一种负压喷淋除臭工艺的制作方法

1.本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种负压喷淋除臭工艺。


背景技术：

2.随着人们生活水平不断提高，对环境条件的要求也日益提高，垃圾中转站作为连接垃圾前端收集与最终处理之间的纽带，其作用日益凸显，垃圾中转站可以接收各类垃圾，经过体积压缩后，再运输至垃圾最终的处理场所，为了保证经济性和便利性，垃圾中转站往往建造在居民区附近，但是垃圾堆积发酵往往会生成各种恶臭气体，这些气体主要成分有氨、硫化物、胺类和一些低级脂肪酸类等化学物质，逸散后，不仅会引起一系列环境问题，同时产生的刺激性气味也会对人体健康造成极大危害。


技术实现要素：

3.发明目的：针对上述技术问题，本发明提供了一种负压喷淋除臭工艺。
4.所采用的技术方案如下：
5.一种负压喷淋除臭工艺，将气体通入负压喷淋除臭设备进行处理，设备产生的负压会使气体自下而上均匀通过设备，与自上而下的喷淋液体接触，发生气液传质作用，对恶臭气体成分进行快速吸收和分解，以达到排放标准，通过调节负压大小或设备高度或进气流速使气体在设备中的停留时间大于等于30s；
6.所述负压喷淋除臭设备由第一除臭部、第二除臭部、第三除臭部、除雾装置组成，所述除雾装置设置于所述第三除臭部的底部下方和/或顶部上方；
7.所述第一除臭部由第一喷淋系统组成，所述第一喷淋系统由第一喷淋管道和第一储液罐组成，所述第一储液罐内装有第一喷淋液，第一喷淋管道包括水管、雾化喷头、水泵等能将第一喷淋液抽取后喷洒的必要设备，雾化喷头的方向向下。
8.所述第一喷淋液由以下成分组成：
9.纳米蒙脱土、柠檬提取物、香叶醇、op
‑
10、甘氨酸、氯化烷基苄基二甲基铵、卡洛巴蜡、枯草菌脂肽钠、苯酚磺酸铝、橙皮酊、水；
10.进一步地，所述第一喷淋液由以下重量份数的成分组成：
11.纳米蒙脱土5
‑
10份、柠檬提取物0.1
‑
0.2份、香叶醇0.5
‑
1份、op
‑
100.01
‑
0.05份、甘氨酸0.1
‑
0.2份、氯化烷基苄基二甲基铵1
‑
1.5份、卡洛巴蜡0.5
‑
1份、枯草菌脂肽钠0.3
‑
0.4份、苯酚磺酸铝0.1
‑
0.2份、橙皮酊1
‑
1.5份、水200
‑
220份。
12.更进一步地，所述第一喷淋液由以下重量份数的成分组成：
13.纳米蒙脱土10份、柠檬提取物0.1份、香叶醇0.5份、op
‑
10 0.02份、甘氨酸0.1份、氯化烷基苄基二甲基铵1.5份、卡洛巴蜡0.5份、枯草菌脂肽钠0.4份、苯酚磺酸铝0.1份、橙皮酊1份、水220份。
14.所述第二除臭部由第一填料和第二喷淋系统组成；
15.第一填料的装填厚度为600
‑
1200mm，填料规格尺寸为φ25
‑
50mm的聚丙烯多面空
心球，第一填料堆放在板体上，板体设有细孔，细孔直径小于聚丙烯多面空心球的直径，空心球具有较大的比表面积，可以为好氧活性污泥微生物挂膜生长、气液接触传质提供场所，同时保持较小的填料层压损。
16.第二喷淋系统由第二喷淋管道和第二储液罐组成；
17.所述第二储液罐内装有第二喷淋液，第二喷淋管道包括水管、雾化喷头、水泵等能将第二喷淋液抽取后喷洒的必要设备，雾化喷头的方向向下。
18.第二喷淋液为由好氧活性污泥、强化剂、水组成的浆液。
19.好氧活性污泥、强化剂、水的质量比优选为1：0.01
‑
0.1：100
‑
300。
20.进一步地，好氧活性污泥、强化剂、水的质量比优选为1：0.05：150。
21.强化剂为活性白土、阳离子交换树脂混合物，且强化剂依次经过高盐溶液和聚乙烯醇溶液浸渍处理。
22.进一步地，所述活性白土、阳离子交换树脂的质量比为1：6
‑
8。
23.进一步地，所述高盐溶液为氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化铁中任意一种的水溶液，且高盐溶液的浓度为2
‑
4mol/l。
24.所述第三除臭部由第二填料和光源组成，第二填料的装填厚度为400
‑
600mm，第二填料堆放在板体上，板体设有细孔，细孔直径小于第二填料的直径，光源能够提供紫外光，可以采用紫外灯管，为提高催化降解的效果，可以将多个紫外灯管埋设于第二填料中，纳米二氧化钛的电子结构特点，二氧化钛在阳光尤其是在紫外线的照射下，当电子能量达到或超过其带隙能时。电子就可从价带激发到导带，同时在价带产生相应的空穴，即生成电子、空穴对，在电场的作用下，电子与空穴发生分离，迁移到粒子表面的不同位置，发生一系列反应，可以降解有机分子，净化气体。
25.所述第二填料为活性炭/二氧化钛粉体。
26.进一步地，所述活性炭/二氧化钛粉体的粒径≤100μm。
27.进一步地，所述活性炭/二氧化钛粉体的制备方法如下：
28.s1：将钛酸四丁酯加入无水乙醇中，搅拌混合均匀，得到a溶液；
29.s2：将活性炭加入无水乙醇中，搅拌混合均匀后，将水、浓硝酸加入，继续搅拌，得到b溶液；
30.s3：将b溶液缓慢加入a溶液中，室温搅拌1
‑
1.5h后，先升温至30
‑
40℃搅拌5
‑
10h，再升温至60
‑
80℃蒸出溶剂，所得固体研磨成粉后500
‑
550℃焙烧2
‑
4h，得到活性炭/二氧化钛粉体。
31.进一步地，所述负压喷淋除臭设备还包括进气管道和排气管道，所述排气管道与负压设备连接，为了提高处理效果，进气管道的进气口可以设置多个，以便与喷淋液充分接触，进气管道与风机和若干管道组成，通过风机和管道将多个垃圾中转站的气体引至负压喷淋除臭设备进行处理。
32.为了避免第一填料和第二填料的孔隙堵塞，还可以在本设备中加上反冲洗装置，在第一填料和第二填料底部设置反冲洗管，反冲洗管上有若干冲洗口，通过高压水泵将高压水送至设备内部，对第一填料和第二填料进行定时反冲洗，可有效防止第一填料和第二填料的孔隙堵塞。
33.还可于第一填料和第二填料层底部设置集液布气装置，喷淋液洗涤臭气后收集储
存以备再次使用。
34.本发明的有益效果：
35.本发明提供了一种负压喷淋除臭工艺，目前垃圾中转站进行除臭多采用物理工艺，如臭氧或紫外线照射，多效果不好且能耗大，本发明采用多层次负压喷淋除臭具有效果好，能耗低，可长期使用等优点，第一除臭部进行一次除臭，第一喷淋液经过喷头雾化，形成雾状，在空间扩散成具有很大比表面积的液滴，不仅能有效地吸咐异味分子，同时也能使被吸附的异味分子的立体构型发生改变，削弱了异味分子中的化合键，使得异味分子的不稳定性增加，容易与其余组分发生化学反应，从而降解，第二除臭部中一方面向下喷淋的第二喷淋液可以将可溶性致臭成分洗涤下来，另一方面好氧活性污泥中的微生物在第一填料中挂膜而形成微生物膜，臭气经过微生物膜，有机恶臭成分被微生物吸收、消化、降解成为二氧化碳和水等无害产物，第二喷淋液中的强化剂能够增加好氧活性污泥中的微生物活性，从而提升对恶臭气体的消化分解能力，第三除臭部通过第二填料吸附降解恶臭气体，活性炭疏松多孔，富含供气体分子吸附的活性位点，而二氧化钛能产生光生空穴，光生空穴具有氧化性，能够有效降解有机物，发明人通过将两者有机结合能进一步提高其对气体分子的降解能力，本发明方法对气体中的臭味成分具有良好的去除效果，其中，吲哚去除率达到88％以上，氨气去除率达到94％以上，硫化氢去除率达到96％以上，甲硫醚去除率达到96％以上，应用在垃圾中转站进行气味净化，具有良好的效果，处理后气体无异味，具有广泛的应用前景。
附图说明
36.图1为本发明负压喷淋除臭设备的结构示意图；
37.图中标号分别代表：
[0038]1‑
第一除臭部、2
‑
第二喷淋系统、3
‑
第一填料、4
‑
第二填料、5
‑
除雾装置、6
‑
负压风机、7
‑
第一喷淋系统。
[0039]
图2为本发明实施例1所制备活性炭/二氧化钛粉体的微观形貌图。
具体实施方式
[0040]
实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0041]
实施例1：
[0042]
一种负压喷淋除臭工艺，将气体通入负压喷淋除臭设备进行处理，气体在设备中的停留时间≥30s；
[0043]
负压喷淋除臭设备由第一除臭部(1)、第二除臭部、第三除臭部、除雾装置(5)、位于设备下部的进气管道和位于设备上部的排气管道，排气管道与负压风机(6)连接；
[0044]
除雾装置(5)设置于第三除臭部的底部下方；
[0045]
第一除臭部(1)由第一喷淋系统(7)组成，所述第一喷淋系统(7)由第一喷淋管道和第一储液罐组成，所述第一储液罐内装有第一喷淋液；
[0046]
第一喷淋液由以下重量份数的成分组成：
[0047]
纳米蒙脱土10份、柠檬提取物0.1份、香叶醇0.5份、op
‑
10 0.02份、甘氨酸0.1份、
氯化烷基苄基二甲基铵1.5份、卡洛巴蜡0.5份、枯草菌脂肽钠0.4份、苯酚磺酸铝0.1份、橙皮酊1份、水220份。
[0048]
第二除臭部由第一填料(3)和第二喷淋系统(2)组成；
[0049]
第一填料(3)的装填厚度为1000mm，填料规格尺寸为φ25mm的聚丙烯多面空心球；
[0050]
第二喷淋系统(2)由第二喷淋管道和第二储液罐组成；
[0051]
第二储液罐内装有第二喷淋液，第二喷淋液为好氧活性污泥、强化剂、水按质量比1：0.05：150组成的浆液。
[0052]
其中，强化剂的制备方法如下：
[0053]
将活性白土、阳离子交换树脂混合物按质量比1：6混合后加入三口瓶，加入浓度为4mol/l的氯化钾水溶液水浴升温至40
‑
50℃浸渍处理后滤出冷冻干燥，再加入质量浓度为5％的聚乙烯醇溶液中浸渍15s滤出冷冻干燥即可。
[0054]
第三除臭部由第二填料(4)和光源组成，第二填料(4)的装填厚度为500mm；
[0055]
第二填料(4)为活性炭/二氧化钛粉体，其制备方法如下：
[0056]
将钛酸四丁酯加入无水乙醇中，搅拌混合均匀，得到a溶液，将活性炭加入无水乙醇中，搅拌混合均匀后，将水、浓硝酸加入，继续搅拌，得到b溶液，将b溶液缓慢加入a溶液中，室温搅拌1.5h后，先升温至40℃搅拌10h，再升温至60℃蒸出溶剂，所得固体研磨成粉后550℃焙烧2h，得到活性炭/二氧化钛粉体。
[0057]
实施例2：
[0058]
实施例2与实施例1基本相同，区别在于，第一喷淋液由以下重量份数的成分组成：
[0059]
纳米蒙脱土10份、柠檬提取物0.1份、香叶醇0.8份、op
‑
10 0.02份、甘氨酸0.2份、氯化烷基苄基二甲基铵1份、卡洛巴蜡0.5份、枯草菌脂肽钠0.4份、苯酚磺酸铝0.1份、橙皮酊1份、水210份。
[0060]
第二喷淋液为好氧活性污泥、强化剂、水按质量比1：0.1：100组成的浆液，强化剂的制备方法如下：
[0061]
将活性白土、阳离子交换树脂混合物按质量比1：6混合后加入三口瓶，加入浓度为2mol/l的氯化钾水溶液水浴升温至40
‑
50℃浸渍处理后滤出冷冻干燥，再加入质量浓度为3％的聚乙烯醇溶液中浸渍15s滤出冷冻干燥即可。
[0062]
第二填料(4)为活性炭/二氧化钛粉体，其制备方法如下：
[0063]
将钛酸四丁酯加入无水乙醇中，搅拌混合均匀，得到a溶液，将活性炭加入无水乙醇中，搅拌混合均匀后，将水、浓硝酸加入，继续搅拌，得到b溶液，将b溶液缓慢加入a溶液中，室温搅拌1h后，先升温至40℃搅拌5h，再升温至60℃蒸出溶剂，所得固体研磨成粉后550℃焙烧2h，得到活性炭/二氧化钛粉体。
[0064]
实施例3：
[0065]
对比例3与实施例1基本相同，区别在于，第一喷淋液由以下重量份数的成分组成：
[0066]
纳米蒙脱土10份、柠檬提取物0.2份、香叶醇1份、op
‑
10 0.05份、甘氨酸0.2份、氯化烷基苄基二甲基铵1.5份、卡洛巴蜡1份、枯草菌脂肽钠0.4份、苯酚磺酸铝0.2份、橙皮酊1.5份、水220份。
[0067]
第二喷淋液为好氧活性污泥、强化剂、水按质量比1：0.1：300组成的浆液，强化剂的制备方法如下：
[0068]
将活性白土、阳离子交换树脂混合物按质量比1：8混合后加入三口瓶，加入浓度为4mol/l的氯化钾水溶液水浴升温至40
‑
50℃浸渍处理后滤出冷冻干燥，再加入质量浓度为5％的聚乙烯醇溶液中浸渍20s滤出冷冻干燥即可。
[0069]
第二填料(4)为活性炭/二氧化钛粉体，其制备方法如下：
[0070]
将钛酸四丁酯加入无水乙醇中，搅拌混合均匀，得到a溶液，将活性炭加入无水乙醇中，搅拌混合均匀后，将水、浓硝酸加入，继续搅拌，得到b溶液，将b溶液缓慢加入a溶液中，室温搅拌1.5h后，先升温至40℃搅拌10h，再升温至80℃蒸出溶剂，所得固体研磨成粉后550℃焙烧4h，得到活性炭/二氧化钛粉体。
[0071]
实施例4：
[0072]
对比例4与实施例1基本相同，区别在于，第一喷淋液由以下重量份数的成分组成：
[0073]
纳米蒙脱土5份、柠檬提取物0.1份、香叶醇0.5份、op
‑
10 0.01份、甘氨酸0.1份、氯化烷基苄基二甲基铵1份、卡洛巴蜡0.5份、枯草菌脂肽钠0.3份、苯酚磺酸铝0.1份、橙皮酊1份、水200份。
[0074]
第二喷淋液为好氧活性污泥、强化剂、水按质量比1：0.01：100组成的浆液，强化剂的制备方法如下：
[0075]
将活性白土、阳离子交换树脂混合物按质量比1：6混合后加入三口瓶，加入浓度为2mol/l的氯化铁水溶液水浴升温至40
‑
50℃浸渍处理后滤出冷冻干燥，再加入质量浓度为3％的聚乙烯醇溶液中浸渍10s滤出冷冻干燥即可。
[0076]
第二填料(4)为活性炭/二氧化钛粉体，其制备方法如下：
[0077]
将钛酸四丁酯加入无水乙醇中，搅拌混合均匀，得到a溶液，将活性炭加入无水乙醇中，搅拌混合均匀后，将水、浓硝酸加入，继续搅拌，得到b溶液，将b溶液缓慢加入a溶液中，室温搅拌1h后，先升温至30℃搅拌5h，再升温至60℃蒸出溶剂，所得固体研磨成粉后500℃焙烧2h，得到活性炭/二氧化钛粉体。
[0078]
实施例5：
[0079]
对比例5与实施例1基本相同，区别在于，第一喷淋液由以下重量份数的成分组成：
[0080]
纳米蒙脱土5份、柠檬提取物0.2份、香叶醇0.5份、op
‑
10 0.05份、甘氨酸0.1份、氯化烷基苄基二甲基铵1.5份、卡洛巴蜡0.5份、枯草菌脂肽钠0.4份、苯酚磺酸铝0.1份、橙皮酊1.5份、水200份。
[0081]
第二喷淋液为好氧活性污泥、强化剂、水按质量比1：0.1：100组成的浆液，强化剂的制备方法如下：
[0082]
将活性白土、阳离子交换树脂混合物按质量比1：8混合后加入三口瓶，加入浓度为2mol/l的氯化镁水溶液水浴升温至40
‑
50℃浸渍处理后滤出冷冻干燥，再加入质量浓度为5％的聚乙烯醇溶液中浸渍10s滤出冷冻干燥即可。
[0083]
第二填料(4)为活性炭/二氧化钛粉体，其制备方法如下：
[0084]
将钛酸四丁酯加入无水乙醇中，搅拌混合均匀，得到a溶液，将活性炭加入无水乙醇中，搅拌混合均匀后，将水、浓硝酸加入，继续搅拌，得到b溶液，将b溶液缓慢加入a溶液中，室温搅拌1.5h后，先升温至30℃搅拌10h，再升温至60℃蒸出溶剂，所得固体研磨成粉后550℃焙烧2h，得到活性炭/二氧化钛粉体。
[0085]
实施例6：
[0086]
对比例6与实施例1基本相同，区别在于，第一喷淋液由以下重量份数的成分组成：
[0087]
纳米蒙脱土10份、柠檬提取物0.1份、香叶醇1份、op
‑
10 0.01份、甘氨酸0.2份、氯化烷基苄基二甲基铵1份、卡洛巴蜡1份、枯草菌脂肽钠0.3份、苯酚磺酸铝0.2份、橙皮酊1份、水220份。
[0088]
第二喷淋液为好氧活性污泥、强化剂、水按质量比1：0.01：300组成的浆液，强化剂的制备方法如下：
[0089]
将活性白土、阳离子交换树脂混合物按质量比1：6混合后加入三口瓶，加入浓度为4mol/l的氯化钠水溶液水浴升温至40
‑
50℃浸渍处理后滤出冷冻干燥，再加入质量浓度为3％的聚乙烯醇溶液中浸渍20s滤出冷冻干燥即可。
[0090]
第二填料(4)为活性炭/二氧化钛粉体，其制备方法如下：
[0091]
将钛酸四丁酯加入无水乙醇中，搅拌混合均匀，得到a溶液，将活性炭加入无水乙醇中，搅拌混合均匀后，将水、浓硝酸加入，继续搅拌，得到b溶液，将b溶液缓慢加入a溶液中，室温搅拌1h后，先升温至40℃搅拌5h，再升温至80℃蒸出溶剂，所得固体研磨成粉后500℃焙烧4h，得到活性炭/二氧化钛粉体。
[0092]
对比例1：
[0093]
对比例1与实施例1基本相同，区别在于，气体不经过第一除臭部(1)处理。
[0094]
对比例2：
[0095]
对比例2与实施例1基本相同，区别在于，气体不经过第二除臭部处理。
[0096]
对比例3：
[0097]
对比例3与实施例1基本相同，区别在于，气体不经过第三除臭部处理。
[0098]
对比例4：
[0099]
对比例4与实施例1基本相同，区别在于，第二填料(4)为活性炭，不含二氧化钛。
[0100]
性能测试：
[0101]
按实施例1
‑
6及对比例1
‑
4方法所处理气体进行检测，对比处理前后，气体的各项杂质气体含量，计算去除率，气体为吲哚、氨气、硫化氢、空气组成的模拟臭气，其中，吲哚含量为100mg/m3，硫化氢含量为100mg/m3，硫化氢含量为100mg/m3，甲硫醚含量为100mg/m3。
[0102]
吲哚含量的测定采用分光光度法。
[0103]
氨气含量的测定参照gb/t14668
‑
93《空气质量氨的测定
‑
纳氏试剂比色法》。
[0104]
硫化氢含量的测定参照gb/t11742
‑
89《环境空气硫化氢的测定
‑
亚甲基蓝分光光度法》。
[0105]
甲硫醚含量的测定参照gb/t 14678
‑
93《空气质量硫化氢、甲硫醇、甲硫醚和二甲二硫的测定气相色谱法》
[0106]
去除率＝[(w1‑
w2)/w1]*100％
[0107]
其中，w1为处理前气体中吲哚、氨气、硫化氢、甲硫醚含量；
[0108]
w2为处理后气体中吲哚、氨气、硫化氢、甲硫醚含量；
[0109]
气体的嗅觉感知等级
[0110]
0级：无气味
[0111]
1级：有微弱臭味，似有似无
[0112]
2级：能清晰闻到淡淡臭味，但无不适
[0113]
3级：有较强臭味，需要忍受
[0114]
4级：有强烈臭味，鼻腔有强烈刺激性，无法忍受
[0115]
处理前气体处于4级；
[0116]
结果如下表1所示：
[0117]
表1：
[0118][0119]
由上表1可知，本发明方法对气体中的臭味成分具有良好的去除效果，其中，吲哚去除率达到88％以上，氨气去除率达到94％以上，硫化氢去除率达到96％以上，甲硫醚去除率达到96％以上，应用在垃圾中转站进行气味净化，具有良好的效果，处理后气体无异味，具有广泛的应用前景。
[0120]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。