一種粘膠纖維低濃度廢氣生化處理裝置和處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種粘膠纖維低濃度廢氣生化處理裝置和處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]粘膠纖維生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢氣含有H2SXS2等有毒污染氣體，針對濃度較高的廢氣，目前多數(shù)企業(yè)采用冷凝法、活性炭吸附法、廢氣制酸法進(jìn)行處理。由于設(shè)備密封或生產(chǎn)不正常等情況，粘膠纖維會有大量的環(huán)境排風(fēng)，不同規(guī)模的低濃度廢氣量在100000?350000m3/h，該部分廢氣中H2SXS2的濃度較低，無法采用冷凝法，如果利用活性炭吸附法則投入較大且回收的CS2較少，廢氣制酸只能消耗少量的低濃度廢氣作為燃燒空氣。目前多數(shù)粘膠纖維企業(yè)采用活性炭吸附法回收CS2，但由于活性炭的物理性能等原因，活性炭吸附裝置運(yùn)行一段時間后會出現(xiàn)尾氣超標(biāo)情況，該部分尾氣濃度不高且有一定的廢氣量。國家正在制定更嚴(yán)格的粘膠纖維企業(yè)廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)，研發(fā)一種粘膠低濃度廢氣處理裝置和方法迫在眉睫。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的是提供了一種粘膠纖維低濃度廢氣生化處理裝置和處理方法。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案包括:
一種粘膠纖維低濃度廢氣生化處理裝置，包括進(jìn)氣調(diào)溫調(diào)濕系統(tǒng)、生化處理塔、廢氣風(fēng)機(jī)、循環(huán)水換熱器、循環(huán)水一次過濾器、循環(huán)水栗、循環(huán)水二次過濾器、營養(yǎng)液儲罐、營養(yǎng)液計(jì)量栗、補(bǔ)充水系統(tǒng)、二硫化碳濃度分析系統(tǒng)、電導(dǎo)率在線監(jiān)測系統(tǒng)、流量計(jì)和控制系統(tǒng)，進(jìn)氣調(diào)溫調(diào)濕系統(tǒng)、生化處理塔、廢氣風(fēng)機(jī)依次連通，生化處理塔循環(huán)水出口、循環(huán)水換熱器、循環(huán)水一次過濾器、循環(huán)水栗、循環(huán)水二次過濾器依次連通，循環(huán)水二次過濾器出口與生化處理塔的循環(huán)水進(jìn)口連接，營養(yǎng)液儲罐與營養(yǎng)液計(jì)量栗連接，營養(yǎng)液計(jì)量栗出口、補(bǔ)充水系統(tǒng)均連接在循環(huán)水一次過濾器與循環(huán)水栗之間的管道上，二硫化碳濃度分析系統(tǒng)安裝廢氣風(fēng)機(jī)出口管道上，流量計(jì)、電導(dǎo)率在線監(jiān)測系統(tǒng)安裝在循環(huán)水一次過濾器與循環(huán)水栗之間的管道上并位于營養(yǎng)液計(jì)量栗出口、補(bǔ)充水系統(tǒng)位置之前，生化處理塔底部設(shè)有循環(huán)水溢流口，循環(huán)水溢流口高于循環(huán)水出口，控制系統(tǒng)與進(jìn)氣調(diào)溫調(diào)濕系統(tǒng)、廢氣風(fēng)機(jī)、循環(huán)水換熱器、循環(huán)水栗、營養(yǎng)液計(jì)量栗、補(bǔ)充水系統(tǒng)、二硫化碳濃度分析系統(tǒng)、電導(dǎo)率在線監(jiān)測系統(tǒng)均連接。
[0005]本發(fā)明所述生化處理塔的廢氣處理量為5000?35000m3/h，生化處理塔頂部設(shè)置廢氣進(jìn)氣口，廢氣進(jìn)氣口設(shè)有氣體分配器，進(jìn)氣調(diào)溫調(diào)濕系統(tǒng)通過廢氣進(jìn)氣口與生化處理塔連通，生化處理塔設(shè)有處理層組，處理層組上方設(shè)有循環(huán)水噴淋裝置，處理層組的下方設(shè)置生化處理塔廢氣出口，生化處理塔廢氣出口與廢氣風(fēng)機(jī)連通。
[0006]本發(fā)明所述處理層組包括三個以上的處理層，每個處理層內(nèi)安裝鞍形填料用于菌群附著。
[0007]本發(fā)明每個處理層上方均設(shè)置循環(huán)水噴淋裝置。
[0008]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案還包括:
一種粘膠纖維低濃度廢氣生化處理方法，其特征在于包括以下步驟:廢氣進(jìn)入進(jìn)氣調(diào)溫調(diào)濕系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)溫調(diào)濕處理，所述廢氣中H2S進(jìn)氣濃度<200mg/ !113，032進(jìn)氣濃度<500mg/ m3，經(jīng)過進(jìn)氣調(diào)溫調(diào)濕系統(tǒng)后的廢氣溫度控制在20?35°C，極限范圍為15?50°C ；廢氣進(jìn)入生化處理塔處理；
廢氣經(jīng)過生化處理塔處理后的氣體經(jīng)過二硫化碳濃度分析系統(tǒng)檢測合格后經(jīng)廢氣風(fēng)機(jī)排出；
廢氣經(jīng)過生化處理塔處理后的液體中的一部分經(jīng)過生化處理塔循環(huán)水出口、循環(huán)水換熱器、循環(huán)水一次過濾器、循環(huán)水栗、循環(huán)水二次過濾器回到生化處理塔循環(huán)應(yīng)用，在此循環(huán)過程中通過補(bǔ)充水系統(tǒng)補(bǔ)充新鮮水，通過營養(yǎng)液儲罐、營養(yǎng)液計(jì)量栗補(bǔ)充營養(yǎng)液;廢氣經(jīng)過生化處理塔處理后的液體中的另一部分經(jīng)過生化處理塔循環(huán)水溢流口排出；其中補(bǔ)充新鮮水的流量按照以下公式確定:
本發(fā)明所述生化處理塔循環(huán)水中硫酸濃度控制在50g/l以下。
[0009]本發(fā)明所述一個生化處理塔每天的營養(yǎng)液補(bǔ)充量不高于80升。
[0010]本發(fā)明使用生化法處理粘膠纖維低濃度廢氣，裝置投入低，運(yùn)行費(fèi)用低，處理效果可達(dá)到H2S去除率>92%、CS2去除率>90%。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的粘膠纖維低濃度廢氣生化處理裝置的配置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]參見圖1，本發(fā)明實(shí)施例粘膠纖維低濃度廢氣生化處理裝置主要由進(jìn)氣調(diào)溫調(diào)濕系統(tǒng)1、生化處理塔2、廢氣風(fēng)機(jī)3、循環(huán)水換熱器4、循環(huán)水一次過濾器5、循環(huán)水栗6、循環(huán)水二次過濾器7、營養(yǎng)液儲罐8、營養(yǎng)液計(jì)量栗9、補(bǔ)充水系統(tǒng)10、二硫化碳濃度分析系統(tǒng)11、電導(dǎo)率在線監(jiān)測系統(tǒng)12、流量計(jì)13和控制系統(tǒng)組成，進(jìn)氣調(diào)溫調(diào)濕系統(tǒng)1、生化處理塔2、廢氣風(fēng)機(jī)3通過管道依次連通，生化處理塔2循環(huán)水出口 23、循環(huán)水換熱器4、循環(huán)水一次過濾器
5、循環(huán)水栗6、循環(huán)水二次過濾器7通過管道依次連通，循環(huán)水二次過濾器7出口與生化處理塔2的循環(huán)水進(jìn)口 22連接，營養(yǎng)液儲罐8與營養(yǎng)液計(jì)量栗9連通，營養(yǎng)液計(jì)量栗9出口、補(bǔ)充水系統(tǒng)10均連接于循環(huán)水一次過濾器5與循環(huán)水栗6之間的管道上，二硫化碳濃度分析系統(tǒng)11安裝于廢氣風(fēng)機(jī)3出口管道上，電導(dǎo)率在線監(jiān)測系統(tǒng)12、流量計(jì)13均安裝于循環(huán)水一次過濾器5與循環(huán)水栗6之間的管道上并位于營養(yǎng)液計(jì)量栗9出口、補(bǔ)充水系統(tǒng)10位置之前(所述之前是按照循環(huán)水一次過濾器5至循環(huán)水栗6的方向而言的，參見圖1)?？刂葡到y(tǒng)與進(jìn)氣調(diào)溫調(diào)濕系統(tǒng)1、廢氣風(fēng)機(jī)3、循環(huán)水換熱器4、循環(huán)水栗6、營養(yǎng)液計(jì)量栗9、補(bǔ)充水系統(tǒng)10、二硫化碳濃度分析系統(tǒng)11、電導(dǎo)率在線監(jiān)測系統(tǒng)12均連接并控制這些設(shè)備按照規(guī)定的流程工作。
[0013]粘膠纖維企業(yè)將廢氣從現(xiàn)有生產(chǎn)車間的排風(fēng)系統(tǒng)中收集起來，由于菌群對廢氣濃度有所要求，如果濃度太高會導(dǎo)致菌群死亡，本發(fā)明例要求H2S進(jìn)氣濃度< 200mg/ m3，CS2進(jìn)氣濃度<500mg/ m3。通過廢氣風(fēng)機(jī)3將廢氣抽入生化處理塔2中，在進(jìn)入生化處理塔2之前，廢氣需要經(jīng)過進(jìn)氣調(diào)溫調(diào)濕系統(tǒng)I進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)和濕度調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)后的溫度為在20?35°C，調(diào)節(jié)后的濕度近100%，目的是使得廢氣更適合微生物的需要，不會傷害微生物，提高微生物的處理效率。經(jīng)過調(diào)溫調(diào)濕后的廢氣進(jìn)入生化處理塔2。
[0014]生化處理塔2頂部設(shè)置廢氣進(jìn)氣口 21，廢氣進(jìn)氣口 21配有專用氣體分配器，氣體分配器使廢氣分配更均勻。生化處理塔2設(shè)有3個處理層，處理能力為5000?35000m3/h，每個處理層內(nèi)配置一定數(shù)量的鞍形填料，鞍形填料有利于流體分布和增加了氣體通道，阻力小、通量大，提高了菌群對廢氣的處理效率。培育好的菌群附著于每個處理層的鞍形填料上，廢氣依次進(jìn)入三個處理層，在微生物的作用下轉(zhuǎn)化為稀硫酸、CO2和菌群，其主要反應(yīng)方程式為:
H2S+202=H2S04
CS2+402+2H20=2H2S04+C02
根據(jù)上述反應(yīng)方程式，處理Ikg H2S產(chǎn)生2.88kg出304，處理11^032產(chǎn)生2.58 kg H2SO^廢氣經(jīng)過生化處理塔2每一處理層后其出5、052的含量都會有一定的減少，其中CS2每一處理層的去除率基本相同，H2S去除率在第一處理層和第二處理層較高而在第三處理層有所減緩。生化處理塔2每一層均設(shè)計(jì)循環(huán)水噴淋裝置并在循環(huán)水設(shè)備進(jìn)口配置閥門。廢氣經(jīng)過生化處理塔2處理后的氣體部分由生化處理塔2廢氣出口 25經(jīng)廢氣風(fēng)機(jī)3送入排氣塔進(jìn)行排放，廢氣風(fēng)機(jī)3出口至排氣塔管道上安裝二硫化碳濃度分析系統(tǒng)11，二硫化碳濃度分析系統(tǒng)11通過定時采樣、預(yù)處理、分析等過程將生化處理后的二硫化碳濃度送給控制系統(tǒng)進(jìn)行顯示，便于及時了解生化處理塔2的處理效果。
[0015]生化處理塔2循環(huán)水出口23依次與循環(huán)水換熱器4、循環(huán)水一次過濾器5、循環(huán)水栗
6、循環(huán)水二次過濾器7相連，循環(huán)水二次過濾器7出口與生化處理塔2的循環(huán)水進(jìn)口 22連接，循環(huán)水的主要目的是分解所得的稀硫酸自鞍形填料沖洗出去，生化處理塔2底部設(shè)計(jì)循環(huán)水溢流口 24，將含有一定濃度稀硫酸的循環(huán)水排放至污水處理裝置14進(jìn)行中和。補(bǔ)充水系統(tǒng)10均連接于循環(huán)水一次過濾器5與循環(huán)水栗6間的管道上，電導(dǎo)率在線監(jiān)測系統(tǒng)12安裝于循環(huán)水一次過濾器5出口附近。本實(shí)施例要求生化處理塔2循環(huán)水進(jìn)口 22處硫酸濃度控制在50g/l以下，因此循環(huán)水補(bǔ)充的控制方法為:根據(jù)生化處理塔2循環(huán)水進(jìn)口 22處硫酸濃度控制要求確定循環(huán)水電導(dǎo)率的范圍或者要求，電導(dǎo)率在線監(jiān)測系統(tǒng)12實(shí)時監(jiān)測循環(huán)水在循環(huán)水一次過濾器5出口處的電導(dǎo)率，控制系統(tǒng)將監(jiān)測到的電導(dǎo)率轉(zhuǎn)化為硫酸濃度數(shù)據(jù)，控制系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前硫酸濃度數(shù)據(jù)、當(dāng)前流量計(jì)13的讀數(shù)、控制系統(tǒng)設(shè)定好的目標(biāo)濃度計(jì)算得出補(bǔ)充水系統(tǒng)10補(bǔ)充循環(huán)水的流量，控制系統(tǒng)根據(jù)確定的補(bǔ)充循環(huán)水量控制補(bǔ)充水系統(tǒng)10內(nèi)部的閥門、補(bǔ)充水系統(tǒng)10流量計(jì)等元件以達(dá)到要求，當(dāng)生化處理塔2底部循環(huán)水高度達(dá)到循環(huán)水溢流口 24高度時便會產(chǎn)生溢流，每個生化處理塔2的溢流量控制在3 m3/h以下。循環(huán)水換熱器4調(diào)節(jié)循環(huán)水的溫度，尤其在惡劣天氣情況下。
[0016]為了保持菌群正常工作，需要按需要補(bǔ)充少量的營養(yǎng)液，營養(yǎng)液儲罐8與營養(yǎng)液計(jì)量栗9連接，營養(yǎng)液計(jì)量栗9出口、補(bǔ)充水系統(tǒng)10均連接于循環(huán)水一次過濾器5與循環(huán)水栗6間的管道上，一個生化處理塔2每天的營養(yǎng)液補(bǔ)充量不高于80升，營養(yǎng)液計(jì)量栗9根據(jù)設(shè)定要求持續(xù)補(bǔ)充營養(yǎng)液。本方法所用菌群由硫酸桿菌家族中的細(xì)菌組成，以H2S和CS2為能量來源，其活性與轉(zhuǎn)化性取決于廢氣的濃度、溫度、營養(yǎng)液的量和PH值，為保證菌群的正常工作，需補(bǔ)充菌群所需的營養(yǎng)液。
[0017]本實(shí)施例裝置可根據(jù)要求處理廢氣量進(jìn)行模塊化擴(kuò)展，由于生化處理塔2上的菌群逐步增加，必須定期對填料層進(jìn)行清洗，約兩年一次。
[0018]本發(fā)明使用生化法處理粘膠纖維低濃度廢氣，裝置投入低，運(yùn)行費(fèi)用低，裝置擴(kuò)展性好，處理效果可達(dá)到H2S去除率>92%、CS2去除率>90%。
[0019]以上均為本發(fā)明技術(shù)方案框架下的具體實(shí)施，凡是本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案和技術(shù)特征的簡單變形或組合，均應(yīng)認(rèn)為落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種粘膠纖維低濃度廢氣生化處理裝置，包括進(jìn)氣調(diào)溫調(diào)濕系統(tǒng)、生化處理塔、廢氣風(fēng)機(jī)、循環(huán)水換熱器、循環(huán)水一次過濾器、循環(huán)水栗、循環(huán)水二次過濾器、營養(yǎng)液儲罐、營養(yǎng)液計(jì)量栗、補(bǔ)充水系統(tǒng)、二硫化碳濃度分析系統(tǒng)、電導(dǎo)率在線監(jiān)測系統(tǒng)、流量計(jì)和控制系統(tǒng)，進(jìn)氣調(diào)溫調(diào)濕系統(tǒng)、生化處理塔、廢氣風(fēng)機(jī)依次相連，生化處理塔循環(huán)水出口依次與循環(huán)水換熱器、循環(huán)水一次過濾器、循環(huán)水栗、循環(huán)水二次過濾器相連，循環(huán)水二次過濾器出口與生化處理塔的循環(huán)水進(jìn)口連接，營養(yǎng)液儲罐與營養(yǎng)液計(jì)量栗連接，營養(yǎng)液計(jì)量栗出口、補(bǔ)充水系統(tǒng)均連接于循環(huán)水一次過濾器與循環(huán)水栗間的管道上，二硫化碳濃度分析系統(tǒng)安裝于廢氣風(fēng)機(jī)出口管道上，流量計(jì)、電導(dǎo)率在線監(jiān)測系統(tǒng)安裝在循環(huán)水一次過濾器與循環(huán)水栗之間的管道上并位于營養(yǎng)液計(jì)量栗出口、補(bǔ)充水系統(tǒng)位置之前，生化處理塔底部設(shè)有循環(huán)水溢流口，循環(huán)水溢流口高于循環(huán)水出口，控制系統(tǒng)與進(jìn)氣調(diào)溫調(diào)濕系統(tǒng)、廢氣風(fēng)機(jī)、循環(huán)水換熱器、循環(huán)水栗、營養(yǎng)液計(jì)量栗、補(bǔ)充水系統(tǒng)、二硫化碳濃度分析系統(tǒng)、電導(dǎo)率在線監(jiān)測系統(tǒng)均連接。2.如權(quán)利要求1所述的粘膠纖維低濃度廢氣生化處理裝置，其特征在于:一個生化處理塔的廢氣量為5000?35000m3/h。3.如權(quán)利要求1所述的粘膠纖維低濃度廢氣生化處理裝置，其特征在于:生化處理塔內(nèi)處理層不少于3個，每個處理層內(nèi)安裝鞍形填料用于菌群附著。4.一種采用權(quán)利要求1?3任一權(quán)利要求所述的粘膠纖維低濃度廢氣生化處理裝置的粘膠纖維低濃度廢氣生化處理方法，其特征在于包括以下步驟:廢氣進(jìn)入進(jìn)氣調(diào)溫調(diào)濕系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)溫調(diào)濕處理，所述廢氣中H2S進(jìn)氣濃度<200mg/ m3，CS2進(jìn)氣濃度<500mg/ m3，經(jīng)過進(jìn)氣調(diào)溫調(diào)濕系統(tǒng)后的廢氣溫度控制在15?50°C;廢氣進(jìn)入生化處理塔處理;經(jīng)過生化處理塔處理后的氣體經(jīng)過二硫化碳濃度分析系統(tǒng)檢測合格后經(jīng)廢氣風(fēng)機(jī)排出；廢氣經(jīng)過生化處理塔處理后的液體中的一部分經(jīng)過生化處理塔循環(huán)水出口、循環(huán)水換熱器、循環(huán)水一次過濾器、循環(huán)水栗、循環(huán)水二次過濾器回到生化處理塔循環(huán)應(yīng)用，在此循環(huán)過程中通過補(bǔ)充水系統(tǒng)補(bǔ)充新鮮水;廢氣經(jīng)過生化處理塔處理后的液體中的另一部分經(jīng)過生化處理塔循環(huán)水溢流口排出；補(bǔ)充新鮮水的流量按照保證生化處理塔循環(huán)水進(jìn)口硫酸濃度控制在50g/I以下確定。5.如權(quán)利要求4所述的粘膠纖維低濃度廢氣生化處理方法，其特征在于:經(jīng)過進(jìn)氣調(diào)溫調(diào)濕系統(tǒng)后的廢氣溫度控制在20?35°C。6.如權(quán)利要求4所述的粘膠纖維低濃度廢氣生化處理方法，其特征在于:在通過補(bǔ)充水系統(tǒng)補(bǔ)充新鮮水步驟后面還通過營養(yǎng)液儲罐、營養(yǎng)液計(jì)量栗補(bǔ)充營養(yǎng)液，一個生化處理塔每天的營養(yǎng)液補(bǔ)充量不高于80升。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種粘膠纖維低濃度廢氣生化處理裝置和處理方法，該處理裝置包括進(jìn)氣調(diào)溫調(diào)濕系統(tǒng)、生化處理塔、廢氣風(fēng)機(jī)、循環(huán)水換熱器、循環(huán)水一次過濾器、循環(huán)水泵、循環(huán)水二次過濾器、營養(yǎng)液儲罐、營養(yǎng)液計(jì)量泵、補(bǔ)充水系統(tǒng)、二硫化碳濃度分析系統(tǒng)、電導(dǎo)率在線監(jiān)測系統(tǒng)、流量計(jì)和控制系統(tǒng)。該處理方法包括廢氣進(jìn)入進(jìn)氣調(diào)溫調(diào)濕系統(tǒng)；廢氣進(jìn)入生化處理塔處理；經(jīng)過生化處理塔處理后液體中的一部分進(jìn)行循環(huán)應(yīng)用，另一部分從經(jīng)過生化處理塔循環(huán)水溢流口排出；補(bǔ)充新鮮水的流量按照保證生化處理塔循環(huán)水進(jìn)口硫酸濃度控制指標(biāo)確定。廢氣在微生物作用下將H2S和CS2轉(zhuǎn)化成稀硫酸、CO2和菌群，本發(fā)明可以達(dá)到H2S去除率＞92%、CS2去除率＞90%的效果，運(yùn)行費(fèi)用低，處理效果好。
【IPC分類】B01D53/52, B01D53/84, B01D53/48
【公開號】CN105709592
【申請?zhí)枴緾N201610263327
【發(fā)明人】高強(qiáng), 黃炎杰, 胡斌, 孫定成, 徐進(jìn), 沈天鋮
【申請人】杭州奧通環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?br>