本实用新型涉及一种粘胶纤维低浓度废气生化处理装置。
背景技术：
粘胶纤维生产中产生的废气含有H2S、CS2等有毒污染气体，针对浓度较高的废气，目前多数企业采用冷凝法、活性炭吸附法、废气制酸法进行处理。由于设备密封或生产不正常等情况，粘胶纤维会有大量的环境排风，不同规模的低浓度废气量在100000～350000 m3/h，该部分废气中H2S、CS2的浓度较低，无法采用冷凝法，如果利用活性炭吸附法则投入较大且回收的CS2较少，废气制酸只能消耗少量的低浓度废气作为燃烧空气。目前多数粘胶纤维企业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，活性炭吸附装置运行一段时间后会出现尾气超标情况，该部分尾气浓度不高且有一定的废气量。国家正在制定更严格的粘胶纤维企业废气排放标准，研发一种粘胶低浓度废气处理装置和方法迫在眉睫。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供了一种粘胶纤维低浓度废气生化处理装置。
本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案包括：
一种粘胶纤维低浓度废气生化处理装置，包括进气调温调湿系统、生化处理塔、废气风机、循环水换热器、循环水一次过滤器、循环水泵、循环水二次过滤器、营养液储罐、营养液计量泵、补充水系统、二硫化碳浓度分析系统、电导率在线监测系统、流量计和控制系统，进气调温调湿系统、生化处理塔、废气风机依次连通，生化处理塔循环水出口、循环水换热器、循环水一次过滤器、循环水泵、循环水二次过滤器依次连通，循环水二次过滤器出口与生化处理塔的循环水进口连接，营养液储罐与营养液计量泵连接，营养液计量泵出口、补充水系统均连接在循环水一次过滤器与循环水泵之间的管道上，二硫化碳浓度分析系统安装废气风机出口管道上，流量计、电导率在线监测系统安装在循环水一次过滤器与循环水泵之间的管道上并位于营养液计量泵出口、补充水系统位置之前，生化处理塔底部设有循环水溢流口，循环水溢流口高于循环水出口，控制系统与进气调温调湿系统、废气风机、循环水换热器、循环水泵、营养液计量泵、补充水系统、二硫化碳浓度分析系统、电导率在线监测系统均连接。
本实用新型所述生化处理塔的废气处理量为5000～35000m3/h，生化处理塔顶部设置废气进气口，废气进气口设有气体分配器，进气调温调湿系统通过废气进气口与生化处理塔连通，生化处理塔设有处理层组，处理层组上方设有循环水喷淋装置，处理层组的下方设置生化处理塔废气出口，生化处理塔废气出口与废气风机连通。
本实用新型所述处理层组包括三个以上的处理层，每个处理层内安装鞍形填料用于菌群附着。
本实用新型每个处理层上方均设置循环水喷淋装置。
本实用新型的处理过程为：废气进入进气调温调湿系统进行调温调湿处理，所述废气中H2S进气浓度＜200mg/ m3，CS2进气浓度＜500mg/ m3，经过进气调温调湿系统后的废气温度控制在20～35℃，极限范围为15～50℃；
废气进入生化处理塔处理；
废气经过生化处理塔处理后的气体经过二硫化碳浓度分析系统检测合格后经废气风机排出；
废气经过生化处理塔处理后的液体中的一部分经过生化处理塔循环水出口、循环水换热器、循环水一次过滤器、循环水泵、循环水二次过滤器回到生化处理塔循环应用，在此循环过程中通过补充水系统补充新鲜水，通过营养液储罐、营养液计量泵补充营养液；废气经过生化处理塔处理后的液体中的另一部分经过生化处理塔循环水溢流口排出；其中补充新鲜水的流量按照以下公式确定：
本实用新型所述生化处理塔循环水中硫酸浓度控制在50g/l以下。
本实用新型所述一个生化处理塔每天的营养液补充量不高于80升。
本实用新型使用生化法处理粘胶纤维低浓度废气，装置投入低，运行费用低，处理效果可达到H2S去除率＞92%、CS2去除率＞90%。
附图说明
图1是本实用新型实施例的粘胶纤维低浓度废气生化处理装置的配置示意图。
具体实施方式
参见图1，本实用新型实施例粘胶纤维低浓度废气生化处理装置主要由进气调温调湿系统1、生化处理塔2、废气风机3、循环水换热器4、循环水一次过滤器5、循环水泵6、循环水二次过滤器7、营养液储罐8、营养液计量泵9、补充水系统10、二硫化碳浓度分析系统11、电导率在线监测系统12、流量计13和控制系统组成，进气调温调湿系统1、生化处理塔2、废气风机3通过管道依次连通，生化处理塔2循环水出口23、循环水换热器4、循环水一次过滤器5、循环水泵6、循环水二次过滤器7通过管道依次连通，循环水二次过滤器7出口与生化处理塔2的循环水进口22连接，营养液储罐8与营养液计量泵9连通，营养液计量泵9出口、补充水系统10均连接于循环水一次过滤器5与循环水泵6之间的管道上，二硫化碳浓度分析系统11安装于废气风机3出口管道上，电导率在线监测系统12、流量计13均安装于循环水一次过滤器5与循环水泵6之间的管道上并位于营养液计量泵9出口、补充水系统10位置之前（所述之前是按照循环水一次过滤器5至循环水泵6的方向而言的，参见图1）。控制系统与进气调温调湿系统1、废气风机3、循环水换热器4、循环水泵6、营养液计量泵9、补充水系统10、二硫化碳浓度分析系统11、电导率在线监测系统12均连接并控制这些设备按照规定的流程工作。
粘胶纤维企业将废气从现有生产车间的排风系统中收集起来，由于菌群对废气浓度有所要求，如果浓度太高会导致菌群死亡，本实用新型例要求H2S进气浓度＜200mg/ m3，CS2进气浓度＜500mg/ m3。通过废气风机3将废气抽入生化处理塔2中，在进入生化处理塔2之前，废气需要经过进气调温调湿系统1进行温度调节和湿度调节，调节后的温度为在20～35℃，调节后的湿度近100%，目的是使得废气更适合微生物的需要，不会伤害微生物，提高微生物的处理效率。经过调温调湿后的废气进入生化处理塔2。
生化处理塔2顶部设置废气进气口21，废气进气口21配有专用气体分配器，气体分配器使废气分配更均匀。生化处理塔2设有3个处理层，处理能力为5000～35000m3/h，每个处理层内配置一定数量的鞍形填料，鞍形填料有利于流体分布和增加了气体通道，阻力小、通量大，提高了菌群对废气的处理效率。培育好的菌群附着于每个处理层的鞍形填料上，废气依次进入三个处理层，在微生物的作用下将H2S、CS2转化为稀硫酸、CO2和菌群，其主要反应方程式为：
H2S+2O2=H2SO4
CS2+4O2+2H2O=2H2SO4+CO2
根据上述反应方程式，处理1kg H2S产生2.88kg H2SO4，处理1kgCS2产生2.58 kg H2SO4。废气经过生化处理塔2每一处理层后其H2S、CS2的含量都会有一定的减少，其中CS2每一处理层的去除率基本相同，H2S去除率在第一处理层和第二处理层较高而在第三处理层有所减缓。生化处理塔2每一层均设计循环水喷淋装置并在循环水设备进口配置阀门。废气经过生化处理塔2处理后的气体部分由生化处理塔2废气出口25经废气风机3送入排气塔进行排放，废气风机3出口至排气塔管道上安装二硫化碳浓度分析系统11，二硫化碳浓度分析系统11通过定时采样、预处理、分析等过程将生化处理后的二硫化碳浓度送给控制系统进行显示，便于及时了解生化处理塔2的处理效果。
生化处理塔2循环水出口23依次与循环水换热器4、循环水一次过滤器5、循环水泵6、循环水二次过滤器7相连，循环水二次过滤器7出口与生化处理塔2的循环水进口22连接，循环水的主要目的是将H2S、CS2分解所得的稀硫酸自鞍形填料冲洗出去，生化处理塔2底部设计循环水溢流口24，将含有一定浓度稀硫酸的循环水排放至污水处理装置14进行中和。补充水系统10均连接于循环水一次过滤器5与循环水泵6间的管道上，电导率在线监测系统12安装于循环水一次过滤器5出口附近。本实施例要求生化处理塔2循环水进口22处硫酸浓度控制在50g/l以下，因此循环水补充的控制方法为：根据生化处理塔2循环水进口22处硫酸浓度控制要求确定循环水电导率的范围或者要求，电导率在线监测系统12实时监测循环水在循环水一次过滤器5出口处的电导率，控制系统将监测到的电导率转化为硫酸浓度数据，控制系统根据当前硫酸浓度数据、当前流量计13的读数、控制系统设定好的目标浓度计算得出补充水系统10补充循环水的流量，控制系统根据确定的补充循环水量控制补充水系统10内部的阀门、补充水系统10流量计等元件以达到要求，当生化处理塔2底部循环水高度达到循环水溢流口24高度时便会产生溢流，每个生化处理塔2的溢流量控制在3 m3/h以下。循环水换热器4调节循环水的温度，尤其在恶劣天气情况下。
为了保持菌群正常工作，需要按需要补充少量的营养液，营养液储罐8与营养液计量泵9连接，营养液计量泵9出口、补充水系统10均连接于循环水一次过滤器5与循环水泵6间的管道上，一个生化处理塔2每天的营养液补充量不高于80升，营养液计量泵9根据设定要求持续补充营养液。本方法所用菌群由硫酸杆菌家族中的细菌组成，以H2S和CS2为能量来源，其活性与转化性取决于废气的浓度、温度、营养液的量和PH值，为保证菌群的正常工作，需补充菌群所需的营养液。
本实施例装置可根据要求处理废气量进行模块化扩展，由于生化处理塔2上的菌群逐步增加，必须定期对填料层进行清洗，约两年一次。
本实用新型使用生化法处理粘胶纤维低浓度废气，装置投入低，运行费用低，装置扩展性好，处理效果可达到H2S去除率＞92%、CS2去除率＞90%。
以上均为本实用新型技术方案框架下的具体实施，凡是本实用新型实施例技术方案和技术特征的简单变形或组合，均应认为落入本实用新型的保护范围。