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是一種成熟的處理有機廢氣的方法,它的技術前身為微生物處理廢水技術。以微生物為載體,將大氣中低濃度的有機廢氣作為附著在多孔、潮濕介質上的活性微生物的營養供給,通過一系列變化,轉化為簡單的無機物或細胞組成物質等。Ottengraf是荷蘭一位著名的學者,在早期他就提出了通過三步來處理有機廢氣的生化法。首先,有機污染物首先溶于水中。其次,溶于水中的有機物,在水中受到壓力差的作用進一步擴散,在擴散過程中被水中的微生物捕獲并吸收。最后,有機污染物在微生物體內經歷自身代謝后作為能源和營養物質被分解,在生物化學反應過程中生成了無害的化合物。國內外研究者近年來對生物分解法處理VOCs技術及工藝方面做了大量工作,例如:動力學模型、微生物菌種的培養等。在數學模型的建立與計算過程中,預測了生物廢氣在特定條件下的處理效果。其中,在這一領域做出突出貢獻的有:Tang、Ok-kerse、Hwang、Abumaizar、郭靜等人。Tang通過研究發現了生物過濾器的吸附、微動力學、質量傳遞和氣體流線譜之間的相互作用,并將生物過濾器的瞬間特性通過數學模型進行了描述,總結出了影響過濾器瞬間特性的一些因素。Okkerse等人獲得了動力學模型,主要通過二氯甲烷作為模擬污染物質,解決了廢氣中生物量累積和阻塞的問題。
Hwang等人在這一領域進行了大量的研究,尤其對甲苯生物過濾法的動力學行為進行了深入研究,取得了可喜成果。甲苯由于是具有不溶于水的特性的氣體污染物,因此能夠選用為模型化合物,對有效性因素進行分析后認為:像甲苯這樣不溶于水的化合物在經歷生物過濾時,主要的影響因素是系統質量,次要的影響因素是氣體的流動速度。另一個具有突出貢獻的人物是郭靜,她對微生物在反映器中的生長情況做了詳細的分析,找了影響微生物種群繁殖的兩個主要因素:被處理污染物的成分以及微環境條件。綜合以上分析結果,當污染物易溶于水時,可進行生物降解的主要載體是在水中容易生存的細菌生物,當污染物難溶于水時,可進行生物降解的主要載體是真菌。事實證明,對于某些有機物,細菌的降解能力要比真菌差的多。在這一研究領域還有一個比較出名的人物(喬鐵軍),他經過研究得出以下結果,微生物的生長速度與活性濾池中的環境有關,生長速度最快的是異養細菌,其次是亞硝化細菌,最慢的是硝化細菌。競爭關系在大微生物類群之間表現的并不明顯,而在各個類群內部之間則表現的比較明顯。
二、放電等離子體處理技術
關鍵詞:廢氣;檢測;燃煤鍋爐;處理技術
在燃煤工程進行的過程中,無論是哪種類型的鍋爐都會排放出大量的顆粒形式的物質,其中包括顆粒和煙塵。除此之外,還有硫化物以及氮氧化物在其中。這種物質一旦排放到大氣中,不僅會對大氣的環境造成嚴重的影響,還會直接影響到人體的健康狀況。因此,對燃煤鍋爐廢氣進行監測,同時對其有害的物質進行處理具有一定的現實性和可行性。
1 實驗儀器與采樣分析
1.1 實驗儀器
在實驗的過程中,工作人員主要選擇的是微電腦煙塵平行采樣儀,一氧化氮的容量符合實驗的標準。除此之外,還包括電熱鼓風干燥箱等設備。這些設備都是從國外引進,質量和性能都達到相關的標準。
1.2 實驗操作
為了提升實驗的準確性,在本次研究中,筆者主要選擇某熱力公司作為研究對象,這一熱力公司所使用的鍋爐型號為A-II。設備除了鍋爐設備之外還包括除塵器以及煙囪等等。煙道的整體面積達到1.14O左右。另外,工作人員還需要對大氣壓的狀態進行監控。同時還應該根據設備運行的特點來對各種相關的實驗參數進行控制。
首先應該選擇正確的實驗位置,然后進行采樣工作。工作人員要在實驗研究進行之前將煙道中的積灰進行清除,然后進行預熱處理。在設備預熱之后,需要應用充足的空氣,然后采用傳感器結構來進行調節。在實驗的過程中,主要以采樣裝置為主,因此需要對裝置的氣密性進行高度檢測。實驗所應用的氣體主要以二氧化硫和一氧化氮為主,同時工作人員還需要對含氧量進行測定,保證含氧量達到標準之后才能夠進行實驗校準。在采樣完畢之后,工作人員需要將樣品達到實驗室進行研究和分析。
2 數據處理與分析
2.1 數據處理
經過精密地計算可以看出,煙氣中污染因子排放濃度受到多種因素的影響,其中包括污染隱私的實測濃度,空氣系數以及檢測工作中所選擇的氧氣含量等等。通常情況下,在進行數據處理的過程中,工作人員要做好數據信息的記錄工作。
2.2 數據分析
除塵器前煙塵檢測數據見表1,除塵器后煙塵監測數據見表2:
3 采樣過程中應注意的問題
3.1 在鍋爐煙塵監測采樣前,首先應當保證鍋爐設備的正常運轉和工況負荷的穩定性,在確定煙塵采樣儀處于良好狀態后進行,鍋爐的負荷率與監測期間的耗煤量有關,而鍋爐燃煤產生的煤氣量、空氣過剩系也與耗煤量有關,又因為煙氣量和空氣過量系數可以現場測試,故可以用煙氣量和空氣過剩系數計算監測期間的耗煤量,從而計算鍋爐負荷率。
3.2 由于監測現場的條件限制,當監測斷面選在風機前吸入式管道中時,由于強勁的引風在在煙道內很高的負壓,使得靜壓為負,全壓可能為負或正。如果在采樣結束前沒有及時將采樣管從煙道中取出,在煙道的負壓下,濾筒中的塵粒會被倒吸入煙道中。因此,將采樣管插入煙道中,對距離采樣孔最遠的采樣點逐個向內進行監測,采樣結束的同時,從煙道中迅速取出采樣管。
3.3 煙溫的漂移。采樣時,如果發現煙氣溫度有很明顯的向上漂移增高現象,此時,鍋爐系統正處于升溫階段,工況尚不穩定;如果在測試過程中,出現煙溫向下滑落降低現象,可能是爐排停止推進輸煤造成。出現上述兩種情況,應當停止采樣,待鍋爐運行正常穩定后再進行。
3.4 煙氣含氧量偏高。煙塵采樣中,出現含氧量偏高甚至很高的現象,是由于鍋爐系統的除塵凈化器和鍋爐尾部的煙道密封不嚴造成的,或者是鍋爐系統的引風量大而輸煤量小,不匹配造成的。應當對鍋爐系統進行堵漏維修,調整鍋爐運行狀況,使鍋爐系統運行正常。
3.5 風量偏低。一些年久缺修的鍋爐,由于引風機的磨損,煙道風量會降低很多,鍋爐處在低負荷狀態下運行。但是,如果鍋爐的使用時間比較短,而在采樣中發現風量嚴重偏低(一般情況下,鍋爐每1噸/小時蒸發量產生的標態煙氣風量為2500~3000M3/h,則可能是鍋爐用戶有意將引風機風量關閉過大造成,把引風機調整正常后再采樣。
4 鍋爐廢氣處理技術
4.1 煙氣脫硫技術
眾所周知,隨著大氣環境的不斷污染,酸雨是一種相對比較常見的氣候類型,其中主要的氣體類型是二氧化硫。這種氣體對于工業生產的污染程度也會造成嚴重的影響,嚴重地威脅到工業生產和運行的安全性。
從目前我國燃煤鍋爐的運行中可以看出,二氧化硫的排放量明顯提升。要想從根本上提升二氧化硫氣體治理的徹底性,工作人員需要在燃燒之前、燃燒過程中以及燃燒之后等各種不同的環節來進行。在燃燒之前,工作人員進行的脫硫處理工作主要是做好煤質的選擇,保證煤的氣化和液化性能都達到一定的標準。其中洗煤是比較常見的方式,在脫硫處理的過程中可以作為一種輔助技術。目前的工業生產領域已經應用了媒體的氣化和液化等技術。在燃燒的過程中,脫硫處理技術還包括循環流化床設備的燃燒技術,采用這種技術不僅可以提升煤質的清潔性,還可以減少對大氣的污染。而且這種技術可以在小型和中型的鍋爐中得到高效的應用,應用范圍相對較寬。需要注意的是,這種循環流化床燃燒技術可以在工業鍋爐和電站中得到高效地應用。燃燒后脫硫主要有濕法和干法。
4.2 除塵技術
煙塵的主要組成為細顆粒物,對大氣水平能見度和城市總體環境質量會產生嚴重影響。監測數據表明,環境空氣質量主要污染物為顆粒物。隨著除塵設施的使用,大粒子的排放水平有很大的降低,但由于細粒子的去除比較困難,細粒子的排放水平沒有顯著下降,它在大氣氣溶膠中的比例反而有所上升。
結束語
在煙塵除塵技術方面,我國已經研究并開發了實用有效的除塵技術,如多管陶瓷、濕法除塵、布袋除塵器等。我國除少量型煤鍋爐外全部安裝了除塵器,平均除塵效率達90%以上,其中高效靜電除塵器已經大規模投入使用。
參考文獻
[1]國家環境保護總局.空氣和廢氣監測分析方法[M].4版.北京:中國環境科學出版社,2013.
關鍵詞:工業;有機廢氣;處理方法
隨著社會的發展和進步,人類在獲得進步的同時,不可避免的產生各種工業廢氣及其他廢氣,如化工廠排放的廢氣、制藥廠產生的廢氣、汽車尾氣、發電廠產生的有機廢氣等,這些廢氣的產生給地球自然環境帶來很大的壓力,使得全球氣候不斷變暖,各種自然次生災害不斷發生,嚴重威脅人類的生存和工作生活環境。因此,本文研究有機廢氣的處理方法具有十分重要的意義。
一、有機廢氣的主要來源
現如今的全球大氣污染比較嚴重,尤其是我國的中部地區,各種大氣污染的嚴重形成了世上前所未有的“霧霾”,而這種情況的出現最為常見的一種大氣污染形式就是:工業有機廢氣的排放。同時,人們在日常生活中所使用的交通工具排放的尾氣,冬季取暖燃燒煤炭產生的氣體,電廠生產所產生的廢氣等等,這些廢氣的排放都是有機廢產生的主要來源,涵蓋了人類生產生活的各個方面,對人們的生命安全帶來了威脅,所以我們必須要做好廢氣排放的處理工作,保護環境。
二、有機廢氣處理技術分析
(一)熱破壞技術。對于熱破壞技術來說,主要適用于濃度較低的有機廢氣。根據處理流程,其燃燒方式有兩類:一種是直接性的火焰燃燒,此種燃燒在溫度和時間狀態都合理的情況下,熱處理效率超過90%。此方法的主要優勢是處理充分且投資低,缺點是在有機物濃度偏低及缺乏輔助燃料的情況下,難以充分燃燒。另外一種方法是催化性的氧化燃燒。催化燃燒技術可以使有機物燃燒的初始溫度得到有效減弱,在催化劑添加的條件下,基于氣流當中針對有機物采取加熱措施,便能夠發生化學反應,進而使污染物得到有效清除。但同時此類方法也存在一些不足,比如對工藝要求較高,金屬成本上也比較高,此外后續處理工作較為困難等。
(二)吸收技術。吸收技術的應用主要是在氣態污染物的處理過程中,吸收技術的原理就是對有機廢氣與液體和吸收液之間的相似相容原理,進而實現有機廢氣的處理。而根據吸收流程的不同,又將吸收技術分為物理吸收和化學吸收兩大種類。通常在吸收技術中的吸收劑采用的是液體的形態,并在一些混合劑一起運用的情況下(比如:液體石油、表面活性劑、水等),可以充分的吸收掉空氣中的有機廢氣。研究表明,液體溶劑的吸收方法可以處理很多的氣態污染物,是當前應用最為廣泛的一種有機廢氣處理方法。
三、現代有機廢氣處理方法
(一)脈沖電暈法。脈沖電暈法是通過在高電壓上加上一個脈沖電壓,從而在常溫常壓下產生非平衡等離子體,產生高能電子、氧離子、氫氧根離子等活性粒子,從而對有害有機化合物進行氧化降解,從而達到凈化有機廢氣的目的。實驗表明,在常溫常壓下,該法能夠取得較理想的效果。
(二)光分解法。利用光能將氣態有機污染物進行氧化分解的處理方法即為光分解法。目前研究比較火熱的是光催化降解技術,研究表明,絕大多數有機廢氣分子都能夠發生光催化分解。但是此方法受催化劑的影響比較大,因此還不能應用于工業生產當中。
(三)等離子體凈化技術。等離子體凈化技術又叫放電等離子體凈化技術,其主要是以高壓放電的形式對一些有機廢氣進行處理。在放電等離子體凈化技術的應用下,可以生成許多的高性能的電子和活性電子,這些電子和活性離子又可以形成等離子體,在解離平衡的作用下,等離子體可以將C-H與C-C的化學鍵進行斷裂,進而達到凈化空氣的目的。這項技術的應用過程操作較為簡單,并且節能性能較好,在處理有機廢氣中具有發展前景。
(四)PSA技術和光催化氧化技術。1、PSA技術主要是以有機廢氣組成和吸附材料在吸附方面的差異性為依據,同時結合周期壓力的改變,進而使有機廢氣被凈化和分離。此種技術在實際的廢氣處理過程的應用中具有產本低、耗能小、自動化的特點,在科學技術飛速發展的今天具有很重要的應用價值。2、光催化氧化技術利用的是光能將氣態有機污染物進行氧化分解,最終達到有機廢氣處理的目的。但是此項技術的應用必須是在光照的條件下進行的,并且在實際的應用過程中還要保證溫度和壓強在一定的規定范圍之內,故此項技術可以在一定的條件下進行使用。
四、工業有機廢氣處理技術展望
在上述的處理技術和方法中,熱處理方法和吸附處理技術是較為成熟的方法,成本較低,性能較好,所以能較大范圍的使用,而等離子體凈化技術、PSA技術和光催化氧化技術以及生物處理技術等,對于廢氣處理的更加徹底,效果更加明顯,但是這些技術還不夠成熟,不能夠大范圍的進行投入使用,需要有關的技術人員對其不斷的進行研究和改造,所以它們會成為未來有機廢氣處理技術的有效方法,是有機廢氣處理未來展望的體現。
五、結語
榱擻行Т理各種廢氣,必須提高處理有機廢氣的力度,在提高有機廢氣處理效率的基礎上達到減少投入的目的。在大力引進新技術的前提下,將其應用于工業生產。遇有含有多種成分的有機廢氣時,要采取多種處理工藝開展全面處理,爭取處理全部有機廢氣,以更好的保護人類生存的環境,做到人與自然的有機融合,實現人與自然的和諧發展,實現人類社會的可持續發展。
參考文獻:
關鍵詞:印刷;VOCs;生物法;廢氣處理
1. 前言
印刷廠在印刷過程有機廢氣的排放包括兩部分,油墨在印刷單元的揮發和在干燥箱的散發。有機廢氣大量揮發對工人身體和外界環境造成危害,國家已經不允許隨便排放。隨著近年來的霧霾危害,目前我國大氣污染已經相當嚴重,所以這些廢氣要進行處理后再排放。
印刷廠排放的有機廢氣特點是風量大、濃度小。大多數情況下予以銷毀處理,目前所見到的處理技術主要有催化燃燒,吸附-催化燃燒,對于比較集中的工業園區也有采用吸附回收技術。與其他的有機廢氣處理工藝相比較而言,生物法具有較高處理效率、較低的處理費用、簡單的設備構成、無二次污染、較好的安全性等特點,尤其對于微生物可降解性好的有機物顯示出它自身的優越性。印刷廠廢氣的特點剛好和生物法處理廢氣的特點相匹配,所以生物氧化法能不能成為印刷廠有機廢氣的有效處理技術,有待大量的實驗與理論研究。
2. 印刷廠有機廢氣的主要組成和生物法處理的基本原理
印刷廠覆膜機所揮發出來的廢氣主要有甲苯和乙酸乙酯,甲苯和乙酸乙酯是使用比較廣泛的有機溶劑,存在于諸多染料或其他溶劑中,印刷廠中這兩種氣體占主要成分。此外還有苯、二甲苯、異丙醇或正丙醇、丙酮、丁醇、乙醇、乙酸丁酯等,這些成分所占的比例相對較小,但也不能忽視它們長期排放所造成的危害。
生物凈化是存在微生物體內的一種氧化分解過程[3],生長于填料層中的微生物以廢氣中的有機成分為養分,經過自身的生長代謝,將其轉化為無用的無機物CO2和H2O或者細胞的構成物質。按照被大多數人所公認的生物膜理論,有機廢氣的分解要經歷一下三個步驟:(1)有機廢氣進入填料層中先和水接觸,不斷地溶解于水中;(2)溶解入水膜的有機廢氣在濃度差的推動下擴散到生長有微生物的生物膜中,被微生物所捕獲;(3)微生物以擴散進來的有機物作為碳源進行自身的生長代謝,將其氧化分解為CO2和H2O。
3. 生物法的工藝與設備
目前生物法處理有機廢氣的主要工藝有生物過濾、生物滴濾和生物洗滌三種工藝。近年來生物滴濾工藝在處理有機廢氣方面更是深得各個研究者的芳心,有了比較系統的理論基礎。
3.1 生物過濾工藝
廢氣從塔底部進入,通過填料層,被填料層中的微生物捕捉消化分解為CO2和H2O,達到凈化的目的。這種裝置的填料層多由土壤、木屑、堆肥等混合而成,塔頂部噴灑循環水,為微生物提供生長所需的水分。填料層為微生物提供各種營養物質。
3.2生物滴濾工藝
這種處理裝置和過濾裝置結構類似,不同點在于填料層的組成和所噴淋的是微生物新陳代謝所需的營養液。它的填料層多由惰性材料組成,比如拉西環、碎石、陶瓷等。塔頂的噴淋裝置將營養液噴下,先在填料層上形成生物膜,隨后不斷為膜中的微生物提供營養供其生長,有機廢氣從塔底進入接觸并擴散到生物膜內,被微生物捕捉分解。
4. 印刷廠有機廢氣生物處理的最新進展
印刷廠有機廢氣中最主要的兩種有機廢氣是甲苯和乙酸乙酯,劉永慧、孫玉梅[4]等人研究表明當甲苯和乙酸乙酯的混合氣體在過濾床中停留時間為1min 時, 過濾床對它們的去除效率已經達到了90%。
華素蘭、王麗萍等人[5]采用甲苯專性降解菌株接種,采用生物滴濾法能有有效降解甲苯、乙酸乙酯等印刷廠中的有機廢氣。當每天需要處理的污染負荷連續供給8~12 h時,按照廢氣流量為8 400 L/ h,一周供給7d,總VOC保持550~750 mg/ m3的質量濃度時,總去除效率在85 %~90 %。
吳衛軍[6]利用生物過濾塔對三苯混合氣體進行實驗研究表明,在以三苯混合物馴化、篩選出來的優勢降微生物作為降解菌,滴濾塔的凈化效率隨著入口濃度的增大而降低,反之亦然。在氣體停留時間為84.8s,苯入口濃度低于132.2 mg/m3,甲苯入口濃度為418.2mg/m3時,不規則形陶粒填料濾塔對苯、甲苯的凈化效率也達到100%。
孫玉梅[7]利用生物過濾裝置處理氣態甲苯和乙酸乙酯很合氣體的研究表明,乙酸乙酯和異丙醇的濃度過高會明顯抑制甲苯的去除效率;異丙醇的濃度過高會明顯抑制生物過濾器去除乙酸乙酯的效率。
李云路[8]用滴濾法處理含甲苯廢氣的研究表明,生物滴濾池在N含量較低時性能大幅下降,而N源過多沒有明顯的提高去除能力。C:N處于17.5以下微生物對甲苯的去除效率基本穩定在90%以上。
5. 影響生物法處理印刷廠有機廢氣的因素
對于印刷廠有機廢氣來說,目前生物法處理中主要有過濾和滴濾兩種工藝方式,尚未見到有洗滌工藝處理相關廢氣的研究。
5.1混合有機廢氣種類
生物法處理印刷廠有機廢氣時,有機廢氣不僅含有甲苯和乙酸乙酯,還含有其他成分的氣體,那么這些氣體的組成以及濃度的大小會對微生物的生長造成一定的影響,有些會促進微生物的降解,有些則會抑制微生物的降解。Deshusses 等[9]采用生物過濾法處理乙酸乙酯和甲苯混合廢氣時,發現高負荷乙酸乙酯的存在抑制了甲苯的去除。
5.2填料
5.2.1填料種類
過濾器和滴濾器的填料成分相差很大,過濾器由于填料自身為微生物提供生長所需營養成分,用的是有機填料,像木屑、堆肥等。滴濾器使用無機填料,像陶瓷、碎石、拉西環等。金順利[10]使用聚丙烯網狀纖維為框架,填充水溶性較低的有機礦粉復合而成的生物填料去除甲苯氣體,收到顯著的效果。廖強、田鑫、朱恂等[11]使用陶瓷球填料進行生物滴濾塔降解甲苯廢氣,處理效果較好。孫玉梅、全燮、陳景文等[12]以堆肥和珍珠巖為填料采用生物過濾器去除乙酸乙酯效率達到99% 以上。
5.2.2填料溫度和濕度
微生物在生長過程中,溫度的高低對微生物體內酶的活性影響很大。所以填料層中的溫度應該保持在微生物所能適應生長的最佳溫度。一般嗜溫型微生物的最適生長溫度在25 ℃ ~43 ℃。廖強、田鑫、朱恂等[13]在滴濾床中采用嗜溫型菌對甲苯的去除實驗中,填料床最佳溫度為30 ~ 40 ℃。
填料的組成上來說,填料的濕度只針對過濾工藝而言,如果濕度過大,通入的氧氣很難很難進入生物膜內,致使微生物得不到足夠的氧氣,使得降解效率降低。也可能導致填料和營養物質被沖刷下來,破壞真個填料層。濕度過小會導致填料層出現開裂,降解菌得不到足夠的水分,效率一樣降低。因此間歇性的從填料成上方噴淋循環液,保持填料層由足夠的濕度非常必要。McNevin D 等人[14] 研究表明填料濕度保持在30%~80%(重量),適宜范圍為40%~60%。
5.2.3填料營養液及pH
微生物生存所需的主要營養物質有水、碳源、氮源、無機鹽及生長輔助素等。在生物滴濾塔中填料層的pH可以通過添加營養液的方式進行調節,而過濾塔中微生物的營養物質主要有填料來提供,所以它的pH比較難控制。大多數微生物的適宜生長環境pH為中性,所以盡量避免填料層中發生酸化。黃永炳[15]生物濾池法處理低濃度甲苯有機廢氣的研究中最佳pH值為7~8,處于弱堿性環境。
5.3降解菌
降解菌是整個處理中最為關鍵的部分,如果降解菌選取的不夠準確,得不到比較好的處理效果。一般廢氣中有機成分比較多,所以處理廢氣的降解菌幾本沒有單一的菌種,大都是復合菌種。王平宇等[16]通過正交實驗對假單胞菌屬的降解甲苯菌的生長影響因素進行對比分析,結果表明:甲苯量>溫度>pH>接種量。
6. 總結
目前對于印刷廠廢氣中兩種主要廢氣甲苯和乙酸乙酯,國內已經有相當多的研究,尤其是滴濾工藝和過濾工藝,但大都是在實驗室研究階段,還未見到投入現實應用中去。對于其他有機廢氣處理方法而言,生物法低投資、高效率、低能耗等優點已成為熱點研究課題。
目前印刷廠有機廢氣的種類比較多,而研究都只是局限與一種或一類有機物,所以所研究出來的單一的降解菌不能處理成分復雜的有機廢氣。因此研究多組分氣體的降解條件、各組分之間的相互影響等問題十分必要。■
參考文獻
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關鍵詞:廢氣處理規模 工藝流程 運行成本
某廠在車間生產過程中有廢氣產生,為保護員工的身體健康和周邊環境,決定對污染氣體進行治理。
1、廢氣處理規模及排放標準
根據某廠所提供的資料,主要臭氣來源為:廠區車間生產過程中產生廢氣,該廢氣主要成分為:甲醇和丁酮。
2、處理工藝
(1)工藝原則
根據上述進出水水量水質情況,污水處理工藝的選擇必須依照如下思路:
1)根據本工程污水的水量和水質,采用成熟可靠的多級高效物化處理工藝。
2)首先通過均質過程,使廢水水質、水量穩定,減輕后續處理工藝的沖擊負荷。
3)綜合考慮業主方的投資成本。
(2)選擇工藝
本文采用工藝為生物氧化技術,是利用微生物和污染氣體接觸,當氣體經過生物表面時被特定微生物捕獲并消化掉,從而使有毒有害污染物得到去除的一種污染氣體治理技術。
1)反應機理
將人工篩選的特種微生物菌群固定于生物載體上,當污染氣體經過生物載體表面初期,可從污染氣體中獲得營養源的那些微生物菌群,在適宜的溫度、濕度、ph值等等條件下,將會得到快速生長、繁殖,并在載體表面形成生物膜,污染氣體中的有害成分接觸生物膜時,被相應的微生物菌群捕獲并消化掉,從而使污染物得到去除。
2)反應階段
① 污染物質的溶解過程
污染物與水或固相表面的水膜接觸,污染物溶于水中成為液相中的分子或離子,即污染物質由氣相轉移到液相,相平衡過程遵循享利 定律。
② 污染物質的吸附、吸收過程
水溶液中污染成分被微生物吸附、吸收,污染成分從水中轉移至微生物體內。作為吸收劑的水被再生復原,繼而再用以溶解新的廢氣成分。被吸附的有機物經過生物轉化,即通過微生物胞外酶對不溶性和膠體狀有機物的溶解作用后,才能相繼的被微生物攝入體內。如淀粉、蛋白質等大分子有機物在微生物細胞外酶(水解酶)的作用下,被水解為小分子后再進入細胞體內。
③ 污染物質的生物降解過程
進入微生物細胞的污染成分作為微生物生命活動的能源或養分被分解和利用,從而使污染物得以去除。具體轉化過程如下:
進入微生物細胞體內的有機物,在各種細胞外酶(如脫氫酶、氧化酶等)的催化作用下,微生物對其進行氧化分解,同時進行合成代謝產生新的微生物細胞。一部分有機物通過氧化分解最終轉化為h2o和co2等穩定的無機物質,并從中獲取合成新細胞物質(原生質)所需要的能量。
3)工藝流程
廠區廢氣收集后的廢氣先經過噴淋塔進行預處理,噴淋塔中裝有填料,以保證氣相與液相的充分接觸,降低廢氣中污染物的濃度,為后續的生化處理提供良好條件。經噴淋洗滌后的臭氣進入生物氧化塔,廢氣中的污染物與水或固相表面的水膜接觸,污染物溶于水中成為液相中的分子或離子,水溶液中污染成分被微生物吸附、吸收,污染成分從水中轉移至微生物體內。作為吸收劑的水被再生復原,繼而再用以溶解新的廢氣成分。被吸附的有機物經過生物轉化為無害物質。
3、處理工藝單元參數
(1)噴淋增濕器
(2)生物除臭床
(3)排氣筒
4、運行成本分析
(1)廢氣處理系統設備能耗
1)提升泵
2)風機
2)運行費用分析
① 人工費用
廢氣處理系統由車間工作人員操作,人工費記入生產運行費用中,在廢氣處理站中不另設專職人員。
② 耗電費用
本廢氣處理系統耗電按每0.70元/ kw·h計,則每天運行費用:0.70×326.4=228.48元/天
③ 能源費用
營養液和堿液費用約為150元/天
折合每天廢氣處理成本:378.48元/天(不含冬季加溫費用)
參考文獻
[1] 郝吉明,馬廣大.大氣污染控制工程.高等教育出版社.2002.8.1
關鍵詞:光催化氧化;乙醇;廢氣
中圖分類號: C35 文獻標識碼: A
一、廢氣來源及性質
某制藥有限公司相關車間烘箱及硫化床生產工藝排放工藝廢氣,含有乙醇,目前通過排放管道通到屋頂直接排放。雖然目前相關廢氣標準中乙醇沒有要求,但考慮到對周圍環境影響以及相關部門要求需要對廢氣處理后排放。
廢氣排放分為兩套,一套為新烘箱13000m3/h,另一套老烘箱為20000m3/h,經過專業檢測公司檢測以及參考非甲烷總烴排放標準以及當地環保局要求,具體要求指標見表1。
表l 廢氣濃度及排放標準
二、工藝選擇
(一)主要廢氣處理工藝原理
1、催化燃燒法
催化燃燒法,也稱觸媒燃燒法和觸媒氧化法,是用白金、鈷、銅、鎳等作為催化劑,將有機加熱到200~300℃,通過催化劑層,在較低的溫度下,達到完全燃燒。此法適于高濃度、小風量廢氣的凈化。缺點是表面異物附著易使催化劑中毒失效,且催化劑和設備價格較貴。
2、光催化氧化
光催化氧化是在外界可見光的作用下發生催化作用,光催化氧化反應是以半導體及空氣為催化劑,以光為能量,將乙醇降解為CO2和H2O及其它無毒無害成份。
二氧化鈦是一種性能優越、穩定無毒的半導體光催化劑[1],在半導體光催化氧化反應中,通過紫外光照射在納米TiO2催化劑上,納米TiO2催化劑吸收光能產生電子躍進和空穴躍進,經過進一步的結合產生電子-空穴對,與廢氣表面吸附的水份(H2O)和氧氣(O2)反應生成氧化性很活波的氫氧自由基(OH-)和超氧離子自由基(O2-、O-)。能夠把乙醇在光催化氧化的作用下還原成二氧化碳(CO2)、水(H2O)以及其它無毒無害物質,經過凈化之后的廢氣分子被活化降解,由于在光催化氧化反應過程中無任何添加劑,所以不會產生二次污染,運行成本方面只是用到電能,無需經常更換配件,對于企業的使用是相當的節能環保。
3、活性炭吸附法
傳統上采用粒徑在5mm左右的活性炭在吸收塔內做成厚度0.8~1.5m吸附炭層。
乙醇廢氣由吸收塔下部進入吸收塔,吸收廢氣中的乙醇成分,凈化后的干凈氣體被排放到大氣中。處理廢氣流速0.3~0.6m/s,但僅限于低濃度廢氣。當處理廢氣通過吸附層時,大部分的吸附質在吸附層內被吸附,隨著吸附時間延續,活性炭層的吸附能力降低,其有效部分越來越薄,當出口處氣體中含有被吸附質時,這時整個活性炭層被穿透。若繼續使用,處理后氣體中所含吸附質越來越多,當出口側濃度達到入口濃度時,則活性炭達到飽和狀態。此時需要脫附,使活性炭重新具有活性。
4、等離子分解法
低溫等離子體是繼固態、液態、氣態之后的物質第四態,當外加電壓達到氣體的 放電電壓時,氣體被擊穿,產生包括電子、各種離子、原子和自由基在內的混合體。放電過程中雖然電子溫度很高,但重粒子溫度很低,整個體系呈現低溫狀態,所以稱為低溫等離子體。低溫等離子體降解污染物是利用這些高能電子、自由基等活性粒子和廢氣中的污染物作用,使污染物分子在極短的時間內發生分解,并發生后續的各種反應以達到降解污染物的目的。
5、生物處理法
生化法處理有機廢氣的機理:(1)廢氣中的乙醇與水接觸,溶解或分散于水中;(2)溶解于液膜中的乙醇成分在濃度差的推動下擴散到生物膜,進而被微生物捕獲并吸收;(3)微生物以乙醇為能源或碳源進行生長代謝,從而將其分解為簡單無毒的無機物(如CO2和H2O)和低毒的有機物;(4)生物代謝產物一部分重新回到液相,一部分氣態物質(如CO2)脫離生物膜,通過擴散進入大氣。生化處理法可以在低能耗低物耗的條件下運行。但相對占地面積較大。
(二)工藝選擇
本項目考慮到如下實際情況:
本項目涉及的生產工藝設備大部分是老設備, 新增加的少量設備也是安裝在現有廠房內,現有工廠內沒有地方放置相關的處理設備,只能放置在廠房屋面上,而現有廠房為鋼結構廠房,屋頂承重有限,不能放置大型設備;
根據生產的需要,烘箱、硫化床工序有恒定風量的要求,不穩定的風量將嚴重影響質量, 甚至導致生產不能進行, 所以要求廢氣處理系統的壓力損失很低,以避免增加引風機對生產產生影響;
現有廠區污水站已經接近飽和,處理系統應盡量避免產生廢水, 以免增加額外的廢水處理負荷;
因此我們選擇處理重量較輕、壓力損失低、無廢水產生的光催化氧化工藝來處理烘箱及硫化床排風,以達到理想的處理效果。該技術在常溫、常壓條件下能夠將廢氣中的有機物分解為二氧化碳、水和其他無機物質,具有較大潛在應用價值[2]。
(三)工藝流程
廢氣處理工藝流程如圖1所示
圖1 工藝流程圖
流程說明:
乙醇廢氣排放后經過過濾段去除少許雜質,然后經過兩級催化氧化后通過風機高空排放。
三、主要設計要點
紫外光解氧化裝置殼體采用304不銹鋼材質制作,耐腐蝕性能好、強度高,燈管采用優質紫外燈管,燈管壽命12000小時,耐高溫、耐腐蝕。內部設置溫度傳感器等設備,監控系統各個部分的參數,從而保障系統正常運轉。
1、老烘箱尾氣處理裝置
外形尺寸:2000×2000×3000mm
處理能力:20000m3/h
停留時間:2.0s
催化劑:鎳合金網載體8m2、催化劑TIO2
紫外線燈數量、功率:200支、30KW
紫外線燈壽命:12000小時
紫外線光解波長:185nm
紫外線催化波長:254-330nm
主體材料:2mm304不銹鋼
使用年限:10年以上
2、新烘箱尾氣處理裝置
外形尺寸:2000×1400×3000mm
處理能力:13000m3/h
停留時間:2.0s
催化劑:鎳合金網載體8m2、催化劑TIO2
紫外線燈數量、功率:150支、23KW
紫外線燈壽命:12000小時
紫外線光解波長:185nm
紫外線催化波長:254-330nm
主體材料:2mm304不銹鋼
使用年限:10年以上
四、處理效果
由于根據廢氣的濃度檢測,乙醇濃度最高達到700mg/m3,為了確保在最高排放濃度時也能夠達標,采用了兩級催化氧化工藝。
經過調試運行,整個處理系統達到了設計要求,監測結果表明污染物指標均達到排放標準。具體情況見表2。
表2 工藝處理效果
五、工程投資及效益分析
1、工程投資
工程處理能力分別為13000m3/h和13000m3/h。基本建設總投資120萬元,其中設備投資(含安裝)86.8萬元,其他費用33.2萬元。
2、運行費用
運行成本主要包括電費、過濾網的清洗、燈管使用壽命到期后的更換等。
結語
光催化氧化能夠穩定的將乙醇尾氣去除率達到90%以上,滿足要求。由于本項目現場空間狹小等情況特殊,采用光催化氧化工藝是最合適的選擇。
參考文獻
[關鍵詞]醫藥化工;有機廢氣;生物處理
中圖分類號:X701 文獻標識碼:B 文章編號:1009-914X(2014)34-0212-01
在所有化工行業中,以醫藥化工生產產生的有機廢氣處理最為困難,并且因有機廢氣所具有的特點,在對環境造成污染的同時也會危害人體健康,一直以來都備受相關部門重視。為實現醫藥化工生產的環保性,必須要對現有的廢氣處理措施進行分析,從所存問題著手,通過研究確定出更有效的處理措施,爭取能夠提高處理溶劑廢氣的有效性,降低廢氣對人體健康的影響。
一、 醫藥化工有機氣體形成原因
1.醫藥化工溶劑
醫藥化工在研制過程中會形成溶劑廢氣,并且其中部分溶劑廢氣會以廢氣的方式排放,溶劑廢氣進入大氣環境中,就會造成環境污染。與普通化工廢氣不同,醫藥化工溶劑廢氣為有機廢氣,其中含有甲苯、甲醇、丙酮以及二氯甲烷等物質,對空氣環境污染效果更嚴重[1]。因此,醫藥化工行業在生產過程中,必須要加強對溶劑廢氣的管理,以免其排放到空氣中對人體健康造成影響。
2.醫藥化工溶劑廢氣排放規律
醫藥化工溶劑廢氣的排放,最為常見的為間接性排放,排放過程并不規律,廢氣含有的污染性質以及濃度都比較高,其排放會對環境造成嚴重的影響,例如空氣中會存有異味,并且因為其為有機性廢氣,在空氣中擴散速度更快,為廢氣排放管理工作增加了難度。
3.醫藥化工溶劑廢氣排放特征
醫藥化工行業產生的有機廢氣,主要與研制過程中的物質相關,在廢氣排放上具有排放量大、多點性排放等特點,因為排放的無規律性不但增加了管理的困難性,同時也增加了對人們健康的威脅性[2]。在醫藥研制生產過程中,所需要的溶劑量巨大,相應產生的溶劑廢氣也較多,在造成環境污染的同時,也會降低生產效率。
二、醫藥化工廢氣處理現存問題
雖然在環保理念下,更多的醫藥化工企業意識到加強溶劑廢氣管理的必要性,也采取了相應的措施,并取得了一定的成果,但是從整體上看,對醫藥化工有機廢氣處理的效果并不樂觀,目前仍存在一定的問題。現在存在部分廢氣污染嚴重的醫藥化工企業,在廢氣治理后效果并不滿足要求而被迫關閉。絕大多數醫藥化工企業建立了清潔生產審核制度,并且冷凝法回收溶劑也已經得到了廣泛的應用,更能夠實現對溶劑的有效回收,不但能夠減少溶劑廢氣的排放,同時也可以在提高產品生產效率的同時減少溶劑消耗[3]。
從我國醫藥化工行業溶劑廢氣整治工作來看,與國外發達國家相比在處理效果上還存在很大的距離。現在我國醫藥化工行業對溶劑廢氣的處理主要采取活性炭吸附方式,此種處理方式需要配置蒸汽進行脫附,并且需要濃縮-催化燃燒裝置的配合,整個處理工藝相對復雜,并且成本高、操作復雜。正因為活性炭處理措施所具有的缺點,很多醫藥化工企業為節省成本,選擇不配置脫附與濃縮-催化燃燒裝置,即便是活性炭吸收飽和后也不進行脫附或者更換,廢氣治理效果低下。醫藥化工行業溶劑廢氣治理成本高,收效低,更使得部分企業直接放棄對此方面的進一步研究,整個處理效果停滯不前,成為制約廢氣處理發展的主要阻礙。
三、醫藥化工溶劑廢氣處理方法分析
1.吸收法
吸收法是氣態污染物處理中比較常用的一種處理手段,以吸收過程來區分,可以分為化學吸收與物理吸收兩種,主要是以氣體混合物中不同組分在液體溶劑中溶解度不同,或者溶劑廢氣與吸收劑發生化學反應的方式來完成污染物的分離,達到凈化廢氣的目的[4]。此種方法中選用的吸收劑一般為液體類物質,例如水、液體石油以及表面活性劑等混合試劑對溶劑廢氣進行吸收。
2.熱破壞法
此種方法主要應用于低濃度有機廢氣,以操作過程來區分,可以分為催化氧化燃燒與直接火焰燃燒兩種,其中直接火焰燃燒法已經得到廣泛應用,并且具有投資少的特點,需要在適當的溫度以及保留時間條件下進行,具有較好的熱處理效果。而催化氧化燃燒能夠有效降低有機物起燃溫度,利用催化劑,將有機物置于氣流中進行加熱處理,保證其能夠在短時間內完成化學反應,將廢氣中含有的有機污染物去除。比較常用的催化劑有貴金屬與非貴金屬以及鹽類等物質,催化劑種類的選擇在整個廢氣處理中起到的作用巨大,需要結合實際需求來選擇。
3.生物處理法
隨著科學技術的快速發展,生物處理法現在已經被廣泛的應用到醫藥化工廢氣處理中,此種方法實質上是一種氧化分解的過程。整個過程中微生物以廢氣中含有的有機成分作為碳源與氮源資源,然后對其進行代謝降解,將有機物分解成二氧化碳、水以及無機鹽等無害物質,進而達到廢氣凈化的目的。現在廢氣處理經常應用的生物處理裝置有生物洗滌器、生物濾池以及生物滴濾塔等。生物處理法主要適用于濃度較低的有機廢氣處理,現在生物處理技術研究已經相對成熟,并且具有設備簡單、操作方便以及成本低等優點。其中,對于濃度相對較高的有機廢氣,在處理時經常會因為濾床中顆粒物積累過多而出現堵塞情況,形成較大的阻力,降低處理效率,還需要針對其中存在的不足繼續進行研究。
4.吸附法
吸附法即通過一種物質吸附在另一種物質表面上緩慢作用的過程,起到吸附作用的吸附劑需要具備疏松多孔的結構,并且化學性質應該穩定,不易發生化學反應,另外還需要其比表面積大,可以完成多個位點對氣體污染物的全面吸附,現在比較常用的吸附劑包括硅膠、人工沸石、活性炭以及氧化鋁等。此種廢氣處理方式工藝相對成熟,并且能耗較低,能夠有效應用于污染物種類較少的廢氣中。
結束語
醫藥化工行業在生產過程中會應用到大量溶劑,這就產生大量溶劑廢氣,并且在其處理上具有更大難度,對空氣環境以及人體健康威脅比較大,因此要結合其特點對現存的問題進行分析,選擇切實可行的處理措施,爭取不斷提高其處理效果。
參考文獻
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[2] 薛文平,孫輝,姜莉莉,馬春,張新欣.VOCs在活性炭纖維上吸附性能的研究[J].大連輕工業學院學報.2011,(02):12-13.
[關鍵詞] 太陽能電池生產 廢氣污染物 治理
太陽能電池是一種將光能轉換為電能的光電元件,其基本構造是由P型和N型半導體接合而成。在太陽光的照射下,P型半導體內電子激發出來留下空穴,與N型半導體間形成電位差,如果在P型和N型半導體的外部用導線將電極連接起來,形成一個回路,將產生電流。太陽能電池是在半導體種摻入不同的雜質,做成P型和N型半導體,一般以高純度的硅片為基材,通過對清洗、制絨、磷擴散、沉積、印刷、燒結、封裝等工序制得。
1 太陽能電池生產工藝
福建省某太陽能電池生產企業已經建成25MW太陽能電池生產項目,該項目太陽能電池的生產工藝流程及廢氣產污環節見圖1。
1.1 硅片清洗
硅片表面常常會粘附油污、灰塵等雜質,在制作太陽能電池前應先用純水進行多次清洗。
1.2 制絨
制絨是對硅片進行腐蝕,使硅片表面形成密集的金字塔型角錐體絨面,以減少光的反射率。制絨液可采用氫氟酸和硝酸混合的酸液,或氫氧化鈉溶液。酸液在使用過程將揮發酸性廢氣。
1.3 磷擴散
磷擴散實質是硅片形成PN結,三氯氧磷是磷擴散用得較多的一種擴散源。
把硅片放進擴散爐的石英容器內,在810℃~860℃的高溫下,氧氣和三氯氧磷在擴散爐中發生如下反應,反應生成的磷原子通過擴散進入硅片。擴散產生的廢氣主要為Cl2。
4POCl3+3O22P2O5+6Cl2
2P2O5+5Si5SiO2+4P
1.4 等離子刻蝕
硅片在磷擴散過程中,其邊緣將不可避免地擴散上磷,這將造成太陽能電池的短路。因此,必須去除太陽能電池周邊的摻雜硅。通常采用等離子刻蝕技術完成這一工藝。
等離子刻蝕是在真空狀態下,反應氣體CF4和O2在射頻功率的激發下,完全電離并形成等離子體。等離子體由于在電場作用下擴散到達硅片表面,和Si發生化學反應,反應生成高溫的SiF4將脫離被刻蝕物質表面,經真空泵抽出,與空氣中水蒸汽接觸,發生如下反應:
SiF4+2H2O®SiO2+4HF
1.5 去PSG(磷硅玻璃)清洗
刻蝕后的硅片送入去PSG清洗機,采用氫氟酸和硝酸混合的腐蝕液,去除硅片表面含有磷元素的SiO2,即磷硅玻璃。硅片經去PSG清洗后,再由純水清洗。酸性腐蝕液在去PSG清洗過程將揮發酸性廢氣。
1.6 鍍減反射膜
為減少硅片表面反射,提高電池的轉換效率,需要沉積一層氮化硅減反射膜。多數太陽能電池生產企業采用PECVD(即等離子增強型化學氣相沉積)設備制備減反射膜。
將硅片放置在PECVD設備內,保持低壓狀態同時升溫至450℃,通入的SiH4和NH3經高頻光放電反應生成Si3N4,并沉積在硅片表面形成固態薄膜,即氮化硅薄膜。
SiH4 + NH3 ® Si3N4 + H2
反應結束后,將設備內腔未發生反應的SiH4、NH3和反應生成的H2一同由抽風設施排出PECVD設備。
1.7 絲網印刷
硅片已經完成PN結的制造,可以在光照下產生電流。為了使電流導出,還需在電池表面制作正、負電極。絲網印刷是制作太陽能電池電極常用的方法。絲網印刷是采用壓印的方式將預定的漿料印刷在硅片上,絲網印刷的漿料一般有3種,為銀鋁漿、鋁漿印刷和銀漿。印刷漿料中含有有機溶劑和有機添加劑(如乙基纖維素、環氧樹脂等)。因此,在印刷過程可能有少量的有機廢氣揮發出來。
1.8 燒結
經過絲網印刷后的硅片需經燒結爐快速燒結,主要是將漿料中的有機樹脂粘合劑燃燒掉,漿料中金屬玻璃態物質粘合、固化在硅片上。在燒結工序中,漿料中的有機溶劑和有機物的燃燒分解產物將揮發出來。
1.9 封裝
通過導線將太陽能電池片串聯或并聯焊接成獨立電源單元,再封裝成太陽能電池組件,可提高太陽能電池抗擊強度,防止其破損。
2 太陽能電池生產廢氣
太陽能電池生產中廢氣污染物分析如下:
2.1 酸性廢氣。主要來自制絨和去磷硅玻璃工序產生的HF、NOX等酸性氣態污染物。
2.2 擴散廢氣。擴散工序產生的廢氣主要是Cl2。
2.3 刻蝕廢氣。刻蝕廢氣中的污染物主要為HF、CO2和少量的SiO2。
2.4 PECVD廢氣。PECVD廢氣主要為未發生反應的SiH4、NH3和反應生成的H2。
2.5 印刷廢氣和燒結廢氣。印刷和燒結工序廢氣主要是由于漿料中的有機溶劑等物質揮發的有機氣態物質,有機物的產生情況與漿料的成分、含量等因素密切相關。
3 廢氣處理設施
25MW太陽能電池生產項目配套了3套廢氣治理設施,分別為酸霧凈化塔、硅烷燃燒塔和活性炭吸附塔,現將廢氣治理設施的處理工藝及流程和廢氣出口監測情況進行介紹。
3.1 酸霧凈化塔
酸霧凈化塔主要處理酸性廢氣、擴散廢氣和刻蝕廢氣。
處理工藝:廢氣從廢氣洗滌塔底部水平穿過廢氣洗滌塔內的填料,堿液經噴淋系統從廢氣洗滌塔上方噴灑而下,與廢氣中的酸性氣體發生中和反應,從而達到凈化效果。為達到最佳吸收效率,堿液的pH值保持在9左右。自動加藥系統可實時檢測廢氣洗滌塔內中和液的pH值,根據實際檢測值與設定值的關系來驅動計量泵,從而實現自動加藥功能。處理后的廢氣監測結果見表1。
3.2 硅烷燃燒塔
硅烷燃燒塔主要處理PECVD廢氣。
處理工藝:PECVD廢氣通過管道進入硅烷燃燒塔的硅烷燃燒室,同時通入一定量的壓縮空氣。硅烷在常溫空氣中即可自燃,硅烷燃燒后的溫度約500℃~600℃可引起氫氣燃燒。因此,在燃燒塔的硅烷燃燒筒內,硅烷和氫氣首先被燃燒處理,燃燒反應方程式為:
燃燒后的廢氣經由重力沉降室,大部分燃燒生成的SiO2等粉塵經過沉降,廢氣流速降低再進入硅烷燃燒塔的氨氣洗滌塔。氨氣洗滌塔中裝有填料,塔頂噴灑的酸性洗滌水。氨氣被酸液化學吸收,一般可能保證氨氣80%以上的去除率。
燃燒筒中廢氣燃燒產生的SiO2粉塵從底部的排渣口排出。為保證填料塔的去除效率,洗滌液定期更換,更換后的廢水進污水處理設施進行處理,見圖2。
3.3 活性炭吸附塔
活性炭吸附塔主要處理印刷廢氣和燒結廢氣。活性炭吸附塔內裝填活性炭,目前采用活性炭吸附裝置是處理有機廢氣常用的方法,其優點是設備較簡單,處理效率高,能達到90%以上的去除效率。其原理是利用活性炭纖維表面發達的微孔結構和活性炭本身的表面作用力,將廢氣中的物質吸附。活性炭吸附裝置最大的特點在于能在符合經濟條件的操作范圍內,幾乎可完全去除氣流中的有機成分,直至活性炭吸附容量達到飽和為止。
4 廢氣達標排放分析
關鍵詞:生活污水;處理工程;工藝設計;廢氣排放方案
XX生活污水處理工程
第一章概述
1.1 項目名稱
XX污水處理工程
1.2 工程建設地點
XX
1.3 業主單位
XX
1.4 設計單位
XX公司
1.5 工程概述
XX項目。該項目已有市政污水管道接入,本工程擬在小區內修建生化處理池二座,污水主要為生活污水,預計污水日排放總量分別為1#1000m3/d,2#1000m3/d。
根據XX市建設項目環境保護批準書文中相關要求,本項目廢水排放需生化池處理,執行《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)的一級排放標準排入附近接入的市政管網。
為使生活污水達到《污水綜合排放標準》GB8978-1996的一級排放水質要求,減輕該廢水對周邊水環境的污染。xx對此高度重視,該項目在致力于發展的同時,積極尋求有效的污染治理技術以提高經濟效益和減輕污染。為此,我司受該公司委托,特擬定該污水處理站工程設計方案。
第二章廢水處理工藝設計概述
2.1 設計依據
(1) 建設單位的初步設計委托書。
(2) GB8978-96 國家標準和XX市生活污水排放水質監測數據統計資料。
(3) 建設單位提供的建筑平面總圖、綜合管網圖、地面荷載及地質資料等。
2.2 主要設計資料
(1)xx項目污水管網布置圖;
(2)xx項目環境影響報告審批意見;
(3)xx提供的其他相關資料;
(4)《給水排水設計手冊》;
(5)其他有關設計規范。
2.3設計范圍
(1)廢水處理工藝設計;
(2)工程預算;
2.4設計原則
(1)治理工藝必須先進可靠,確保處理達標;
(2)在廠方指定的場地范圍內,盡量合理布置,以減少占地;
(3)處理設施應運行穩定、安全可靠、管理簡單、操作方便;
(4)工程投資省、運行費用低。
2.5 主要經濟技術指標
(1)生化池設計處理能力:
根據現場勘查和項目總平面布置,本項目生化池設計日處理能力為1#1000 m3/d,2#1000 m3/d。
(2)污水水質:
根據《建筑給水排水設計手冊》及其它相關資料,其廢水水質擬定為:
指標
SS
COD
動植物油
排放量
71.3t/a
49.9t/a
7.13t/a
(3)排放水質標準:
廢水經過處理后達到國家《污水綜合排放標準》(一級標準),按照GB8978-1996規定,其相關指標為:
指標
SS
COD
動植物油
濃度
70
100
10
2.6 排水概況
根據業主提供的相關資料, 本廢水工程日污水排放量為1#1000 m3/d,2#1000 m3/d。
該項目的污水經生化池處理后達一級排放至城市污水管網。
第三章 生活廢水處理工藝設計
xx技術是我公司工程技術人員總結大量工程實踐,結合我市生活污水水質特性和氣候等外部環境特點,采用傳統厭氧工藝技術開發研制的一種生活污水處理工藝。它的主要優點是:效果好、投資省、無能耗、管理方便。
3.1工藝流程設計:
預處理――水解酸化――生物接觸――曝氣――過濾
3.2 工藝流程說明:
生活廢水在經過格柵井預先處理后,以重力流方式首先進入調節池進行調節,然后進入沉砂池將污水中的大顆粒物除去,為下一級處理做準備。然后進入厭氧消化池處理,大量降解COD。再進入二級厭氧消化過濾池,進一步降解COD,在沉淀池沉降懸浮物后經監測井排入城市下水道。污水停留時間24小時。厭氧過程中生成的廢氣用導氣管接至屋頂處圖示位置排放。
第四章運行維護管理
本裝置無能耗、無壓力,運行安全可靠。必須經常保持導氣管暢通,不得堵塞。應定期檢查格柵井、隔油池,及時清除其截留物。
另外,生化池所產生的廢氣很難聞,過去一般的處理是就近接入附近建筑的污水井或雨水井,然后通向頂樓排放,這樣做會出現以下問題:
1.污水井污物較多,排氣管接入的話容易造成堵塞而喪失作用。
2.雨水井雖沒那么多雜物,但廢氣到屋面就會從雨水口逸出,造成空氣污染,即不合規范要求也影響屋面使用。 通過總結以往經驗,我們得出的解決辦法是,單獨設置一根通向最近建筑屋頂的通氣管,并高出屋面2米。這樣做既不要太多成本,又能徹底解決廢氣排放問題。