CN113351013A

CN113351013A - 一种污水voc异味处理方法

Info

Publication number: CN113351013A
Application number: CN202110588993.9A
Authority: CN
Inventors: 刘常进; 宋景涛; 马小龙; 张滨; 郭慧冬; 梁立峰; 何旭; 司翻翻
Original assignee: Xinjiang Guanghui New Energy Co ltd
Current assignee: Xinjiang Guanghui New Energy Co ltd
Priority date: 2021-05-28
Filing date: 2021-05-28
Publication date: 2021-09-07

Abstract

本发明涉及一种污水VOC异味处理方法，其包括将污水流经的池体上面用钢骨架反吊的形式来实现对于池体跨度的需求，钢骨架上面采用聚酯纤维作为池体加盖材料对池体进行封闭，将池体分为均质调节池、新调节池、老破乳池、隔油调节池、综合调节池、水解酸化池和接触氧化池，每个池体设有换气装置，污水产生的废气通过塔式结构，塔式结构采用碱洗+生物过滤+光催化氧化的组合工艺进行除臭净化。本发明的方法能够快速的反应，进而去除大部分的VOC异味，降低异味处理的总量，具有处理量大、效率高、物料消耗少且自动化程度高的特点。

Description

一种污水VOC异味处理方法

技术领域

本发明属于VOC异味处理技术领域，具体涉及一种污水VOC异味处理方法。

背景技术

工业生产过程中，不可避免会产生大量的污水，而污水中会含有一些挥发性有机化合物（VOC），该物质对人体健康有巨大影响。当居室中的VOC达到一定浓度时，短时间内人们会感到头痛、恶心、呕吐、乏力等，严重时会出现抽搐、昏迷，并会伤害到人的肝脏、肾脏、大脑和神经***，造成记忆力减退等严重后果。

对于煤气水、低温甲醇洗废水、甲醇精馏废水、生活化验污水、事故水等水源挥发的气体中的硫化物（如硫化氢）、氮化物（如氨氮）、酚类、轻质油、醇类（如：甲醇、乙醇）、苯类物质、醚类物质（如二异丙醚）这些挥发性有机化合物（VOC）严重危害周围环境及员工身体健康，如何能有效处理这些污水VOC中的异味是亟需解决的技术问题。

发明内容

（一）要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种污水VOC异味处理方法，该方法处理量大、效率高、物料消耗少并且自动化程度高。

（二）技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种污水VOC异味处理方法，其包括将污水流经的池体上面用钢骨架反吊的形式来实现对于池体跨度的需求，钢骨架上面采用聚酯纤维作为池体加盖材料对池体进行封闭，将池体分为均质调节池、新调节池、老破乳池、隔油调节池、综合调节池和水解酸化池，每个池体设有换气装置，将污水产生的废气通过塔式结构，塔式结构采用碱洗预处理、再经过生物过滤池处理，最后光催化氧化处理来进行除臭净化。

在一个优选的实施方案中，所述聚酯纤维为氟碳纤维膜。

在一个优选的实施方案中，废水经过的池体时，新调节池进入的水质为煤气水（含COD3500-5000mg/l、油150-250mg/l、氨氮100-250mg/l），老破乳池内进入煤气水（即COD5500-6000mg/l、油150-250mg/l、氨氮200-250mg/l）和非离子除油剂（聚环氧乙烷-环氧丙烷醚），均质调节池内含有COD1500-2500mg/L、油100-200mg/L，液位为3-4m，隔油调节池内进入含有COD3500-5000mg/L、油：100-150mg/l，液位为3.5-4.5m综合调节池内进入煤气水和含有甲醇的废水，水解酸化池进入含有甲醇的的废水和煤气废水。

在一个优选的实施方案中，所述碱洗预处理为向上流经的填充层内填充有碱液，所述生物过滤池处理设有前格和后格，前格为预洗池，后格为生物滤池。

进一步优选地，所述碱液为用含有含盐量TDS（溶解性固体总量）为150-200mg/L、浊度0NTU、pH6.5-7.5的水溶液加入NaOH配制，NaOH质量分数为10~20%。

优选地，所述预洗池内设有循环的除盐水配置的碱液，除盐水是含TDS为150-200mg/L、浊度0 NTU、pH6.5-7.5的水溶液。

优选地，所述生物滤池内设有硫化细菌、硝化细菌的菌滤膜。

预洗池所用的为除盐水，现场配有循环水箱，通过消耗量，依据水箱液位补加除盐水量；后格生物滤池池内有硫化细菌、硝化细菌的菌胶团的滤膜，依据菌胶团的量及生物膜的厚度，定期补加新鲜污泥或冲洗多余的生物体，来维持好的处理效果，细菌的活性判断来自于进出VOCs的去除率，生物滤池对VOCS的去除率在60-75%之间。

在一个优选的实施方案中，所述光催化氧化处理为废气通过UV紫外线光照射和催化剂TiO₂。

催化氧化的核心是催化剂和UV灯管的性能，优选依据是：高效的催化剂，首选为TiO₂，其次是灯管的使用寿命和效果，首选为贺利氏、飞利浦，另外是催化剂与UV灯管的组配效率也就是对VOCS的去除率，即优选VOCs降解率大于20%。

在一个优选的实施方案中，所述新调节池、综合调节池、水解酸化池的每小时换气次数为5次。

在一个优选的实施方案中，所述老破乳池、均质调节池和隔油调节池的每小时换气次数为8次。

污水VOC异味处理的装置，其包括臭气加盖密闭***、臭气管线输送***、碱洗处理段、生物滤床、光催化氧化***，引风机，排气筒，通过预处理各水池及水解池异味处理，首先是将这些池子用反吊膜进行封闭，然后用风机负压抽气，通过玻璃钢管进行输送VOCS气体至各工序，即先经过碱洗预处理、再经过生物滤池主处理，最后经过光催化生度处理后，通过引风机将废弃送入排气筒，通过40m烟囱达标排放。

（三）有益效果

本发明的有益效果是：

本发明的污水VOC异味处理方法，通过池体加盖封闭、和碱洗预处理+生物过滤池处理+光催化氧化处理的工艺去除了高浓度的有机物，能够快速的反应进而去除大部分的VOC异味，降低异味处理的总量，通过分阶段、分次检测VOC异味处理结果，能够实时的根据检测结果进行优化，提升了本方法的实用性以及针对性，同时扩大了本方法的应用范围。本发明方法还有处理量大、效率高、物料消耗少且自动化程度高的特点。VOC异味处理工艺能够有效地去除VOC异味，同时智能化程度高且安全可靠。

附图说明

图1为本发明研究的工艺流程图。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

实施例1

本发明提供的VOC异味处理方法是按图1的流程进行，具体是基于当前VOC污水处理***水池的特点，对池体加盖封闭工艺进行调研。基于污水来源，对VOC组成进行跟踪检测，确定VOC气的成分；基于VOC组成特点，确定适用于VOC组成的封闭材料；基于VOC的池子特点和生成运行需求，确定适用于新能源池子特点。

1）池体加盖封闭的选型与研究

根据项目组成员多方分析研究与外出考察，使用高张力聚酯纤维为材料作封闭，并通过钢骨架反吊的形式来实现对于池体跨度需求的满足，由于钢结构在覆盖材料膜体的外侧，与封闭后的池体内水蒸气接触的是耐腐蚀性很强的专用膜材（氟碳纤维膜），故能很好的适应封闭后污水池的腐蚀性环境。

通过跟踪分析，VOC气体主要组成是硫化物（如硫化氢）、氮化物（如氨氮）、酚类、轻质油、醇类（如：甲醇、乙醇）、苯类物质、醚类物质（如二异丙醚）。

通过对准东煤气化废水的深入研究与分析，其废水产生的VOC气体具有极强的腐蚀物，选用一般材质的加盖材料耐用性差，同时重力大，不宜用力改建项目。使用氟碳纤维膜作为池体加盖材料，不仅经久耐用，不宜腐蚀，而且重力小，不会增加原有装置承重量。且经过项目组市场和行业检查，可采用德国米勒牌或美国海德思膜。

需要处理收集VOC的池子均为敞开式，且面积大，加盖设计是在原构筑物已建成的条件下行的，因此加盖体系的设计必须考虑：（1）减少对原构筑物结构的影响，保证原结构安全性、耐久性。（2）保证污水装置人员操作、设备维护方便，设必要的检修孔、采光窗和观察窗。（3）收集的气体中含有硫化氢、氨等，对一些构件腐蚀性很强，有的构件在露天时受紫外线影响易老化。为此，在材料选用、防护等方面采取相措施。张拉膜的膜材选用具有较好的防腐蚀、抗污染性能膜材。（4）保证除臭工艺要求，收集***尽量减小其容积。增加密闭性以减少臭气外泄，防止短流，提高收集效率。并尽可能在臭气源头处收集，以改善操作环境。（5）在保证使用要求及耐久性的条件下，降低工程造价和运行成本。（6）在改造施工过程中，采取合理安全措施以确保施工人员的身体健康和人身安全。

2）废气收集及输送***的选材与研究

污水池分为均质调节池，新调节池、老破乳池，隔油调节池，综合调节池和水解酸化池。各个池中，废水的指标见表1，另外，各水池均有一定量的甲醇<0.1%和硫化氢<10mg/l，液态时很小，挥发后有一定的浓度。根据现场分析老破乳池，隔油调节池和综合调节池挥发量较大，因此设计每小时8次换气。新事故池，均质调节池，水解酸化池和接触氧化池挥发量相对较小，因此设计每小时5次换气。同时，因废气含有极高的腐蚀因子，选择耐腐蚀型材料作为输送管线至关重要。

表1

通过对挥发性气体的分析研究及环境因素考虑，引风管采用（抗酸碱、耐腐蚀、耐高温、抗风沙、耐低温材质）玻璃钢材质的管道，最为实用VOC的收集与输送，其性价比和耐腐蚀性远高于常规的碳钢和不锈钢材料；选用玻璃钢离心风机进行负压抽气，能避免正压造成VOC的泄漏。依据***所需的风量、风压、废气的成分、温度、湿度等情况，对应风机的风量/风压曲线图，选用工变频离心风机（电机采用变频电机，控制模式采用工变频两种控制模式），噪声小于80分贝，风量应按照核算风量的110%以上选用风机，功率为125kW的玻璃钢风机。具体换气量见表2

表2

污水站废气处理的常规方法很多，如燃烧法、生物过滤法、吸附法、氧化法、化学吸收法等。由于成分构成的特殊性，以上各种方法都有其局限性；实际工程中，单一的工艺往往难以做到达标排放，因此经常将各种工艺组合后取长补短，以提高工艺的性价比，同时也保证废气能达标排放，本发明采用“碱洗预处理+生物过滤池处理+光催化氧化处理”的组合工艺进行除臭净化，效果理想。

碱洗处理设备用来处理有腐蚀性或毒性的可溶性气体、液滴或者是微粒的空气污染防治设备。整套设备为塔式结构，废气进入洗涤塔底部后，向上流经填充层时，碱液自喷嘴均匀喷洒在填料表面以保持湿润；同时废气与碱液在充分湿润的填料表面相互接触，碱液使用除盐水溶配的使片碱（氢氧化钠）的质量分数为15%。除盐水是含盐量(NaCl)150-200mg/L、浊度0NTU、pH6.5-7.5。在化学吸收作用下，将废气中硫化氢等含硫化合物的酸性气体吸收在洗涤液中，达到去除酸性污染物的目的。

生物过滤工艺采用一体化生物除臭装置，分为前后两格，前格为预洗池，后格为生物滤池。混合气体首先通过预洗池进行加湿除尘并去除大部分的水溶性气体，如硫化氢和氨气，减少对生物滤池微生物的毒害作用，具体的预洗池中为除盐水，除盐水是含TDS为150-200mg/L、浊度0NTU、pH6.5-7.5。之后通过生物滤池，生物滤池池内设有含硫化细菌、硝化细菌等菌胶团的滤膜，废气与附着在滤膜上的微生物进行接触，微生物体通过自身的生化反应，完成对混合气体中恶臭组份的吸收，转化为二氧化碳、水和维持生物体新陈代谢的物质。需要定期补加新鲜污泥或冲洗多余的生物体，每天补水量约2.5m³，来维持好的处理效果，细菌的活性判断来自于进出VOCs的去除率，生物滤池对VOCS的去除率在70%。

生物滤池出口后的深度处理段设有特制UV紫外线灯和具有高效催化剂TiO₂，具体可采用贺利氏或飞利浦的UV灯管，利用这高能高臭氧UV紫外线光束照射废气，裂解工业废气如：氨、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、乙酸丁酯、乙酸乙酯、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯，硫化物H₂S、VOC类，苯、甲苯、二甲苯的分子链结构，使有机或无机高分子恶臭化合物分子链，在高能紫外线光束照射下，降解转变成低分子化合物，如CO₂、H₂O等。整体VOCs去除效率为90%；排气筒氨气为0mg/L，硫化氢3m³/L。

综上所述，本发明经过碱洗预处理+生物过滤池处理+光催化氧化处理清洗的方法去除VOC异味中来自污水处理装置预处理及生化***来源煤气水、低温甲醇洗废水、甲醇精馏废水、生活化验污水、事故水等水源挥发的气体中的硫化物（如硫化氢）、氮化物（如氨氮）、酚类、轻质油、醇类（如：甲醇、乙醇）、苯类物质、醚类物质（如二异丙醚）等高浓度组分，降低污染物处理量。通过反应产生自由基并且使得自由基与废气能够快速的反应进而去除大部分的VOC异味。通过提供电子照射管，对应处理所需的有机物的电子的能量，增强了VOC异味处理方法的适用性和针对性，也克服了传统工艺的需求以及时常需要更换钨丝灯芯的缺点，节约了后期维护费用。通过分阶段、分次检测VOC异味处理结果，能够实时的根据检测结果对已处理过的VOC异味进行不同的处理即通过检测预处理、主处理、深度处理VOCs的降解率来判定去除效果；主要靠控制预处理碱洗pH、主处理生物泥量和深度UV灯管是否正常投运等措施，提升了本方法的实用性以及针对性，同时扩大了本方法的应用范围。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明做其它形式的限制，任何本领域技术人员可以利用上述公开的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims

1.一种污水VOC异味处理方法，其特征在于，其包括将污水流经的池体上面用钢骨架反吊的形式来实现对于池体跨度的需求，钢骨架上面采用聚酯纤维作为池体加盖材料对池体进行封闭，将池体分为均质调节池、新调节池、老破乳池、隔油调节池、综合调节池和水解酸化池，每个池体设有换气装置，将污水产生的废气通过塔式结构，塔式结构采用碱洗预处理、再经过生物过滤池处理，最后光催化氧化处理的组合处理来进行除臭净化。

2.如权利要求1所述的污水VOC异味处理方法，其特征在于，所述聚酯纤维为氟碳纤维膜。

3.如权利要求1所述的污水VOC异味处理方法，其特征在于，所述碱洗预处理为向上流经的填充层内填充有碱液连续喷淋，所述生物过滤池处理设有前格和后格，前格为预洗池，后格为生物滤池。

4.如权利要求3所述的污水VOC异味处理方法，其特征在于，所述碱液为用含有含TDS为150-200mg/L、浊度0 NTU、pH6.5-7.5的水溶液加入NaOH配制，NaOH质量分数为10~20%。

5.如权利要求3所述的污水VOC异味处理方法，其特征在于，所述预洗池中设有含TDS为150-200mg/L、浊度0NTU、pH6.5-7.5的水溶液。

6.如权利要求3所述的污水VOC异味处理方法，其特征在于，所述生物滤池为设有硫化细菌、硝化细菌的滤膜。

7.如权利要求1所述的污水VOC异味处理方法，其特征在于，所述光催化氧化处理为废气通过UV紫外线光照射和催化剂TiO₂。

8.如权利要求1所述的污水VOC异味处理方法，其特征在于，所述新调节池、综合调节池、水解酸化池的每小时换气次数均为5次。

9.如权利要求1所述的污水VOC异味处理方法，其特征在于，所述老破乳池、均质调节池和隔油调节池的每小时换气次数均为8次。