[发明专利]一种采用无泡曝气预处理的复合生物除臭工艺与装置

说明书

技术领域

本发明属于利用生物反应器处理臭气的领域，具体涉及一种采用无泡曝气预处理的复合生物除臭工艺与装置。

背景技术

臭气作为一种恶臭污染物，主要来自于有机物腐败而产生的含硫、含氮、含氧的气体化合物，其种类繁多、来源广泛。臭味不仅给人以感官的不悦，甚至会危及人体生理健康，诸如呼吸困难、倒胃、胸闷、呕吐等。为了防止和避免恶臭气体对环境的影响，《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918－2002)、《恶臭污染物排放标准》(GB14554－93)均提出了相应的臭气控制指标。因此，研究、开发经济有效的除臭技术，对臭气污染物进行综合治理，降低恶臭物质浓度，使其达到相应排放标准已成为重要的环境保护课题之一。

目前，国内外除臭技术按原理可概括为物理法、化学法和生物处理法三类，主要包括：活性炭吸附法、热氧化法、氧离子基团除臭法、化学洗涤法、生物过滤法、植物液除臭法和高能离子除臭技术等。物理除臭主要采用吸附、稀释、水清洗等方式去除致臭气体，虽然处理稳定性好，但处理能力有限；化学除臭通过化学药剂氧化、分解、吸收致臭气体，运行过程中需消耗一定量的化学药剂，需要特殊反应条件，需要成本高；生物除臭主要包括生物过滤、生物洗涤两种方式，反应装置管理维护容易、运行费用低、脱臭效果好，对臭气浓度变化幅度大、吸附及药液洗脱法难处理的高浓度臭气均具有很强的适应性，对含N、S成分臭气的处理效果较好，可长期以较高的脱臭效果运转。

生物除臭技术在臭气处理领域得到了较为广泛的研究应用，特别是生物滤池、生物滴滤塔等。传统除臭工艺中臭气一般先进入物理洗涤塔进行预喷淋加湿后再进入生物滤层，预洗涤段往往需要大量的清洁水源，不仅造成运行成本的增加，同时产生大量的洗涤废液，增加了污水处理费用。此外，预洗涤过程只能去除少量可溶性致臭污染物，绝大部分污染物仍处于气相状态，进入生物过滤装置后，停留时间一般不超过100s，而臭气量往往维持在10⁴～10⁵m³·h^-1，生物滤层表面负荷通常高达100～300m³·m^-2·h^-1，臭气与生物滤料接触不充分，导致污染物去除不充分。

发明内容

本发明的目的在于解决复合生物除臭工艺中臭气停留时间短、与生物填料或活性污泥接触不充分，致臭物质去除不彻底等问题。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种采用无泡曝气预处理的复合生物除臭工艺和装置，其特征在于包括如下步骤：

(1)臭气经管道收集后，首先通入中空纤维膜组件进行无泡曝气预处理，将臭气中的致臭污染物(NH₃、H₂S、VOC等)最大限度的溶解于水中，形成NH₄⁺等离子物质，使污染物由气相转入液相，同时无泡曝气系统可以提高混合液中溶解氧的含量。

(2)无泡曝气系统产生的溶有致臭物质的混合液及剩余未溶臭气进入活性污泥液相反应区，悬浮污泥及附着在束状填料上的生物膜形成良好的好氧-缺氧微生物系统，大部分溶解在混合液中的致臭污染物被微生物降解去除。

(3)剩余未溶于水的臭气通过液相反应区上部的集气罩，进入上方双层生物填料过滤区，在填料及微生物的吸附降解作用下未溶臭气中的致臭污染物得到去除。

(4)以活性污泥液相反应区的出水作为生物填料过滤区的喷淋液，不仅起到加湿臭气的作用，还能够使溶解于水中的污染物得到进一步降解去除，提高除臭效果。

综上所述，本发明通过无泡曝气预处理将污染物由气相转换为液相，提高污染物在反应装置中的停留时间，溶解污染物在活性污泥液相反应区得到降解，剩余臭气经充分收集进入填料区处理，同时，以液相反应区出水作为喷淋液，污染物得到进一步去除，除臭效果充分。

本发明装置图如附图1所示，具体特征在于：

一种采用无泡曝气预处理的复合生物除臭装置包括无泡曝气预处理气水混合池5；活性污泥反应区16；生物过滤反应区一层填料区32，二层填料区34。

所述的气水混合池5中浸泡着中空纤维膜组件4，中空纤维膜组件4上方连接进气管2，进气管2连接空压机1和通气阀3，气水混合池5下方连接进水管7，进水管7连接自来水进水泵6和进水阀8，气水混合池5右上侧连接着混合池出水管9，混合池出水管9连接着输水泵10和输水管阀门11。