[发明专利]低温有机恶臭气体处理系统

说明书

技术领域

 本发明涉及一种污染空气处理技术，具体地说是一种低温有机恶臭气体处理系统，尤其适用于温度低于5℃有机恶臭气体的处理。

背景技术

市政污水处理厂的进水提升泵房产生的主要臭气为硫化氢，初沉淀池污泥厌氧消化过程中产生的臭气以硫化氢及其它含硫气体为主，污泥消化稳定过程中会产生氨气和其它易挥发物质。垃圾堆肥过程中会产生氨气、胺、硫化物、脂肪酸、芳香族和二甲基硫等臭气。好氧消化及污泥风干过程可能产生很少量的硫化氢，但主要有硫醇和二甲基硫气体产生。这些物质采用均可以通过生物降解去除。

另外，某些化工厂、制药厂、印染厂等企业生产车间及其污水处理设施产生的臭气，除了含有常规的一些硫化氢、硫醇、硫醚等恶臭物质外，还可能含有大量的难以生化降解的有机化合物，如多环芳烃类化合物、杂环类化合物、氯代芳香族化合物、有机氰化物、有机合成高分子化合物等，这些有机化合物对环境的危害主要体现在：（1）长期残留性：一旦排放到环境中，他们难于被分解；（2）生物蓄积性；经生物食物链富集后生物体内浓度远远高于周围环境中浓度；（3）半挥发性：在空气中挥发能力强，可以在大气环境中远距离迁移；（4）高毒性：对人和动物一般具有毒性作用，有的可以导致生物体内分泌紊乱、生殖及免疫机能失调，有的甚至引起癌症等严重疾病。

目前生物除臭技术主要应用在南方，原因是淮河以北的地区，由于冬季温度低，微生物的代谢效率下降较为明显，因此常规生物除臭技术在北方往往被慎重的选择使用。另如上所述，一些工业企业的臭气中含有大量难以生物降解或生物毒性的有机污染物，导致生物除臭技术对此类臭气处理效率较低，甚至导致系统无法正常运行。

发明内容

为确保含有有毒或难以生化降解的有机化合物的臭气处理系统在冬季低温环境下的稳定高效运行，本发明提供了一种低温有机恶臭气体处理系统，从低浓度到高浓度的臭气均可处理，并且除臭效果稳定。所控温度可以由程序自动调整。

本发明的技术方案如下：由臭气收集系统、臭氧发生系统、臭氧氧化预反应区、生物除臭塔、热能回收系统和喷淋散水装置组成；

臭气收集输送管道与臭氧氧化预反应区上部连接，并在风机输送管道上设有臭氧投加口，连接臭氧发生器臭氧的臭氧出气管道； 

臭氧发生装置由空压机、冷干机、制氧机、臭氧发生器、冷却系统连接组成；

在臭氧氧化预反应区的下部设有臭氧破坏催化剂层；

生物除臭塔内设置有炭质生物媒填料承托结构，承托结构的承托板上设有筛网；

生物除臭塔内上部均匀设置喷淋喷嘴，顶部设有出风口；

热能回收系统由冷却塔、冷却水池、臭氧发生器冷却装置、臭氧氧化预反应区下部的换热器、生物除臭塔下部的余热回收装置、喷淋水箱、加热循环水泵及其之间的连接管线组成；

喷淋散水装置是由喷淋水箱经喷淋水泵连接生物除臭塔内上部的喷淋喷嘴组成，喷淋水箱内装有加热装置,喷淋水箱连接有中水或自来水管道。

进一步，所述臭氧氧化预反应区最低臭氧浓度0.2mg/m³。

进一步，所述臭气在臭氧氧化预反应区停留时间大于2.0s。

进一步，所述生物除臭塔生物反应区的温度控制在5℃- 40℃。

进一步，所述筛网的孔径为2mm-3mm。

进一步，所述炭质生物媒填料为由木炭或竹炭加工而成的颗粒状物质，其中炭含量大于80%，平均粒径在10～15mm，填充密度为400g/l，比表面积为260 m²/g。

炭质生物媒填料是专为生物除臭用途而开发的一种特殊填料。其材质为多孔性炭质颗粒，比表面积大，空隙结构发达，具有良好的保水性和透气性能，特别适合于微生物的栖息生长。炭质生物载体有很好的保湿性和透气性。且由于其巨大的比表面积，具有良好的吸附效果，在运行系统启动初期、微生物驯养期间均能发挥良好的污染物去除效果，并且大大提高了系统的抗冲击能力。

本发明采用臭氧预处理臭气中的有机化合物,反应原理如下:

（1）环加成反应

由于臭氧的偶极性，常导致偶极加成到不饱和键上，形成初级臭氧化物，反应式如下：

这些初级臭氧化产物接触到质子化溶剂，如水溶液可进一步分解物羰基化合物（如醛、酮等）和两性离子，两性离子又可快速分解为羰基-过氧基态化合物，并最终分解为羰基化合物和过氧化氢。

（2）亲电反应