种及其胞外聚合物组成。
3.根据权利要求1所述的一种含硫含氮废气生物处理工艺，其特征在于：所述脱硫填料层上的微生物营养来源于脱氮液所吸附降解产生的NO3-及有机物质和生物脱硫填料中缓释出的PO43-、SO42-、K+、Fe3+、Mg2+、Ca2+、Na+营养盐，无需额外添加营养盐。
4.根据权利要求1所述的一种含硫含氮废气生物处理工艺，其特征在于：所述脱硫填料层中，废气中的氧气在填料表...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑理慎，陈海升，宋旭，祝雅杰，陈志平，熊忐利，
申请(专利权)人：广东省南方环保生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。