一种造纸废水臭气的处理系统的制作方法

本实用新型涉及臭气处理技术领域，具体涉及一种造纸废水臭气的处理系统。

背景技术：
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由于废纸造纸废水的高浓特性，厌氧好氧生物技术在废纸造纸废水处理领域得到了广泛应用。高浓造纸废水处理过程中会产生臭气，尤其是厌氧阶段产生大量臭气，这些恶臭气体主要为H2S、NH3、甲硫醇、甲硫醚、胺类等，其中H2S和NH3含量较多。在污水处理的厌氧水解段，大分子或颗粒有机物被分解为易挥发的低分子有机物VOCs，造纸废水中富含的SO4^2-被还原为H2S，有机胺被分解为氨气，这些废气组分释放到空气中后，形成恶臭气体。同样废水处理过程产生的污泥在处理时也会产生臭气。产生的臭气成分和浓度随着污水、污泥的处理工艺不同而有所不同。由于目前我省造纸企业污水处理的很多设施如斜筛、初沉池、曝气池、二沉池和污泥处理设备等均为敞开式结构，会直接散发出恶臭气体，属无组织面源排放。

现有技术在高浓造纸废水除臭中的应用很少，绝大多数造纸厂的废水臭气均无组织排放。极少数造纸厂的废水用现有技术处理臭气也不完善，一般处理效率较低，难以达标排放。废水处理过程中的臭气对一些暴露在外的机械设备造成极大的腐蚀，缩短其使用寿命，造成经济损失。同时恶臭是污染环境、危害人体健康的六大公害之一。其中H2S为臭鸡蛋味，有剧毒，人的感知量为0.00037mg/m³，含0.1％H2S的气体可使人体中毒，浓度更高的硫化氢在短时间内可使人致死。NH3为强烈的刺激性气味，甲硫醇为卷心菜腐烂味，其他含硫有机化合物为腐烂味或令人不快的恶臭味。这些恶臭气体对厂区内工作人员的人身健康造成了极大的威胁；同时散发在大气中的臭味也势必会影响到周围地区，对人体的呼吸系统、消化系统、循环系统、神经系统等产生危害，直接影响到人们的健康和生活水平，严重干扰了周围居民的日常生活。随着造纸企业的发展，臭气污染也在不断加剧，并成为周边百姓抱怨和投诉的重点对象，严重时还会引发一些社会冲突，在一定程度上影响了社会和谐。

目前，废水处理过程中产生的臭气处理方法主要有水洗法、活性炭吸附法、臭氧氧化法、除臭溶液除臭法、离子除臭法、化学洗涤法和生物除臭法等。

水洗法是利用臭气中的主要物质能溶于水的特性，使臭气中H2S、NH3等气体和水接触、溶解，达到除臭的目的,其用水量大，效率较低。

活性炭吸附法是利用活性炭对臭气的物理吸附作用来除臭。其优点是方法简单，缺点是只适用低浓度臭气的处理，并且投资及运行费用很高。

臭氧氧化法是利用臭氧的强氧化性，使臭气中的化学成份氧化，达到除臭的目的。臭氧氧化法有气相和液相之分，由于臭氧发生的化学反应较慢，一般先通过药液清洗法，去除大部分致臭物质，然后再进行臭氧氧化。

除臭溶液除臭法是利用人们可以接受的气味较强的气体气味掩盖和中和难闻的臭味的方法。该方法的主要优点是简单、投资少和见效快。缺点是很难完全改变臭气成分，对人畜、设备和环境等仍可能具有一定的损害程度。

离子除臭法是利用高频高压静电特殊脉冲放电产生高密度高能活性离子，使之与臭气接触，破坏臭气分子化学键，分解成低分子无臭物质，从而使气体达到净化的目的。该方法处理设备体积相对较小，自重轻，适用于布置紧凑、场地狭小等场合，但设备一次性投入费用较大，运行维护成本较高。

化学洗涤法是利用化学制剂和臭气经过化学反应生成没有臭味或臭味较低的化学产物来消除臭气的方法。如用化学介质(NaOH、NaClO或H2O2)与H2S等物质进行三级反应，从而达到除臭目的。该方法的优点是改变了臭气的成分，降低了臭气对人畜、设备和环境等的损害程度，缺点是投资大，运营成本相对较高，特别是化学反应后的产物有造成新的环境污染的可能性和倾向，需要对洗涤之后的化学产物进行严格处理。

生物除臭法是20世纪50年代后期发展起来的臭气处理方法。臭气生物净化的原理是通过附着在反应器内填料上的微生物，在新陈代谢过程中将废气中的污染物转化为简单的无机物(二氧化碳、水以及硫酸根)和微生物的细胞物质，其中废气中的挥发性有机污染物分解为二氧化碳、水以及其他简单的无机物；含硫恶臭污染物中的硫化物转化为环境中较为稳定的硫酸盐，含氮化合物转化为硝酸盐或者氮气。生物除臭法相对于传统的处理方法，具有处理效率高、运行费用低、无二次污染的特点。但也存在一些问题，如生物过滤和生物洗涤法一般需要双塔组合，吸收塔的主要功能是将臭气的主要成分转移至液相中，从而实现质量传递的过程，然后用活性污泥法通过微生物的新陈代谢处理这部分吸收了恶臭成分的废水，投资相对较高，并且其多采用一种有机填料或无机填料作为微生物的载体来分解臭气。由于单一填料往往不能形成理想的微生物群，会影响其对不同臭气的适应性，从而影响其除臭效率；生物滴滤法一般为单塔结构，但运行中需补充营养液，其循环液需定期排放处理；其喷淋液一般为无除臭功能的水，所以效率还有待进一步提高。另外还有如除臭微生物的培养，菌株的筛选，混合恶臭气体的处理，除臭设备的工艺参数的优化等等。

因此，需要提出一种更适用的造纸废水臭气的处理系统及方法，以解决上述问题。

技术实现要素：
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本实用新型的目的是提供一种造纸废水臭气的处理系统及方法，对造纸废水臭气的处理做到点面结合、全面收集，对废水经过的斜筛、预处理单元、厌氧塔、曝气池、二沉池和污泥处理设备全封闭收集，做到不泄漏。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供的造纸废水臭气的处理系统，包括：通过管道顺次连接的斜筛、预处理单元、厌氧塔、曝气池、二沉池及污泥压滤单元，其还包括通过管道连接的多层填料生物喷淋塔和活性炭吸附装置；所述斜筛、预处理单元、厌氧塔、曝气池、二沉池及污泥压滤单元均通过管道与所述多层填料生物喷淋塔连接，且所述预处理单元包括通过管道顺次连接的气浮池和酸化池。

所述厌氧塔的顶部进行密封处理。

所述预处理单元中的气浮池、酸化池和曝气池、二沉池的池面均进行密封处理。

所述斜筛的网孔为120～150目，所述斜筛进行密封处理。

所述污泥压滤作业的车间整体进行密封处理。

所述多层填料生物喷淋塔上方设置有若干喷淋头，所述喷淋头通过管道循环给入生物喷淋液，且在与喷淋头连接的管道上安装有循环计量泵。

所述生物喷淋液由植物提取物与壳聚糖复配制得，所述植物提取物为银杏叶、茶叶、竹子、樟树叶、松木中的任意三种或三种以上植物提取物。

所述生物喷淋液的循环量为20～30m³/h，每隔5～10天补充一次。

所述的多层填料生物喷淋塔中采用的填料包括多级布置的鲍尔环、拉西环和生物填料，上述三种填料在塔内组合，呈两层布置，两层的总高为1～2m。

所述生物填料由竹炭、木炭、废麻纤维按质量比1：0.3～0.5：0.3～0.5组成。

且在第一层填料层中，鲍尔环、拉西环和生物填料的高度比例为1：1～2：1～2，在第二层填料中，鲍尔环、拉西环和生物填料的高度比例为1：0.5～1：2～3。

所述多层填料生物喷淋塔的工作温度为30～40℃、pH值为1.2～2.0、气体停留时间为8～12秒。

所述活性炭吸附装置中活性炭的材质为椰壳活性炭，平均颗粒直径为8～10目，层高为1～2m，更换周期为5～10月，气体停留时间为8～12秒。

本实用新型的一种造纸废水臭气的处理系统的有益效果：

针对现有技术不能做到点面结合，全面收集，故仍有排泄点，造纸臭气污染问题，本实用新型做到点面结合，全面收集，对废水经过的斜筛、预处理单元、厌氧塔、曝气池、二沉池和污泥处理设备全封闭收集，做到不泄漏；

其采用生物喷淋除臭与微生物分解除臭相结合的技术，臭气的吸收和分解过程只需在一个塔内就可全部完成，实现双塔合一，结构非常紧凑，投资少。本实用新型采用植物提取物配制的生物喷淋液循环喷淋臭气，生物喷淋液能迅速吸收硫化氢、甲硫醇、氨气等恶臭气体，发生聚合、取代、置换、吸附等反应，使原有污染气体异味分子结构发生改变，使之变成无毒、无味分子，从而达到除臭的效果。生物喷淋液同时作为微生物提供源，在循环喷淋过程中促使微生物在填料上生长，利用微生物的新陈代谢分解H2S、NH3等臭气，从而实现生物喷淋除臭与微生物分解除臭相结合，相比清水喷淋的生物法除臭系统，本实用新型有更高的除臭效率。另外生物喷淋液还起到提供微生物营养源的作用，所以本实用新型无须提供额外的营养液，也无需定期排放循环液，也减轻了废水处理的负担；

同时还采用鲍尔环、拉西环和自主研发的生物填料作为微生物的载体，将多种填料在塔内组合多层布置，充分发挥各类填料优点，可在填料上形成多种类微生物群，提高了对不同臭气的适应性，从而有效提高去除效率；

采用生物喷淋和活性炭吸附二级除臭技术，这在国内造纸废水除臭中还未见相关报道。生物喷淋可实现大部分H2S、NH3、甲硫醇等臭气的分解，活性炭物理吸附作为除臭的后续保障，该技术组合处理效率高、去除效果明显，对主要恶臭气体的去除率达99％以上，使排气达到《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)二级排放标准。本实用新型的二级除臭技术没有使用有害的化学药剂，能源需求低廉，不产生二次污染物，最后的产物是良性的，是一种真正绿色的高浓造纸废水除臭方法；

采用单塔生化处理，设备投资少，系统运行中不需要补充营养液，其循环液不排放，运行成本低，除臭效率高，解决了设备腐蚀问题和对人体健康及周围环境的危害及污染问题。

附图说明：

图1为本实用新型的一种造纸废水臭气的处理系统框图；

图中：1-斜筛，2-预处理单元，3-厌氧塔，4-曝气池，5-二沉池，6-污泥压滤单元，7-多层填料生物喷淋塔，8-活性炭吸附装置，9-管道。

具体实施方式：

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

根据图1所示，本实用新型提供的造纸废水臭气的处理系统，包括：通过管道9顺次连接的斜筛1、预处理单元2、厌氧塔3、曝气池4、二沉池5及污泥压滤单元6，其还包括通过管道9连接的多层填料生物喷淋塔7和活性炭吸附装置8；所述斜筛1、预处理单元2、厌氧塔3、曝气池4、二沉池5及污泥压滤单元6均通过管道9与所述多层填料生物喷淋塔7连接，且所述预处理单元2包括通过管道9顺次连接的气浮池和酸化池，且对所述厌氧塔3的顶部进行密封处理，所述预处理单元2中的气浮池、酸化池和曝气池4、二沉池5的池面均进行密封处理，所述斜筛1的网孔为120～150目，所述斜筛1进行密封处理，所述污泥压滤单元6作业的车间整体进行密封处理，使得本实用新型能够点面结合，全面收集，对废水经过的斜筛1、预处理单元2、厌氧塔3、曝气池4、二沉池5和污泥压滤单元6全封闭收集，做到不泄漏。

进一步地，上述技术方案中所述多层填料生物喷淋塔7上方设置有若干喷淋头，所述喷淋头通过管道9循环给入生物喷淋液，且在与喷淋头连接的管道9上安装有循环计量泵。

进一步地，上述技术方案中所述生物喷淋液由3～5种植物提取物与壳聚糖复配制得，所述植物提取物为银杏叶、茶叶、竹子、樟树叶、松木中的任意三种或三种以上植物提取物；在实际进行喷淋时，所述生物喷淋液的循环量为20～30m³/h，且每隔5～10天补充一次。

进一步地，上述技术方案中所述的多层填料生物喷淋塔7中采用的填料包括多级布置的鲍尔环、拉西环和生物填料，上述三种填料在塔内组合，呈两层布置，两层的总高为1～2m，且在第一层填料层中，鲍尔环、拉西环和生物填料的高度比例为1：1～2：1～2，在第二层填料中，鲍尔环、拉西环和生物填料的高度比例为1：0.5～1：2～3，且进一步地，所述生物填料由竹炭、木炭、废麻纤维按质量比1：0.3～0.5：0.3～0.5组成，在实际作业时，所述多层填料生物喷淋塔7的工作温度为30～40℃、pH值为1.2～2.0、气体停留时间为8～12秒。

进一步地，上述技术方案中所述活性炭吸附装置8中活性炭的材质为椰壳活性炭，平均颗粒直径为8～10目，层高为1～2m，更换周期为5～10月，气体停留时间为8～12秒。

下面结合附图详细描述本实用新型的造纸废水臭气处理系统对造纸废水臭气进行处理的一次详细过程，具体步骤如下：

首先通过斜筛1对造纸废水中的细小纤维进行回收；然后通过预处理单元2对造纸废水进行预处理；经过厌氧塔3采用的UMIC厌氧处理系统对造纸废水中还原性物质进行处理；在曝气池4对造纸废水采用活性污泥法进行曝气好氧处理；通过二沉池5沉淀后的水回用或排放；处理后产生的污泥在污泥压滤单元6压滤后综合利用；在斜筛1、预处理单元2、厌氧塔3、曝气池4、二沉池5及污泥压滤单元6处理过程中产生的臭气均通入多层填料生物喷淋塔7一级除臭，经多层填料生物喷淋塔7一级除臭后，再经活性炭吸附装置8二级除臭后达标排放。

所述多层填料生物喷淋塔7中所采用的生物喷淋液的配制方法具体如下：先用清水将粉状植物提取物搅拌溶解，然后在循环水池中配制成浓度为0.3～0.5％生物喷淋液，其中，所述搅拌速度为300～500转/min，溶解温度为20～40℃，搅拌时间为10～30min。

进一步地，上述技术方案中所述的预处理工艺具体为：先用气浮池对废水进行初步处理，除去大部分悬浮物；然后通过酸化池进行预酸化处理，预酸化废水停留时间为4～5小时，pH值为6.5～7.5，预酸化度为40～50％。

本实用新型对一级除臭后的臭气(即出生物喷淋塔的臭气)浓度进行检测，各组分臭气浓度范围如下：臭气分子的浓度≤30mg/L，氨≤2mg/L，硫化氢≤0.1mg/L，硫醇≤0.01mg/L。

自活性炭吸附装置逸出的臭气浓度范围:臭气浓度≤25mg/L，氨≤1mg/L，硫化氢≤0.05mg/L，硫醇≤0.005mg/L，除臭效率达99％以上。

最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。