一种恶臭气体的处理方法及系统与流程

本发明属于环保领域，具体地涉及一种恶臭气体的处理方法及系统。

背景技术：

电子厂污泥脱水机房通常包括湿污泥暂存池或驯化池、湿污泥脱水装置、脱水后湿污泥干化和污泥贮存斗等污泥处理相关单元。污泥脱水机房在污泥堆放和干化过程中，污泥厌氧发酵会产生的硫化氢、有机硫、甲硫醇、氨等恶臭气体。污泥脱水过程多为间歇操作，在相关处理单元停工再开放时产生的臭气尤为严重。脱水机房周围一般恶臭浓度较高(以下恶臭浓度均以硫化氢浓度评价)，硫化氢浓度介于0.5～20mg/m³之间。其他位置处理浓度较低，硫化氢浓度介于0.05mg/m³～0.5mg/m³之间。根据法规仍属于轻污染和明显污染之间，特别是脱水机房通风条件和气象条件不好的情况下，脱水机房的臭味更浓，因而，在寻求最优自然通风稀释恶臭气体设计的同时，仍需考虑和设计恶臭处理及控制措施，以营造一个良好的工作环境。

目前，恶臭控制方法多种多样，但大多数都是关于城市污泥脱水机房、泵房、废水站的除臭。针对电子厂脱水机房的恶臭处理的技术研究和推广很少，几乎没有。不管怎样，现有恶臭处理技术分为恶臭主动控制方法和恶臭处理被动控制方法。其中主动控制方法的原理都基于要调整和改变污泥产生端的废水处理工艺，但由于光电厂废水的种类多、工艺复杂，因而不能因为恶臭就改变工艺。所以，现有的脱水机房恶臭处理工艺主要为被动控制方法，现在在应用和推广的主要技术为生物除臭法。

生物除臭法按微生物在除臭装置中的存在形式可分为生物吸附法、生物过滤法和生物滴滤法(填料式生物降臭法)三种除臭方式，它们存在诸多缺陷，主要如下：

1、单一的恶臭控制方法，效率低，满足不了操作人员对工作环境要求及恶臭厂界排放标准；

2、占地面积大，投资较高，运行成本相对较高；

3、受恶臭气体负荷变化的影响过大，所以难以确立设计标准。不适合高浓度、大风量的恶臭污染处理；

4、需要设置生物塔槽、营养源投机系统、加湿保温系统等附属设施，运行管理复杂，运行费用高；

5、不能有效处理相对复杂的含有有毒、有害、难降解、油脂等长链络合或鳌合气体。

技术实现要素：

针对现有技术存在的缺陷，本发明的技术目的是提供一种利用吸附、紫外线(即uv)辐射光解、臭氧氧化、催化氧化、吸附组合的恶臭气体的处理方法，实现物理法和化学氧化法联合处理，并根据恶臭气体的浓度和种类灵活控制uv灯组的设置与吸附方式、吸附材料的选择。

本发明的技术目的是通过以下技术方案实现的：

本发明所述的恶臭气体的处理方法，包括如下步骤：

s1、收集恶臭气体，然后进行预处理：过滤除尘，和/或调节恶臭气体的湿度；

s2、设置uv灯组，使用uv灯组uv光解经步骤s1预处理过的恶臭气体；和/或

s3、利用臭氧把步骤s2改性后的恶臭气体中的醇类、酯类、醛类、苯类、硫化氢、氨气、甲硫醇和烃类化合物强氧化分解；和/或

s4、将残留的有机气体及无机气体利用uv长波段紫外光催化氧化或氧化剂氧化；

s5、检测净化后恶臭气体的浓度，合格后排放。

本发明具体地，所述恶臭气体来自电子行业污泥脱水或干燥机房。

本发明更进一步地，所述步骤s4后还包括如下步骤:

s41:采用物理或化学吸附处理过量的臭氧及未降解的气体。

作为本发明的具体实施方式，所述步骤s41中过量的臭氧还可以采用加热分解的方式。

根据恶臭气体的种类不同，所述步骤s2中uv灯组的波段的波长为385nm、254nm和185nm一种或两种以上波长段的组合，组合方式可根据恶臭气体的浓度和种类灵活设置或运行时灵活调配。

本发明的另一技术目的是提供一种恶臭气体的处理系统，包括：恶臭气体收集输送单元，用于收集、输送恶臭气体；

恶臭气体除臭单元，与所述恶臭气体收集输送单元连通，用于过滤除尘/加湿/除湿、uv光解、和/或臭氧氧化恶臭气体、和/或催化氧化残留的有机气体及无机气体、吸附过量的臭氧及未降解的气体，以净化恶臭气体；

收集排放单元，与恶臭气体除臭单元连通，用于收集净化后的恶臭气体并外排；

监测控制单元，与恶臭气体收集输送单元、恶臭气体除臭单元、及收集排放单元连通，用于根据监测到恶臭气体的种类、浓度来灵活调控恶臭气体除臭单元的工作模式。

本发明具体地，所述恶臭气体收集输送单元包括相互连通的收集风管、收集引风机，其中所述收集风管设置在恶臭气体产生及处理区域,所述收集风管将恶臭气体汇集至所述收集引风机，所述收集引风机与所述恶臭气体除臭单元连通；所述收集排放单元包括相互连通的排放引风机、排气筒，所述排放引风机与所述恶臭气体除臭单元相连。

本发明具体地，所述监测控制单元包括前段臭味在线监测仪、后段在线监测仪、恶臭气体处理调节装置，所述前段臭味在线监测仪设置在收集引风机与所述恶臭气体除臭单元之间，所述后段臭味在线监测仪与所述收集引风机连通；所述恶臭气体处理调节装置根据监测到恶臭气体的种类、浓度来控制所述紫外辐射装置的内部设置。

本发明具体地，所述恶臭气体除臭单元包括相互连通的预处理装置、紫外辐射装置、和/或臭氧氧化装置、和/或催化氧化装置，及吸附装置；

所述预处理装置包括用于过滤恶臭气体中灰尘的过滤装置，和/或用于调节恶臭气体湿度的湿度调节装置，和/或加药调质装置；

所述紫外辐射装置用于uv光解臭氧气体，其包括有若干uv灯组、催化剂，所述uv灯组的波长为385nm、254nm和185nm一种或两种以上波长段的组合，组合方式根据恶臭气体的浓度和种类灵活设置或运行时灵活调配；

所述臭氧氧化装置用于氧化经所述紫外辐射装置uv光解的恶臭气体；

所述催化氧化装置用于将残留的有机气体及无机气体利用uv长波段紫外光催化氧化或氧化剂氧化；

所述吸附装置用于吸附过量的臭氧及未降解的气体。

本发明具体地，所述过滤层采用活性炭纤维或分子筛过滤。

相对于现有技术，本发明技术方案的有益效果如下：

1)、高效除恶臭：能高效去除挥发性有机物(voc)及各种恶臭味，脱臭效率最高可达70～85％；

2)、适应性强：可根据恶臭气体的种类和浓度来调整系统中uv灯组设置和过滤吸附材料的变化；

3)、运行成本低：本设备无任何机械动作，无噪音；

4)、无二次污染：可彻底分解恶臭气体中有毒有害物质，并经分解后的恶臭气体，可完全达到无害化排放，绝不产生二次污染。

附图说明

图1是本发明的处理电子行业污泥房臭味的工艺流程示意图。

具体实施方式

下面通过具体较佳实施例结合附图对本发明作进一步的详细表述，但本发明并不仅限于于以下的实施例。

本发明所述系统单套处理恶臭气体量为≥48000m³/h，硫化氢浓度介于0.5～20mg/m³之间。本发明所述的恶臭气体处理系统适用于电子厂污泥房脱水机产生的恶臭气体，恶臭气体大致包含有h2s、dmf、nh3、voc等。

实施例1恶臭气体处理系统

如图1所示，本发明所述的恶臭气体处理系统，包括：恶臭气体收集输送单元，用于收集、输送恶臭气体；恶臭气体除臭单元，与所述恶臭气体收集输送单元通过收集引风机连通，用于过滤除尘/加湿/除湿/加药调质、uv光解、氧化恶臭气体、催化氧化残留的有机气体及无机气体、吸附过量的臭氧及未降解的气体，以净化恶臭气体；收集排放单元，与恶臭气体除臭单元通过风管及排放引风机连通，用于收集净化后的恶臭气体并外排(例如通过排气筒外排)；监测控制单元用于根据监测到的恶臭气体的种类、浓度来灵活调控恶臭气体除臭单元的工作模式，所述监测控制单元与恶臭气体收集输送单元、恶臭气体除臭单元、及收集排放单元连通。

收集恶臭气体需要考虑风管布置特征，根据风量及压力的平衡计算，采用对称或非对称式的风管布置，使各个恶臭气体收集点的压力平衡，保证恶臭气体处理系统稳定节能运行。

如图1所示，所述恶臭气体收集输送单元包括相互连通的收集风管、收集引风机及相关仪表、风阀、管架等附属装置，其中所述收集风管设置在恶臭气体产生及处理区域,所述收集风管将收集到的恶臭气体汇集至所述收集引风机，所述收集引风机与所述恶臭气体除臭单元连通；所述收集排放单元包括相互连通的排放引风机、排气筒及相关仪表、风阀、管架等附属装置，所述排放引风机与所述恶臭气体除臭单元相连。

所述恶臭气体收集输送单元的工作流程是：在恶臭气体产生区域、处理的各个区域通过收集风管将恶臭气体集中到收集引风机内，通过收集引风机连接到所述恶臭气体除臭单元，经过恶臭气体除臭单元后通过风管进入收集排放单元，通过增压装置来克服收集风管、恶臭气体除臭单元中的阻力，从而通过排气筒把净化干净的空气排放到大气中。

如图1所示，所述监测控制单元包括前段臭味在线监测仪、后段臭味在线监测仪、恶臭气体处理调节装置，其中所述前段臭味在线监测仪设置在收集引风机与所述恶臭气体除臭单元之间的主风管上，所述后段臭味在线监测仪设置在所述收集引风机与所述排气筒之间的主风管上；所述恶臭气体处理调节装置根据监测到恶臭气体的种类、浓度来灵活控制和调配所述紫外辐射装置的内部设置。

如图1所示，所述恶臭气体除臭单元包括相互连通的预处理装置、紫外辐射装置、和/或臭氧氧化装置、和/或催化氧化装置，及吸附装置，其含义是根据检测到的额恶臭气体的种类、浓度来设置所述紫外辐射装置、所述臭氧氧化装置、所述催化氧化装置中的一种或两种以上装置来处理。所述预处理装置包括用于过滤恶臭气体中灰尘的过滤装置，根据收集到的恶臭气体的湿度不同，还可以设置湿度调节装置，用于调节恶臭气体湿度的。另外还可以添加加药调质装置，例如添加过氧化氢及ph值调节剂，ph值调节剂用于调节废水ph值，让后续的高级氧化工艺在最佳ph值条件下反应；h2o2的作用是利用h2o2有较强的渗透性和氧化作用，与原废水中的过氧化物接触反应，迅速分解，释放出新生氧，从而去除原废水中的细菌、臭味和色度。

如图1所示，所述紫外辐射装置用于uv光解臭氧气体，其包括有若干uv灯组(可采用矩阵式)，催化剂，所述催化剂可设置在uv灯组的两端或后端。所述uv灯组的uv-c波段的波长为385nm、254nm和185nm一种或两种以上波长段组合。根据臭味气体的种类(分子量不同)不同，可采用不同波段波长，利用uv-c紫外线c波段(254nm)光束辐射所述过滤单元后，将恶臭气体中的有毒、有害、难降解、油脂等长链络合或鳌合气体的分子链切断，从而改变恶臭气体的分子结构和分子特性。例如，dmf(二甲基甲酰胺)一般采用185nm，nh3采用254nm或385nm。

如图1所示，本发明所述臭氧氧化装置包括uv-c紫外线波段的波长为185nmuv灯。利用uv-c紫外线c波段(185nm)光束与恶臭气体中的氧气反应后产生的o3，把改性后的恶臭气体中的醇类、酯类、醛类、苯类、硫化氢、氨气、甲硫醇和烃类化合物永久强氧化分解成如水蒸气、二氧化碳等无害的化合物，从而消除或减少异味气味化合物，达到治理和控制的目的。或可以根据恶臭气体的浓度和种类的实际情况，在性价比评估后，设置空气源的臭氧制备单元。

所述催化氧化装置用于将残留的有机气体及无机气体利用uv385nm段紫外光催化氧化或氧化剂催化,氧化剂可采用高锰酸钾。光催化剂是指纳米级二氧化钛，通俗也称之为光触媒，原理光合作用，在uv灯的光能作用下，使二氧化钛的分子结构发生变化，产生光生电子和光生空穴，由于光生电子和光生空穴都有很强的能量，远远高出一般有机污染物的分子链的强度，所以可以轻易将有机污染物分解成最原始的状态。同时光生空穴还能与空气中的水分子形成反应，产生氢氧自由基亦可分解有机污染物并且杀灭细菌病毒。

所述吸附装置用于吸附过量的臭氧及不降解的气体，还可以采用加热分解、物理或化学吸附处理，例如可以采用活性炭吸附、分子筛。

实施例2恶臭气体处理方法

如图1所示，本发明所述的恶臭气体处理的方法，包括如下步骤：

s1、收集恶臭气体，然后进行预处理：过滤除尘，和/或根据收集的恶臭气体的湿度，还可能需要加湿或者去除恶臭气体中过多的水分；和/或需要加药调质，例如添加过氧化氢及ph值调节剂，ph值调节剂用于调节废水ph值，让后续的高级氧化工艺在最佳ph值条件下反应；h2o2的作用是利用h2o2有较强的渗透性和氧化作用，与原废水中的过氧化物接触反应，迅速分解，释放出新生氧，从而去除原废水中的细菌、臭味和色度。

收集恶臭气体需要考虑风管布置特征，根据风量及压力的平衡计算，采用对称或非对称式的风管布置，使各个恶臭气体收集点的压力平衡，保证恶臭气体处理系统稳定节能运行。

s2、设置uv灯组，使用uv灯组uv光解经步骤s1预处理过的恶臭气体，将恶臭气体中的长链络合或鳌合气体的分子链切断，改变恶臭气体的分子结构及特性；所述uv灯组的u波段的波长为385nm、254nm和185nm一种或两种以上波长段组合。可以根据恶臭气体的分子量来选择uv-c波段的波长，通常分子量越大采用的波长越长例如voc中轻气体甲醛除掉可以采用385nmuv-c波段的波长。

s3、利用臭氧把步骤s2改性后的恶臭气体中的醇类、酯类、醛类、苯类、硫化氢、氨气、甲硫醇和烃类化合物强氧化分解；和/或

s4、将残留的有机气体及无机气体利用uv长波段紫外光催化氧化或氧化剂氧化；

s5、检测净化后恶臭气体的浓度，反馈数据来自于所述后段臭味在线监测仪，合格后排放。

根据检测到恶臭气体种类、浓度，上述步骤中s2～s4可以根据情况来灵活设置。对于过量的臭氧及不降解的气体，还可以采用加热分解、物理或化学吸附处理，例如可以采用活性炭吸附、分子筛。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也涉及本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。