1、BTF系统处理硫化氢废气工程设计系统处理硫化氢废气工程设计 第一章第一章 概述概述 随着生活水平的提高，人们对环境质量的要求越来越高，对恶臭问随着生活水平的提高，人们对环境质量的要求越来越高，对恶臭问题也更加敏感。恶臭物质尤其是含硫物质来源极广，毒性极大，其中以题也更加敏感。恶臭物质尤其是含硫物质来源极广，毒性极大，其中以H H2 2S S最为常见，低浓度的最为常见，低浓度的H H2 2S S就具有强烈的恶臭气味，它不仅直接危害人就具有强烈的恶臭气味，它不仅直接危害人体健康，而且在有氧和湿热的条件下，严重腐蚀设备、管道和仪表等。体健康，而且在有氧和湿热的条件下，严重腐蚀设备、管道和仪表等。另外
2、，它在空气中易被氧化为二氧化硫，转化为硫酸导致酸雨。所以，另外，它在空气中易被氧化为二氧化硫，转化为硫酸导致酸雨。所以，净化硫化氢臭气已成为国民经济、环保领域中迫切需要解决的问题。目净化硫化氢臭气已成为国民经济、环保领域中迫切需要解决的问题。目前去除前去除H H2 2S S的方法有物理法、化学法和生物法，其中由于生物法具有设的方法有物理法、化学法和生物法，其中由于生物法具有设备简单、能耗低、产生二次污染的可能性小等优点已成为国内外恶臭防备简单、能耗低、产生二次污染的可能性小等优点已成为国内外恶臭防治研究与应用中的主流方法。治研究与应用中的主流方法。本课题针对生物法净化本课题针对生物法净化H H
3、2 2S S臭气的研究现状，对生物臭气的研究现状，对生物膜填料塔净化中低浓度硫化氢臭气进行了研究，探讨生膜填料塔净化中低浓度硫化氢臭气进行了研究，探讨生物膜填料塔净化中低浓度硫化氢臭气的最佳运行参数，物膜填料塔净化中低浓度硫化氢臭气的最佳运行参数，并对填料的选取及组合对并对填料的选取及组合对H H2 2S S净化效率的影响进行了研究，净化效率的影响进行了研究，其目的在于提出一种治理中低浓度其目的在于提出一种治理中低浓度H H2 2S S臭气有效的途径，臭气有效的途径，并减少用于治理并减少用于治理H H2 2S S臭气的运行费用，以解决工厂或其它臭气的运行费用，以解决工厂或其它地方排放的含地方排
4、放的含H H2 2S S臭气对环境的污染问题，同时处理臭气对环境的污染问题，同时处理H H2 2S S臭气后的废液可以制成水稻壮秧剂。这些研究工作可以臭气后的废液可以制成水稻壮秧剂。这些研究工作可以带来显著经济效益、环境效益和社会效益。带来显著经济效益、环境效益和社会效益。第二章第二章 含含H H2 2S S臭气的常规处理方臭气的常规处理方 法及其应用法及其应用 根据净化方法的特点，可把净化根据净化方法的特点，可把净化H2SH2S臭气的方法分为：臭气的方法分为：吸收法；吸收法；吸附法；吸附法；氧化法；氧化法；分解法；分解法；燃烧法；燃烧法；生物法。生物法。其中，生物脱臭法是近年来开发处理硫化氢
5、臭气的一种新方法，其中，生物脱臭法是近年来开发处理硫化氢臭气的一种新方法，它是利用微生物去除恶臭物质，达到去除臭味的方法。此法可适用它是利用微生物去除恶臭物质，达到去除臭味的方法。此法可适用于生物去除的水溶性恶臭物质的处理，微生物只能利用水中溶解性于生物去除的水溶性恶臭物质的处理，微生物只能利用水中溶解性的物质，因此被去除的恶臭物质首先应溶解于水中，再转移到微生的物质，因此被去除的恶臭物质首先应溶解于水中，再转移到微生物体内，通过微生物的代谢活动而被去除。常见的生物脱臭法有生物体内，通过微生物的代谢活动而被去除。常见的生物脱臭法有生物过滤法（固着态）和生物吸收法（悬浮态）两种方法。物过滤法（固
6、着态）和生物吸收法（悬浮态）两种方法。1、生物过滤法、生物过滤法 其原理是：废气从反应器的底部进入，通过附着在填料上的其原理是：废气从反应器的底部进入，通过附着在填料上的微生物，将有机废气中的污染物氧化分解为二氧化碳、水、硝酸微生物，将有机废气中的污染物氧化分解为二氧化碳、水、硝酸根和硫酸根，达到废气净化目的，生物过滤法按滤料不同可分为根和硫酸根，达到废气净化目的，生物过滤法按滤料不同可分为生物滤池式和生物滴滤池式脱臭法。主要有：生物滤池式法和生生物滤池式和生物滴滤池式脱臭法。主要有：生物滤池式法和生物滴滤池式脱臭法。物滴滤池式脱臭法。2、生物吸收法、生物吸收法 生物吸收法（也可称为生物洗涤法
7、）多采活性污泥的方法，生物吸收法（也可称为生物洗涤法）多采活性污泥的方法，先将恶臭成分转移到水中，然后，再进行受污染水的微生物处理，先将恶臭成分转移到水中，然后，再进行受污染水的微生物处理，按气液接触方式分为两种形式：曝气式和洗涤式。主要有：洗涤按气液接触方式分为两种形式：曝气式和洗涤式。主要有：洗涤式活性污泥脱臭法和曝气式活性污泥脱臭法。式活性污泥脱臭法和曝气式活性污泥脱臭法。目前主要的生物方法有生物过滤法、生物滴滤法以及生物洗涤法。与生物目前主要的生物方法有生物过滤法、生物滴滤法以及生物洗涤法。与生物过滤塔相比，生物滴滤池的反应条件过滤塔相比，生物滴滤池的反应条件(pH值、湿度值、湿度)易
8、于控制易于控制(通过调节循环液通过调节循环液的的pH值、湿度值、湿度)，故在处理卤代烃、含硫、含氮等微生物降解过程中会产生酸，故在处理卤代烃、含硫、含氮等微生物降解过程中会产生酸性代谢产物的污染物时，生物滴滤池较生物过滤塔更有效。另外，由于生物滴性代谢产物的污染物时，生物滴滤池较生物过滤塔更有效。另外，由于生物滴滤池的反应条件由人为控制，所以滤池中的环境更适于微生物的生长和繁殖，滤池的反应条件由人为控制，所以滤池中的环境更适于微生物的生长和繁殖，单位体积填料的生物量较生物过滤塔多，也更适于净化负荷较高的废气。单位体积填料的生物量较生物过滤塔多，也更适于净化负荷较高的废气。生物法脱硫化氢主要有以
9、下几方面的优点：生物法脱硫化氢主要有以下几方面的优点：1.H2S的选择性和脱除率高，即使因吸收溶液呈酸性并有的选择性和脱除率高，即使因吸收溶液呈酸性并有 CO2存在，存在，H2S的吸收选择性能仍然高，并且脱除率达的吸收选择性能仍然高，并且脱除率达99%以上；以上；2.操作费用较低。操作费用较低。3.整个工艺闭式循环，无废料排出，并获得了酸性的废液，可以制整个工艺闭式循环，无废料排出，并获得了酸性的废液，可以制成水稻壮秧剂；成水稻壮秧剂；4.设备比较简单，工程造价低。设备比较简单，工程造价低。第三章第三章 设计资料设计资料 3.1 硫化硫化氢氢的的设计处设计处理气量和理气量和组组成成分成成分 根
10、据某炼油厂提供的有关技术资料，排放点排放的有机废气量及废气中硝基苯浓度估算如下：硫化氢的废气量：14200m3/h 硫化氢的浓度：394.26776.52 mg/m3 废气温度：40oC 3.2 设计设计依据依据（1）人民共和国国家标准GB16297-1996大气污染物综合排放标准（2）GBJ243-82 通风与空调工程施工及验收规范（3）GBJ235-82 工业管道工程施工及验收规范 3.2.1 设计的原则 严格执行国家有关环境保护的有关规定，确保各项排气指标符合广州地方二级以上大气污染物排放标准。工艺可靠、灵活、卫生、节能、综合运行成本低，操作管理方便，节能投资且能长期稳定运行的原则。电气
11、设备可能采用半自动控制，最大限度减轻工人劳动强度。确保达标排放、不产生二次污染。各排放点的废气治理设备均设置在车间厂房的天台上。3.2.2 设计目标 在不影响现有加工工艺的基础上，该炼油厂所产生的硫化氢废气经治理后，符合中华人民共和国国家标准GB16297-1996大气污染物综合排放标准。第四章第四章 工艺设计工艺设计 工工艺艺流程流程 废气由池底进入，在流动过程中与生物滤料接触而被净化，净化后的气体由池顶排出，循环喷淋液供给生物养分，移走代谢产物和老化生物体，保持生物活性。BTF工艺的反应条件（pH值、温度）易于控制（由人为控制），滤床中环境更适于微生物的生长繁殖，单位体积填料的生物量较多，
12、更适于净化负荷较高的废气。工工艺艺流程流程图图 影响生物滴滤池除臭效果的因素主要有：废气中污染物质的种类及含量、湿度、影响生物滴滤池除臭效果的因素主要有：废气中污染物质的种类及含量、湿度、温度、温度、PH值以及所用填料特性等。值以及所用填料特性等。1 1、废气中污染物质的种类及含量、废气中污染物质的种类及含量 对于生物滴滤池，废气中的污染物含量不宜过高，若含量过高将会使微生物大量繁殖，从而导致填料的空隙率大大降低，最终影响除臭效果和使用寿命。2 2、湿度、湿度 在生物过滤池中，填料层的均衡湿润性制约着生物滤池的透气性和处理效果。废气在进入生物滤池之前须先经过湿润，一般进气的湿度应大于95%，以
13、保证填料具有一定的持水率。3、温度和、温度和PH值值 废气生物净化的中温是2030，高温是5065，在此范围内生物滴滤池都可正常运行。在废气生物净化过程中，由于H2S等的氧化分解会导致净化环境中的PH下降，可通过在生物滤池的填料上喷洒PH值缓冲剂来稳定PH值。4 4、所用填料特性、所用填料特性 生物滴滤池所选用的填料特性也是影响其处理效果的关键因素。填料的选择不仅要考虑到比表面积、机械强度、化学稳定性及价格等方面，还要考虑持水性的问题。填料选择填料选择 生物滴滤池的最主要部分是填料。一种好的填料必须满足：容许生长的微生物滴滤池的最主要部分是填料。一种好的填料必须满足：容许生长的微生物种类多；供
14、微生物生长的表面积大；营养成分合理生物种类多；供微生物生长的表面积大；营养成分合理(N、P、K和痕量元素和痕量元素)；吸水性好；自身的气味少；吸附性好；结构均匀孔隙率大；价格便宜；腐烂慢吸水性好；自身的气味少；吸附性好；结构均匀孔隙率大；价格便宜；腐烂慢(运行时间长、养护周期长运行时间长、养护周期长)单成分填料一般只满足上述的部分要求，配方合适的多成分混合物可以较单成分填料一般只满足上述的部分要求，配方合适的多成分混合物可以较 由于填料本身是有机养分，当过滤池暂停运行时，微生物可以利用填料的由于填料本身是有机养分，当过滤池暂停运行时，微生物可以利用填料的有机成分继续维持生命活动。有机成分继续维
15、持生命活动。滴滤池填料的堆放高度取决于所要求的停留时间和表面负荷。工程上填料滴滤池填料的堆放高度取决于所要求的停留时间和表面负荷。工程上填料高度一般为高度一般为1.01.2 m。如果选择的填料合适，工艺上能做到布气均匀、排除。如果选择的填料合适，工艺上能做到布气均匀、排除气流短路的话，最低高度可以为气流短路的话，最低高度可以为0.5 m。经过几年运行后，填料的最终高度约。经过几年运行后，填料的最终高度约为初始堆放高度的为初始堆放高度的60%。过滤池的表面负荷能力可达。过滤池的表面负荷能力可达200 m3/(m2 h)，一般选用，一般选用100 m3/(m2 h)。uQD46.014.33600
16、142004=2.89m 1、计算池径、计算池径 一般情况下，滴滤池的内径是根据气体负荷来计算的。一般情况下，滴滤池的内径是根据气体负荷来计算的。依体积流量公式得：依体积流量公式得：第五章第五章 工艺设计计算工艺设计计算 2、利用圆整后的池径重新计算气速、利用圆整后的池径重新计算气速 29.214.336001500040.6 m/s u=3、滴滤池有效吸收高度的确定、滴滤池有效吸收高度的确定 =0.62.8=1680 mm tuh 一、一、滴滤池尺寸的确定滴滤池尺寸的确定 4、滴滤池总高、滴滤池总高 滴滤池总高 H滴滤池有效高度h池顶到喷淋器高度气体进口到池底高度 16801.2D0.3D 1680+3480+870=6030 mm 二、二、喷淋量的确定喷淋量的确定 40oC时气体的摩尔体积V)mol/L(682.25273)40273(4.2200TTVV气体的摩尔流率：）（hm/kmol75.834/9.214.3682.25/142004/222DVVGG液体的摩尔流率：10GL取 GL10则）（）（hm/kg15075hm/kmol5.83775.831022L附件的选择附件
