本发明涉及废气处理，具体涉及一种石化污水处理厂废气的治理方法。
背景技术：
在石油炼制过程中，会产生大量的苯类、酚类物质，硫元素则被转化成各类含硫物质，如硫化氢、硫醇、硫醚、二硫化碳等，氨元素被转化为氨气、胺类、铵类物质，这些物质在炼油工艺的脱硫、脱硝过程中，被大量回收或去除，但仍有一部分进入装置所产生的废水中，并在污水处理过程中部分被转化成小分子的其它无机或有机物质，随水分的蒸发和水流形态的变化从水体逸散于空气，对大气造成污染。石化企业污水处理场废气的组分主要包括烃类物质等挥发性有机化合物(vocs)以及硫化氢、有机硫、氨等恶臭气体。
恶臭气体除了让人感官不舒服外，对人体的伤害也比较大。其中的挥发性有机化合物(vocs)是指在常温下饱和蒸汽压约大于70pa，常压下沸点低于250℃的有机化合物。挥发性有机化合物(vocs)包括：烷烃、芳烃、烯烃、醇类、醚类等石油化工行业排放的最常见的污染物，对环境有巨大的破坏作用。
在石化企业的含油废水处理过程中，常采用隔油、气浮、生化这样的处理工艺，生化处理工艺常采用厌氧+好氧(曝气氧化)的处理工艺。其中的隔油池，气浮池，厌氧生化池产生的恶臭气体浓度较高，曝气池产生的恶臭气体浓度较低。
随着公众环保意识的不断提高和环保排放标准的日趋严格，恶臭气体造成的环境污染问题越来越受到人们的重视。为了保护人员身体健康，改善空气质量，营造绿色环保的环境很有必要对石化污水处理厂废气进行有效的治理。
目前，对石化污水处理厂废气的处理研究多集中在生物处理，吸附处理和催化燃烧处理等方面。
如cn101234280a公开了一种恶臭废气的吸收-生物处理方法，该方法包括废气进入到喷淋吸收塔，发生吸收、增湿和降温作用，然后废气进入生物滴滤装置，在上升过程中与附着在载体(填料)表面的润湿的生物膜接触并被升温降解成无臭的化合物，排出净化后的气体。该方法能高效去除有机胺类、氨气、硫化氢、硫醇类、甲基硫醚(dms)、二甲基二硫(dmds)、苯乙烯、挥发性有机物(voc)、二甲基三硫、苯甲胺、二硫化碳、羰基硫等气态恶臭污染物以及各种恶臭气味。该方法适应于低浓度、大气量，不同恶臭气体污染物的脱臭净化处理。但是该方法需要针对不同有机物驯化细菌，气体组成变化时则难以适用。
cn1242258a公开了一种聚丙烯腈活性炭纤维脱除硫系恶臭的方法，该方法具有工艺简单，成本低，脱除恶臭效果好的优点，但该方法主要针对硫系恶臭进行处理。
cn1335198a公开了一种含硫及可燃性组分废气的净化方法，该方法通过“浓度均化器-脱硫处理器-催化燃烧器”三段组合工艺，使有机废气被完全催化燃烧，达到净化废气的目的。但该方法处理成本高，操作条件苛刻，例如燃烧温度很高，且只适合处理可燃物质浓度较高的气体。
现有的废气治理方法对于组成复杂的污水处理厂的废气均存在处理效果差，处理成本高，运行周期短的缺陷。因此，有必要开发一种投资成本和处理成本低，运行稳定，处理效果好，运行周期长的石化污水处理厂废气的治理方法，使得处理后的废气满足gb31570-2015石油炼制工业污染物排放标准的要求。
技术实现要素：
本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺陷，提供一种石化污水处理厂废气的治理方法，该方法处理后的废气满足gb31570-2015石油炼制工业污染物排放标准的要求。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种石化污水处理厂废气的治理方法，其中，所述方法包括：将废气与含氧气体通入含有活性污泥的水中进行曝气处理，将经过曝气处理产生的废气与吸附剂接触进行吸附处理，排放经过吸附处理后的达标气体，将失活吸附剂进行解吸以及吹扫，将解吸和吹扫产生的解吸气进行冷却，将冷却后的解吸气返回与废气一起进行曝气处理。
本发明第二方面提供一种石化污水处理厂废气的治理方法，其中，所述废气的治理在废气处理系统中进行，所述废气处理系统包括：曝气系统、吸附系统和冷却系统；
所述曝气系统包括好氧反应单元；
将收集的废气送入曝气系统，废气与含氧气体被通入好氧反应单元中的含有活性污泥的水中进行曝气处理；
所述吸附系统包括吸附单元、解吸单元和吹扫单元；
将经过曝气处理产生的废气送入吸附系统，经过曝气处理产生的废气在吸附单元中与吸附剂接触进行吸附处理，排放经过吸附处理后的达标气体；失活吸附剂依次在解吸单元中进行解吸，以及在吹扫单元中进行吹扫；
将解吸和吹扫产生的解吸气送入冷却系统进行冷却，将冷却后的解吸气返回与废气一起送入曝气系统进行曝气处理。
本发明提供的方法对于石化污水处理厂废气具有良好的处理效果，根据实施例的记载可知，其对硫化氢、氨、苯、甲苯以及非甲烷总烃均具有较高的去除率，处理后的废气满足gb31570-2015石油炼制工业污染物排放标准的要求，且该方法还具有运行稳定，运行周期长，投资成本和处理成本低的优点。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
根据本发明，所述石化污水处理厂废气的治理方法包括：将废气与含氧气体通入含有活性污泥的水中进行曝气处理，将经过曝气处理产生的废气与吸附剂接触进行吸附处理，排放经过吸附处理后的达标气体，将失活吸附剂进行解吸以及吹扫，将解吸和吹扫产生的解吸气进行冷却，将冷却后的解吸气返回与废气一起进行曝气处理。
根据本发明，与现有技术中采用常规的生物滴滤装置处理废气不同，现有滴滤池通过通入少量循环水只是起湿润填料作用，废气直接与填料接触得到处理。本发明的发明人巧妙地利用废水处理领域中常用的曝气处理的方式，直接将废气通入含有活性污泥中进行曝气处理，发明人发现，经过曝气处理后，污染物浓度能够大大降低。推测原因可能是：废气中的voc能够通过不断的动态平衡溶解在水中，通过生化的作用而去除。一方面无需像传统的生物滴滤装置那样，需要针对不同有机物驯化细菌，另一方面，对于成分复杂的废气，也具有良好的污染物的去除效果。
根据本发明，所述曝气处理的条件以能够保证在该步骤中将废气中的有恶臭物质除去为准，优选情况下，曝气处理的条件包括：水中溶解氧浓度大于2mg/l，污泥浓度大于2000mg/l。
根据本发明，将经过曝气处理产生的废气与吸附剂接触进行吸附处理，排放经过吸附处理后的达标气体，将失活吸附剂进行解吸以及吹扫，将解吸和吹扫产生的解吸气进行冷却，将冷却后的解吸气返回与废气一起进行曝气处理。即，在曝气处理之后，将除去了有恶臭物质的气体进一步进行吸附处理，从而使其达到达标排放标准，而解吸气可以直接返回曝气处理步骤与废气一起进行曝气处理，这样的结合也使得解吸气的处理更为简单和高效，不再需要对解吸气进行更加耗能的燃烧处理，避免了对环境的二次污染，也能够使废气的处理更为完善和彻底。
根据本发明，吸附处理中所用吸附剂的可选范围较宽，以能够将废气中的气态恶臭污染物以及各种恶臭气味吸附在吸附剂上为准。优选情况下，所述吸附剂选自活性炭和分子筛中的至少一种。其中，所述活性炭可以是活性炭颗粒(比表面积可以为100-1200m2/g)，也可以是活性炭纤维(比表面积可以为300-2000m2/g)。所述分子筛的可选种类较宽，例如，可以为y型分子筛、x型分子筛和zsm型分子筛等中的一种或多种。
根据本发明，所述吸附处理的条件只要保证经过曝气处理的废气在吸附处理后能够达到排放标准即可。优选情况下，从进一步提高吸附处理效果，又能够保证吸附效率的角度出发，吸附处理的条件包括：体积空速可以为50-30000h-1，优选为100-20000h-1；吸附处理的周期可以为0.2-5h，优选为0.5-2h。
根据本发明，将失活吸附剂再生，即将失活吸附剂进行解吸和吹扫的方法可以按照常规的条件进行。从进一步提高解吸效果的角度出发，所述解吸的方法包括：将失活吸附剂与蒸汽接触，解吸的条件包括：解吸的温度为100-300℃，优选为120-180℃；解吸的压力0.3-2mpa，优选为压力0.5-1mpa。蒸汽的用量只要保证能够使得失活吸附剂能够充分再生即可，优选情况下，解吸的体积空速为2-2000h-1，优选为5-1000h-1；解吸的周期为2-30min，优选为5-20min。
根据本发明，从更易排出解吸气以提高失活吸附剂的再生效果的角度出发，吹扫条件包括：吹扫的体积空速为5-300h-1，优选为20-200h-1；吹扫的周期为2-30min，优选为5-20min。在本发明中，所述吹扫操作过程优选采用空气进行吹扫。
根据本发明，将解吸和吹扫产生的解吸气冷却的方法可以按照常规方式进行，从进一步简化解吸气的处理方式以及减少耗能的角度出发，所述冷却的方法包括：将解吸和吹扫产生的解吸气与曝气处理的出水进行换热，并将换热后的出水循环用于曝气处理。一方面简化了解吸气的处理方式，另一方面使得解吸气的处理更为合理和环保，并减少了能耗。
其中，冷却的条件只要保证解吸气能够进行换热并循环回曝气处理步骤进行循环处理即可，优选，从进一步保证吸附在较低温度下进行，以及从吸附剂的较长的使用寿命以及提高装置的运行周期的角度考虑，将解吸和吹扫产生的解吸气冷却的条件使其冷却至50℃以下，更优选为10-40℃。冷却的方法可以采用本领域常规的各种方法，例如水冷。为了满足上述冷却的温度要求，优选情况下，冷却的条件包括：气水比为10-1000:1，优选为100-500:1；气水接触时间为2-120s，优选为5-60s。
本发明的方法适用于石化污水处理厂产生的各种废气的治理，本发明的方法特别适用于隔油、气浮、厌氧生化产生的恶臭废气的治理。所述废气中氨含量≤20mg/m3，硫化氢含量≤100mg/m3，苯含量≤50mg/m3，甲苯含量≤120mg/m3，非甲烷总烃含量≤300mg/m3。采用本发明的方法处理后的废气能够满足gb31570-2015石油炼制工业污染物排放标准的要求(苯含量<4mg/m3，甲苯含量<15mg/m3，非甲烷总烃含量<120mg/m3)。
根据本发明的一种具体实施方式，所述废气的治理在废气处理系统中进行，所述废气处理系统包括：曝气系统、吸附系统和冷却系统；
所述曝气系统包括好氧反应单元；
将收集的废气送入曝气系统，废气与含氧气体被通入好氧反应单元中的含有活性污泥的水中进行曝气处理；
所述吸附系统包括吸附单元、解吸单元和吹扫单元；
将经过曝气处理产生的废气送入吸附系统，经过曝气处理产生的废气在吸附单元中与吸附剂接触进行吸附处理，排放经过吸附处理后的达标气体；失活吸附剂依次在解吸单元中进行解吸，以及在吹扫单元中进行吹扫；
将解吸和吹扫产生的解吸气送入冷却系统进行冷却，将冷却后的解吸气返回与废气一起送入曝气系统进行曝气处理。
根据本发明，所述曝气系统包括好氧反应单元，即所述废气和含氧气体被通入好氧反应单元中，与好氧反应单元中的水以及活性污泥接触进行有恶臭物质的去除。优选情况下，曝气处理的条件包括：水中溶解氧浓度大于2mg/l，所述活性污泥浓度的大于2000mg/l。
根据本发明，所述吸附系统可以由两个或两个以上的吸附系统并联操作，将经过曝气处理的废气通入并联的多个吸附系统中同时或交替进行吸附、解吸和吹扫操作。
根据本发明，所述冷却系统可以为吸收冷却塔，所述吸收冷却塔可以是本领域常规使用的吸收冷却塔，例如，所述吸收冷却塔中设有填料以利于气液接触。所述填料可以为本领域常规的能够用于吸收冷却塔以进一步吸收废气的填料，例如，可以选自活性炭、活性炭纤维和分子筛中的至少一种。优选情况下，从进一步简化解吸气的处理方式以及减少耗能的角度出发，吸收冷却塔的进水为曝气系统的出水，吸收冷却塔的出水与曝气系统的进水混合后进入曝气系统中。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例和对比例中，如无特别说明，使用的各材料均可商购获得，使用的各方法均为本领域的常规方法。
实施例1-3
本实施例用于说明本发明提供的石化污水处理厂废气的治理。
某炼油污水处理厂，隔油、气浮、厌氧过程中产生的废气为2000m3/h，好氧生化池产生的废气为8000m3/h，隔油、气浮、厌氧池密闭加盖，过程中产生的废气收集起来，通过引风系统从好氧反应池的曝气系统进入好氧生化反应池中，好氧生化反应池活性污泥处理工艺为4间规格为10×10×5m的池子(水中溶解氧2-4mg/l，活性污泥浓度2000-4000mg/l)，好氧生化反应池密闭加盖产生的废气通过风机进入吸附系统。吸附系统采用3个并联的吸附箱规格分别为2×2×2.5m，交替进行吸附、解吸、吹扫操作。吸附、解吸、吹扫周期分别为1.5h、10min、8min。吸附操作的体积空速为500h-1。解吸再生采用厂里的低压蒸汽，解吸再生温度为165℃，压力为1.0mpa，解吸操作的体积空速为30h-1。使用空气进行吹扫冷却，吹扫操作体积空速为50h-1。将解吸再生和吹扫冷却后的解吸气送入吸收冷却塔中进行冷却至35℃，吸收冷却塔的规格为φ1200×2000mm。吸收冷却塔中的进水为曝气系统的出水，吸收冷却塔的出水与曝气系统的进水混合后进入曝气系统中，气水比控制为100:1，气水接触时间为15s。冷却后的解吸气返回与废气一起循环回曝气系统进行曝气处理。处理效果见表1。
实施例4
本实施例用于说明本发明提供的石化污水处理厂废气的治理。
按照实施例1的方法治理废气，不同的是，连续稳定运行三个月，处理效果见表2。
表1
表2
通过表1的结果可以看出，采用本发明的治理方法处理石化污水处理厂的废气，处理后的废气均能够达到gb31570-2015石油炼制工业污染物排放标准的要求。硫化氢的去除率达到98％以上，氨的去除率达到99％以上，苯的去除率达到85％以上，甲苯的去除率达到85％以上，以及非甲烷总烃的去除率达到50％以上。通过表2的结果可以看出，本发明的废气处理方法能够长期稳定运行，处理周期长。此外，该方法还具有投资成本和处理成本低的优点。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。