化工废气的处理方法范文
时间:2023-11-23 17:51:38
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篇1
关键词:中低放射性废物;气化;焚烧技术
Abstract: This paper puts forward a kind of low and medium radioactive wastes treatment process, and mainly studies the method of nuclear electronic gasification in the process of running some low-level waste volume reduction processing, the radioactive waste to minimize storage space, realize the harmless treatment of exhaust gas.
Keywords: low and medium radioactive wastes; gasification; incineration technology
中图分类号:X799 文献标识码:A
0.引言
核能和核技g在给人类带来巨大经济效益和社会效益的同时,也极大地危害着人类的健康和环境的安全。核电厂在运行过程中产生的放射性固体废物的处理与处置是核电站发展中必须解决的重要问题。在国家大力发展核电站的背景下,产生的放射性固体废物量也将成倍增加,如不严加控制和采取减容措施,势必造成放射性废物暂存压力、增加最终处置费用和电厂运行成本等。在核电厂内采用合理的废物处理工艺,满足废物最小化已经迫在眉睫。
目前,我国在运核电机组22台,总装机容量2010万kW;在建机组26台,规模2800万kW,我国成为世界核电在建规模最大的国家。按规划到2020年在运机组5800万kW,在建3000万kW,包括红沿河二期、CAP1400示范工程、“华龙一号”国内示范工程迎来重启后的首个高峰。以此计算,从2015年~2020年6年时间要新建4000万kW,即每年平均开工6台左右核电机组。“十二五”期间在建规模保持着世界第一。
田湾核电站1、2号机组运行期间产生的固体废物主要有两种,一种为工艺废物(蒸残液和废树脂),这些废物被水泥固化在混凝土桶内;另一种为技术废物,绝大部分为人员防护用品、抹布、吸水纸、塑料布等。技术废物经初级压缩处理后装入200L钢桶。截至2013年底,田湾核电站两台机组在运行均不足7个燃料循环的情况下,产生的放射性固体废物总量己高达1800m3,其中技术废物约为450m3,占固体废物总量的25%。
焚烧技术是固体废物最简单、最有效的热化学处理工艺,并具有良好的减量化效果,使用广泛。热解气化属于焚烧技术,但是热解气化产生的尾气更易于处理,因此热解气化法日益引起重视。
热解是指在无氧或缺氧的惰性气氛下,利用高温使固体废物有机成分裂解。气化则是在热解的基础上,加入功能气化剂,一方面促进长链挥发性产物向小分子烃类转变,另一方面也通过焦炭和气化剂反应使固体产物进一步转化成气体产物。热解气化过程产生的烟气量小,气流速度慢,夹带的粉尘少,且热解气化法在还原性气氛下进行,硫化物和氮化物的生成受到一定的抑制,因而热解气化,对环境更加友好。
核电站运行产生时产生的放射性固体废物按来源分为工艺废物和技术废物两大类。技术废物是检修过程中产生的各种检修废物,主要是控制区检修活动产生的固体废物,包括塑料布、吸水纸、手套、抹布、报废的工作服、气衣和报废的设备、零部件、保温材料、建筑材料等。对控制区收集的检修废物进行仔细分类,然后进行压缩、打包。据统计,检修废物中约87%为可燃废物,其中塑料制品占了很大比例;13%为不可燃废物,主要是废金属和建筑垃圾。目前广东核电集团有4台机组在运行,每年约产生技术废物100m3左右(整备后的体积)。 采用热解气化方法处理可燃废物是比较先进的解决方案。
1.热解气化处理中低放废物的工艺路线
采用热解气化技术处理中低放废物的工艺路线为:
(1)预处理:进行分拣和\或破碎和\或打包。
(2)热解气化处理:采用热解气化的方式将可降解废物转化为小分子可燃气体和固体残渣。
(3)热氧化处理:将初级处理产生的可燃气体通过通入过量氧气的方法,将气体中的可燃气体完全氧化为二氧化碳、氮氧化物、硫化物和小部分残渣等。
(4)尾气净化处理:将热氧化处理过程产生的尾气,经过一系列洗涤、吸附、过滤、分离等工艺过程去除灰尘、放射性核素、酸性气体和有害气体。
(5)固化处理:将灰渣熔融灌入固化系统,与配料处理系统提供的矿物质结合,对灰渣进行固化,固化后的残渣交核电站统一管理。
1.1 预处理
(1)分拣
将固体废物中可能混杂的少量不可燃物(如金属、玻璃、砖头等),同时可防止闪点溶剂或气雾剂瓶等危险物质进入焚烧炉。
(2)破碎
为达到加料和焚烧的要求,对大块可燃废物需进行适当地破碎。
(3)包装计量
破碎后的物料较难控制加料量且增加输送困难,为此,破碎后物料应经适当的再包装、以料包的形式进行输送和加料。
将计量后的料包输送至热解气化炉。
1.2 热解气化处理
热解气化处理中低放废物的主要目的是将中低放废物通过热解或通入适量气化剂的方式,转化为尽可能多的小分子可燃气体和小部分残渣。对于核电行业可以热解气化的物品主要是:纯棉防尘服、防尘服饰、塑料布、塑料防尘服饰、橡胶用品等。其中主要采用的气化剂为氧气、空气、水蒸气等。热解温度为300℃~500℃之间,加热时间1小时左右。
1.3 热氧化处理
将初级处理产生的可燃气体通过通入过量氧气的方法,将气体中的可燃气体完全氧化为二氧化碳、氮氧化物、硫化物和小部分残渣等。一般采用雾化喷嘴燃烧技术。但是在核行业为了确保绝对安全可以采用更加安全稳妥的办法――多孔介质燃烧。该技术主要通过有催化功能的蜂窝状陶瓷型体为媒介,将进入该燃烧器的气体或液体充分分散燃烧,形成均匀燃烧体,并且可以将蜂窝状陶瓷体蓄热,使燃烧持续稳定地进行,确保燃烧的安全、稳定性。
1.4 尾气净化处理
通过热氧化处理的气体,温度较高,一般先通过急冷将尾气温度迅速降低到250℃以下,防止二f英的生成。然后经过洗涤、过滤、吸附、分离等方式将尾气中的灰尘颗粒,放射性核素、凝胶等物质去除掉,达到国家排放标准。
1.5 固化处理
现在的固化处理技术主要为:玻璃固化、水泥固化、混凝土固化、类矿石固化和类玻璃固化等。采用最广泛,并且操作较简单的还是水泥固化。但是水泥固化的缺点是:用来固化离子交换树脂时,由于树脂有溶胀性,经过一定时间的溶胀,会将用于固化的水泥粉化,造成放射性物质的逸散,造成一定的危害。本工艺采用类玻璃固化技术,将灰渣高温熔融,灌入核电废物类玻璃体矿物质内部形成类玻璃体固化。其中,采用的类玻璃体矿物也是有核电站运行期间产生的废物。空气滤芯器和保温棉内含有很多玻璃纤维,可以经过处理产生类玻璃体物质,用于类玻璃体固化,大大提高了核电废物处理的减容系数。实现核电行业最大程度的清洁运行,产生良好的社会效益、环保效益和经济效益。
2.焚烧技术在我国的应用现状
中国辐射防护研究院(以下简称中辐院)从20世纪80年代开始进行废物焚烧技术的研究,在前期试验的基础上,于“九五”期间研制了一套以固体废物热解焚烧为主的“多用途放射性废物焚烧工程试验装置”。已建成和在建的放射性废物焚烧设施共有3座。这3座焚烧设施均采用中国辐射防护研究院自主研发的焚烧主工艺系统。其烟气净化系统是焚烧主工艺系统3个组成部分之一。
为了减少核电厂的操作成本,树立核电工业对环境友好的形象,期望研发单位企业、高校和国家研发部门开发更加环保、清洁、高效的中的放射性废物的处理工艺或方法。安全有效地将中低放可降解废物处理成对环境无危害的气体和液体等物质,从而达到实现核电的清洁能源的目标。
参考文献
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篇2
【关键词】石油化工;废气;处理技术;经验
一、石油废气中的污染源及种类
石油化工企业生产过程中产生的废气成分相对复杂,主要有粒子类物质、含硫化合物、含氮化合物和一氧化碳及有机化合物等,它们通过一定的排列组合构成了主要的大气污染源。就废气中各种物质及化合物的产生有着不同的来源。一般而言粒子类物质主要产生于电力、建材、轻工业、石油化工、冶金等行业工业生产过程中所产生的烟雾、烟尘及生产性的粉末等。按照粒子类物资粒径的大小被分为粗粒粉尘、细粒粉尘、烟、雾等。
含硫化合物主要由二氧化硫和硫化氢两种,这两种物质排放到空气中达到一定浓度时会对人类的健康产生不利影响,同时也是酸雨形成的重要物质。大气中的二氧化硫主要来源于燃烧的矿物燃料,而硫化氢多半来源于炼油、硫化染料等行业的生产。就石油化工行业而言,其生产过程由炼油到下游人造丝等石化产品的生产制造会产生一定的硫化氢对大气造成污染。
有机化合物的主要组成部分是碳氢化合物,如烷烃、烯烃、芳香烃等,此外还有一些含硫或含氮的有机化合物。这些有机化合物的主要来源是石油化工厂或者炼油厂的生产过程,这些污染源有着恶臭或者刺激性的气味,会对人体器官产生毒害影响,常含有一定的致癌物质。
废气中的含氮化合物主要成分是一氧化氮和二氧化氮,它们多数由于煤炭或者石油制品的燃烧而产生,同时也可能产生于硝酸、炸药或者氮肥的生产制作过程中。含碳物质的完全燃烧和不完全氧化都会有一氧化碳的产生,比如汽车尾气、石油化工生产中的催化裂化过程中所产生的烟气等中都含有大量的一氧化碳。
卤素和它的化合物也是一种常见的大气污染物,它的主要来源是含有氯和氯化氢的废气是氯碱厂以及利用其作为工业原料的工厂,氯化氢则来源于磷肥生产的过程和电解铝工业等。
二、常用废气处理技术种类
针对石油化工生产过程中产生的不同污染源,通过对其分类,有针对性的重点处理某种具体的污染物,能够有效的减少大气污染提高环境质量。具体而言,石油化工产业废气处理技术主要有以下几种。
1.废气的催化燃烧技术。该种技术又被成为催化氧化技术或者接触氧化技术,是在较低的温度下降反应器在中的催化剂予以催化,使得废气中具有可燃性的成分进行氧化分解的处理方式。催化燃烧所选用的催化剂可以根据它们的活性组分进行分类,主要是铂2等贵金属和钴3等非贵金属,根据废气的不同成分和性质选择不同的催化剂实现其催化燃烧的氧化分解。
2.刺激性和恶臭气体的吸附技术。通常而言,对于恶臭和刺激性气体的处理方式有燃烧、吸附、生物脱臭等方法。吸附技术是利用活性炭较大的表面积和对废气中多种组分的吸附能力,这种技术可以适用于不同浓度恶臭和刺激性气体的吸附,加之其较强的再生能力因而具有较为广阔的使用范围。其中具有某些化学性质的活性炭还能够在其吸附性充分发挥的同时实现良好的催化活性,从而将恶臭和刺激性物质进行氧化处理为低臭、无臭的物质。
3.有害烟雾的去处技术。由于有害烟雾的粒径较小在空气中呈现为一种雾状能够随着空气的运动实现其扩散的微小野地。该种烟雾是温热气体遇到冷气流温度急剧降低凝结而成的,在石油化工企业中有害烟雾主要是油雾、盐酸雾等。鉴于有害烟雾的粒径相对较小,可以利用玻璃纤维过滤的方法将该种有害烟雾予以滤除。
三、中国石油化工废气处理技术及效果
上述三种技术能够有效的滤除或者防治石油化工生产过程中产生的废气,但是在我国生产实践中常用的废气处理方法主要有生物处理技术、催化脱硫工艺等。
生物处理技术,利用微生物实现对有机污染物的生物降解从而实现污染防治。该种技术的发展方向是有针对性的培养菌种并且优化菌种的生存条件以此来提高生物降解率,同时通过对生物填料的物理性能、使用寿命等方面的改善来降低投资和耗
能。其具体工作原理是先将污染物实现由气相到液相的转移然后由微生物吸进入液相的污染物,最后污染物进入微生物体内的有机物的代谢过程,实现对其分解将污染物转化为无害的无机物。其具体工艺流程是把气浮混凝反应池油污泥浓缩池等设施加盖后的废气通过高压风机送人洗涤塔,经洗涤后的废气由管道送入生物处理装置底部,废气经生物滤池填料吸附、生物氧化处理,净化后的尾气通过排气筒排入大气环境。通过反应池和活性炭等设备和物质的综合应用实现废气的无害化转化。生物处理技术在充分利用生物机能的前提下实现对有机废物的治理,充分利用生物规律保证治理结果,在实际应用中取得了较好的效果。但是我们也应该看到生物处理技术作为处理工艺的相对复杂,在投资和实验方面有一定的劣势。
催化脱硫技术是较为新型硫化物处理方式,能够含硫化物废气中的绝大多数硫脱去,并且可以将从硫化物中脱去的硫予以回收利用。作为石油化工企业主要污染物的硫化物,对环境的影响较大,而回收后的硫可以制成硫酸等继续用于工业生产。该种废气处理技术能够将废气中的硫充分利用并且没有新的废气或者废水的产生,其脱硫的效率也相对较高,加之费用成本低等使该种技术在工业生产中具有较大的应用空间。
放点等离子处理法。这种方法主要用于工业废气的处理,是利用高电压放电的形式来获得大量的高能电子或者高能电子激励产生的氧、氮基等活性离子,并且破坏碳氢结构的化学键,使得废气中的有机化学成分发生一种置换反应,最终结合形成没有危害的二氧化碳或者水。该种技术在我国石油化工废气处理中也得以应用和发展,对于等离子反应器的性能有了进一步的研究。对于等离子器,在使用双极性脉冲高压技术时,能够使氯苯和甲苯的分解率得到一定的提高,这种研究的进步和发展能够有效的解决石油化工废气污染的问题,使得废气处理技术和设备有了更新的发展。
tio2光催化法。该种处理技术日渐被重视的一种处理技术,它充分利用tio2的化学稳定性、无毒化、成本较低、获取方便等特点实现对含氯有机物废气的光催化降解。在实践应用中研究者对tio2光催化的改性和其负载修饰的方法来扩大使用范围,从某种程度上实现了对石油化工生产过程中产生的含氯有机废气的处理。这一技术在工业废气处理中具有反应率高、速率快、溶剂分子不会对其影响等优点但是该种技术在使用中也存在一些技术难题,为其推广应用和深入研究提供了一定的空间。
我国石油化工废气处理技术是针对不同的生产过程中产生的污染物不同有针对性适用废气处理方式,并且在处理方式选定还通过处理工艺单元的组合实现对有机废气等的优化处理。废气处理过程中所要遵循的原则是尽可能不再产生新的污染物并充分利用废气中的可利用成分,在有效治工业废气污染的同时也实现了对废气资源的有效利用,较少工业生产中断的浪费。而每一废气处理技术的使用并非孤立的,针对废气成分的不同,采用安排合理分工明确的处理技术的组合和工艺的完善,有效的实现废气处理的效率和效益,实现经济和环境的和谐发展。
参考文献:
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[3]陈伟洪.苯类有机废气生物处理的工业化试验[j].石油化工技术与经济,2010, 26(3).
篇3
关键词:有机挥发性废气;光催化氧化法;处理;应用
在有机挥发性废气处理上,光催化氧化法能耗小,效益高,且不会产生二次污染,是一种处理有机挥发性废气的较为优异的方法。
1 有机挥发性废气处理及其特征
有机挥发性废气处理是针对工业生产中产生的有机挥发性气体进行的过滤、吸附、净化等处理,使其转变为无毒、无害无机小分子的过程。目前,在化工工业上,有机挥发性废气主要有甲醛、苯系物、甲醛丁醛、乙酸乙酯、糠醛、苯乙烯、油雾、漆雾、天那水、丙烯酸、树脂等。有机挥发性废气通常具有有毒有害、易燃易爆、易溶于有机溶剂、难溶于水、处理难度较大等特征。
2 光催化氧化法
光催化氧化法是一种新型处理有机挥发性废气的方法,该方法主要通过UV紫外光对光催化剂进行照射,使之产生高能电荷-电子空穴对,并在空气中的水、氧等物质的参与下,使附着于催化剂表面的有机挥发性气体转变为二氧化碳、水以及其他无机小分子物质的过程。具体反应过程如下(以TiO2为例)1:
4 结束语
总之,作为一种解决污染的新型方法,光催化氧化法不但能够去除活性炭难以吸附的有机挥发性废气,将其转变为无毒无害的有机小分子物质,而且不需更换其他吸附剂。将光催化氧化法应用于对有机挥发性废气,对于保护自然环境,促进人类可持续发展具有十分重要的现实意义。
参考文献
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篇4
关键词:有机废气;处理;吸附法;生物法
中图分类号:X701文献标识码: A
前言
随着我国工业化的发展,有机废气对大气环境的污染也是越来越严重,严重影响了人类的生存和动植物的健康成长。废臭气物质种类繁多,来源广泛,对人体呼吸、消化、心血管、内分泌及神经系统都会造成不同程度的毒害,其中芳香族化合物如苯、甲苯、苯乙烯等还能使人体产生畸变、癌变。因此,必须要加大对有机废气的处理力度,提高有机废气的处理技术。目前来说,在有机废气的处理方面来说,已经形成了一些比较成熟的工艺的技术,并且取得了一定的效果。
1. 活性炭吸附法
活性炭吸附的方法就是废气的浓度相对于较低的情况下使用。活性炭具有很强的吸附作用,而且能够在有机废气浓度发生改变的情况之下,调节吸收废气的力度,使得废气的浓度保持相对的稳定性。目前来说,在处理有机废气的过程中,常常使用的吸附剂有:颗粒活性炭、粉状活性炭、活性炭纤维等。在进行废气处理之前必须要经过相关的处理,使得形成一定的形状并且达到一定的强度。在经过处理之后,活性炭的结构中就会形成大量无法使用肉眼识别的小孔,这些小孔通过分子之间相互的作用力,吸附有机废气中的气体分子,从而达到净化的效果。活性炭吸附过程包括两个部分。第一,吸附净化过程。即鼓风机将有机废气输送到吸附装置中,有机废气在吸附装置内被活性炭吸附,使气体变得清洁。第二,热脱再生过程。由于活性炭吸附剂的吸附能力是有限度的,当吸附剂吸收的量达到吸附的极限时,活性炭不具有吸附能力。为了使活性炭恢复吸附能力,必须转入脱附再生过程。脱附再生即将含有催化剂的空气输入到吸附装置中,使活性炭中的有机气体脱离活性炭,恢复活性炭的吸附能力。活性炭吸附法是最早采用的有机废气处理技术之一,该方法工艺较为简单,一次性投入少,但介质使用寿命短一旦饱和需再生,甚至更换处理效率不稳定,对高浓度臭气处理效率较低。
2. 液体吸收法
通过将吸附剂和气体相互接触,使得气体当中的有害分子逐步转移到吸收剂中将有机废气进行分离,属于一种电性的物理化学作用的过程。之后通过解析的方式将液态当中的有害分子进行清除,然后在进行回收,使得吸收剂得到重复回收利用的作用。从作用原理来看,可以将之分为物理方法和化学方法两种。其中,物理方法就是利用物质相溶的原理,通常是将水作为吸收剂,并将有机废气当中有害的气体予以去除,但对于部分不溶于水的有机废气物质,例如、三苯、等,则必须采用化学方法去除,通过溶剂与物质发生化学反应的方式予以去除。如使用化学法,运行成本高有可能会造成二次污染。
3. 吸附法和冷凝法
吸附法主要就是使用具有细孔结构的吸附体对有机废气进行吸收的过程。这些吸附体一般内表面积较大,价格相对于较为便宜,对于有机气体的吸附率也很高。吸附法在去除有机废气应用的过程中相对于较为成熟,而且净化效果较好,但是设备的要求较高,吸附的整个流程较为复杂,吸附法目前主要应用于低浓度有机废气的处理上。
在不同的温度之下,有机化合物具有不同的饱和蒸汽压,利用这一特性就可以将气态的有机污染物通过冷凝从废气中分离出来。一般冷凝的过程可以通过提高压力或者降低温度来实现。冷凝法在处理有机废气的过程中,虽然净化的效率较高,但是条件比较苛刻,运行的费用也相对于较高,消耗的能量大。因此,这种方法需要和其他方法相互联合应用,用以回收有经济价值的产品。
4.离子法氧化还原法
利用高频高压静电特殊脉冲放电产生高密度高能活性离子氧,高能活性离子与臭气接触,打开臭气分子化学键,分解成二氧化碳和水,从而使气体达到净化的目的。该方法处理设备体积相对较小,自重轻,适用于布置紧凑、场地狭小等场合,但设备一次性投入成本较大,运行成本高
能够产生羟基自由基的工艺都可以进入高级氧化技术工艺的范畴,如臭氧(O3)氧化技术、过氧化氢(H2O2)氧化工艺、二氧化氯(ClO2)氧化工艺、紫外(UV)辐照工艺、超声氧化工艺、微波工艺等。由于高级氧化工艺具有氧化性强、操作条件易于控制的优点,因此引起世界各国的重视,并相继开展了该方向的研究与开发工作。
5.生物法
生物除臭法是通过微生物的生理代谢将具有臭味的物质加以转化,达到除臭的目的。采用生物法处理臭气的方法主要有生物滤池法、生物滴滤床法、土壤处理法,除臭效果较好。这里着重介绍一下最先进的生物滴滤床法
生物滴滤装置由池体、生物滴滤床、营养液循环喷淋系统、参数控制系统等组成,其原理是利用附着在反应器内填料上的微生物,在新陈代谢过程中将废气中的污染物降解为简单的无机物和微生物细胞质的过程,代谢产物和老化的生物膜可被循环液及时转移,对处理污染物中含有恶臭气体(如硫化氢、氨等)的效果显著。其中,含硫恶臭污染物中的硫转化为环境中稳定的硫酸盐;含氮污染物中的氮转化为环境中稳定的硝酸盐或氮气。
其反应式为:
微生物
含硫有机或无机化合物+ O2------------ CO2+ H2 O+ SO4+ 细胞物质
微生物
NH3或含N有机化合物+ O2------------ CO2+ H2 O+ NO3+ 细胞物质
生物滴滤床定期投加富含N、P及其他微量元素的营养液,以满足微生物代谢活动;营养液定期更换,废液进入污水厂好氧池,最后处理达标后排放,因其产生量少,污染负荷低,对污水处理系统影响很小。
生物滴滤床吸收了生物滤池的优点,填料由不易腐烂,有利于微生物的生长和挂膜的人工滤料构成。填料具有较大的空隙率和较强的吸附能力,在生物滴滤床的使用周期中无需更换填料;生物滴滤技术加大了填料上挂膜菌群的单位数量,提高了微生物的降解能力,减少了气体在生物填料中的停留时间,生物滴滤床的占地面积也可大大减小;生物滴滤设备可做成一整体装置,无需现场拼装,减少了现场安装调试时间;生物滴滤技术可针对污水处理厂恶臭气体的具体成份及种类,先期筛选出高效的脱臭菌,除臭设备在出厂前可对填料进行预挂膜,并在现场实际运行的模式下进行二次驯化,以增强微生物对污染物的降解能力;此外填料的压损较小,可降低配套风机的功率,减少运行成本。
6.植物提取液除臭技术
植物提取液的原材料是天然植物提取液,经过先进的微乳化技术乳化,使得它可以与水相溶,形成透明的水溶液;喷洒形成具有很大比表面积的小雾粒,吸附空气中的臭气分子进行反应或催化与空气中的氧气反应,生成无味、无二次污染的产物;天然植物提取液具有无毒性、无爆炸性、无燃烧性、无刺激性等特点。
植物提取液除臭技术所使用的除臭设备耗电量小、占地面积少、安装方便、操作简单易管理、机动性强且建设投资成本相对较低等特点,植物提取液无毒、无刺激性,安全性能高,除臭效果好且不会产生二次污染的优点;但该方法必须连续不断地使用植物提取液,除臭的效果靠除臭剂维持,后期费用较高。
结束语
要想全面提高有机废气的治理技术,那么就应该加强有机废气传统处理技术和工艺技术的改进,增强处理的效率,并且有效的节约成本,对于新型的技术来说,应该不断的加强对新型技术的研究,尽快在工业上推广和应用。对于一些有机废气成分复杂的处理工艺和技术,可以利用联合工艺或者通过综合性处理的技术,有效的处理掉有机废气,确保生态环境的稳定持续性。
参考文献
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篇5
关键词:废气无组织;排放源;排放量计算
在无组织排放废气中,若污染物浓度较高且密集将会对人们的呼吸系统造成危害,尤其是拥有较高挥发性的污染物,通过高浓度的作用,将会使人们出现中毒等情况。无组织排放的废气中所有颗粒状以及气态状的污染物都会对植物造成严重的伤害,尤其挥发性较强的毒害物质,将空气作为载体,进入人与植物的细胞中,对机体的正常功能造成损害,导致基因突变等情况。且无组织排放废气还将对环境造成损害,腐蚀建筑的金属材质,极大程度上加大了安全隐患、严重威胁了人们的生活健康。下面对废气无组织排放源及排放量核算进行进一步的阐述。
1 废气无组织排放源
当前无组织废气排放源主要是人们生产及生活过程中未将产生的大气污染物采集至排放系统,而是经过厂房窗户或将污染物直接排放到空气中,引发大气污染。且无组织排放的废气中包含了多种类型的污染物,其存在的形态也不尽相同,排放到大气中的主要是颗粒及气态污染物。污染物的源头主要有以下几个方面:一是所需的物料存在跑冒滴漏的情况;二是物料在空气中发散和蒸发;三是建设项目生产过程中,物料在储存、切割、装车及运送过程中存在的挥发性无组织排放。
废气污染物中颗粒状污染物主要由粉尘、烟尘、飞灰及化学雾组成。粉尘污染物主要是固体形态的物料在操作时衍生出来的黏土及水泥粉尘等。而烟尘主要是冶金时物料中存在的可燃物质挥发产生的气态物质在冷凝过程中形成的多种氧化铅和氧化锌的烟尘。废气颗粒污染物中飞灰形成的主要因素是物料燃烧时产生较多的尘灰与黑色的烟。化学雾是物料空气蒸汽所产生的液体,经过一系列的凝结和雾化作用生成的酸碱性雾等。
废气污染物中的气态物主要是石化工业生产时未按照规定操作产生的硫氧化物、氮氧化物及碳氧化物等,以及多种有机化合物。其中硫氧化合物是因石化燃料燃烧时形成的。而氮氧化合物主要是工业硝酸和炉窑以及炸药生产的过程中产生的NO和NO2污染物。有机化合物形成的原因是石化燃烧时衍生出较多具有较强挥发性VOC及烃类气体,而卤素化合物是来自于化工和塑料制造流程中形成氯化氢等。
2 废气无组织排放量的核算
2.1 物料衡算法
物料衡算法是将物质守恒定律作为前提条件,针对具体的工艺程序和特点、原辅料以及产品等物料之间存在的平衡关系计算无组织排放量,下面为计算公式:
无组织排放量=某物质的投入总量-有组织(排气筒排放量)- 随产品、副产品和废水、固废的量
这种方法在理论方面来讲是最具科学合理性的,但是等式两面很难平衡,主要原因是未能对每一种物料实施较为精确的测量,使用该方法的过程中必须熟悉生产工艺流程和管理方面的实际情况,同时还要对基本数据有全面的掌握,才能将废气无组织排放量精确的计算出来,数据掌握较详细的无组织排放地区可运用该方法进行计算。
2.2 估算法
估算法可根据原料每年的使用量及产品每年的生产量,及物料装置中循环的总量比例将目标无组织排放量大概估算出来。
2.3 类比法
类比法是使用和拟建项目类似的目前存在的项目设计资料或真实测量的数据进行核算,该方法应用较为广泛,适用的范围较大,包括储罐区、生产装置区及污水处理区都可应用。使用该方法计算时,若要提升类比数据的精准程度,应将被计算对象和类比对象之间的相拟性及可比性进行仔细分析,如,污染物排放特点的相似性、工程特征的相似性、设计生产的规模、生产工艺、原料及其成分等。尤其是染物排放特点的相似性,这相似性是指污染物排放种类、浓度、强度及去向等。而环境特征的相似性,指地理位置、地区环境作用及气候情况等。
2.4 实验法
堆放废渣的无组织废气来源于废催化剂及釜残滤渣等化工废渣及污水处理场形成的三泥等。针对这些废气目前尚没有固定的计算方式,通常可选择实验法进行计算,即使用废渣分析实验的方式,获得挥发性物质的含量,且将少许废渣放在与真实生产过程中废渣防治的条件相同的环境,放置指定的时间,再次测量挥发性物质的含量,经过两次测量的数值差可计算出全部废渣堆放处产生的无组织废气的排放总量。
3 结束语
通过对废气无组织排放源及排放量核算研究的进一步阐述,了解到在无组织排放的废气中,如果污染物浓度较高且密集将会对人们的呼吸系统造成危害,尤其是拥有较高挥发性的污染物,通过高浓度的作用,会使人们中毒。无组织排放的废气中的所有颗粒状以及气态状的污染物将会对植物造成严重的伤害。因此,必须要对其予以高度的重视。希望通过文章的阐述能够对废气无组织排放源和排放量计算方面有一个全面的了解,进而研究出有效地减少废气无组织排放的方法。
参考文献
[1]李克勤,王栋成,林国栋,等.化工项目无组织排放环境影响评价技术研究与应用[J].山东化工,2012,8:25-29.
篇6
[关键词]甲醇制烯烃;乙烯;丙烯
中图分类号:X783 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)21-0008-01
由于烯烃装置本身的特点,在装置开停车或正常生产过程中,会产生一定量的甲醇废液、烃废液及废气,这些废液、废气不能进入正常的生产工艺。废气(乏汽)无法直接进入火炬系统,不能直接排放,需通过燃烧处理达到国家标准后才能排放。而废液组成特殊,也不能直接进入废水处理或直接排放,只能收集处理达标后进行排放。
一、废气、废液来源
1.1 废液来源
废液主要有两类:烃类废液和醇类废液。
1.1. 1烃类废液来源。烃类废液主要来源于甲醇制丙烯(MTP)装置和火炬区的分液罐(间断)以及常压罐区(间断)。MTP装置废液量最大,在全厂性大检修时废液量达150t/h;火炬区的分液罐烃废液和常压罐区的烃废液较少,且是间断性排放。
1.1.2 醇类废液来源①MTP装置的TPP-35废液(间断)。主要组成:甲醇86.87%;二甲醚3.29%;水9.81%。②甲醇装置、低温甲醇洗装置的侧抽液。连续性排放量为1300kg/h。③火炬区的分液罐甲醇废液(间断)和常压罐区的少量废液(间断)。成分主要为:甲醇、水、少量硫化氢、氨气等酸性物质。
1.2 废气来源
废气来源于气化装置的驰放气,即气化单元、黑水处理单元的闪蒸冷却系统的释放气,最大量为788kg/h。
二、废液、废气处理方案
醇类、烃类废液及气化驰放气、废气毒性较强不能直接排放,需通过燃烧,烟气达到国家排放标准后才允许排放。目前国内已研制并采用的方法有精馏法、萃取法、生物法、化学氧化法等。但这些方法存在着投资大、操作管理难度大、菌种培养困难等因素,因而限制了推广和应用。根据实际情况,原设计方案采用焚烧炉处理废液、废气,后经研究,考虑采用锅炉掺烧技术处理装置试车及生产过程中产生的废液、废气,两种方案比较如下。
2.1 焚烧炉方案
2.1.1 基本工艺路线(见图1)
此方案是在厂区内新建一套焚烧炉装置,废液、废气自界区外进入焚烧系统。废液分连续流和间歇流,且连续流和间歇流不同时输送。当废液为连续流时,直接送入焚烧炉进行焚烧;当废液为间歇流时,先将来液分别存入2个废液储罐,然后将罐中废液每小时定量送入焚烧炉进行焚烧。废气为连续流,直接送入焚烧炉进行焚烧。
2.1.2 焚烧炉系统。废液、废气在焚烧炉中与空气混合充分燃烧分解,其燃烧温度为1100℃,燃烧后烟气的主要成分有氮气、氧气、二氧化碳、水、二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、氯化氢等。其中,二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮、氯化氢属于大气污染物,必须经过后吸收处理,满足环保排放标准后方可排入大气。燃烧后的烟气带有大量的热量,需要降温,出于经济性考虑,让烟气经过废热锅炉回收热量,副产部分低压饱和蒸汽并入蒸汽管网,供焚烧系统自身或其它装置系统使用。
2.1.3 采用焚烧炉方案优缺点。优点:①焚烧炉能够处理成分复杂的废气、废液。②焚烧炉系统能够利用系统高温烟气余热,以热蒸汽形式回收能量加以利用。缺点:①一次性投资大,包括焚烧系统、余热利用系统、烟气处理系统。②运行费用高,长期运行过程中需要稳定的油、气助燃,无论是否有废液废气入炉,都需要稳燃燃料的投入,保持焚烧炉内的温度。③焚烧及余热利用,炉内筑炉材料无法吸热,造成耐火材料损耗大,产生的粉粒随高温烟气冲刷余热炉受热面,造成余热炉受对流热面磨损快。④尾部烟气处理很难达到国家排放标准。⑤维护及设备的维修费用高。
2.2 锅炉掺烧方案
2.2.1 基本工艺路线(见图2)
烯烃项目原有6台锅炉供全厂使用,此方案是将其中2台锅炉进行改造,在原有锅炉上增加燃烧器(枪),单台锅炉设置废液燃烧(枪)2支、废气燃烧器(枪)2支。
2.2.2 废液燃烧系统。单只废液燃烧器(枪)出力750kg/h,单台锅炉1500kg/h。废液燃烧器(枪)采用微爆―蒸汽雾化。其优点是:比常规蒸汽雾化效果好、粒度小(SMD≤40μm)、燃烧效率高、不完全燃烧损失少,调节比大,一般在1∶5。废液燃烧器(枪)采用气动推进装置,以利于停用时退出炉膛,对燃烧器雾化、旋流部件的保护及易损件的更换。废液燃烧管路系统配备相应的切断、调节、过滤、流量显示、压力显示、温度显示等功能。
2.2.3 废气燃烧系统。单只废气燃烧器(枪)出力300Nm3/h,单台锅炉出力600Nm3/h,2台锅炉按最大量1200Nm3/h,废气燃烧器(枪)与中废液燃烧器(枪)错开布置。废气燃烧器(枪)采用中心进气燃烧方式,装置为固定式。配备相应调压、稳压、调节、放散、切断、流量显示、压力显示、温度显示功能的管路系统,废气、废液现场管路为两套各自独立系统。
2.2.4 废液燃烧出力估算。①废液燃烧发热值平均按18.423MJ/kg计。②废液耗量3000kg/h,投入锅炉后产蒸汽量约为22t。单只废液燃烧器(枪)正常出力750kg,单台锅炉产蒸汽量约为11t,占锅炉总蒸发量的2.4%。
篇7
一、煤制甲醇工艺流程中气体污染物主要来源以及处理措施
1.粉尘气体污染物
这类污染物的主要来源是煤炭储仓、粉煤气化储仓及煤粉制作环节上产生的粉尘,在上述储仓的顶端排放点应该设置高效袋式除尘装置。除尘装置收集到的煤尘应该尽可能回收到储仓以提高利用效率。在废气高空排放时必须符合排放标准,废气含尘浓度不能超过120mg/m3。
2.工艺气体污染物
为了保障生产装置运行的稳定、现场员工的生命安全以及尽可能的保护化工企业周围环境,通常会设置火炬装置,在生产开车、日常运行、紧急停车和事故处理时流程中产生的无法回收以及有毒有害的气体污染物进行燃烧处理。煤制甲醇工艺流程中气化装置刚开车后制备的煤气后系统不能及时的接气,产生的这部分气体通常都通过火炬燃烧进行处理,而且在生产稳定后一旦发生生产事故也能够将气化装置生产的煤气通过火炬燃烧出来,待解决了生产事故后在接气生产。工艺废气还可以通过燃烧和换热进行体系内的换热循环。例如对于甲醇合成工艺流程的尾气、甲醇精馏环节回收的不凝气,其主要包括H2、CH4、CO、甲醇等。通过这些废气燃烧,为将热量送至整体的换热网络供其他用户使用。煤质甲醇生产中硫回收装置可以同时回收硫磺成品,通过把净化工段收集到的硫化氢气体进行处理,尽可能的回收硫,以保证尾气能够达标排放。
二、煤制甲醇工艺流程中水污染物主要来源以及处理措施
煤气化是煤制甲醇工艺中不可或缺的重要工艺,对于不同的煤气化工艺,产生的污染物无论是种类还是数量都有较大的差异。为了提高甲醇生产企业对于水资源的重复利用效率,绝大多数的煤制甲醇企业都将其工业废水的循环使用作为了工艺设计的重点,在降低水资源消耗的同时,也降低了污水处理系统的处理负荷。可以合理的在工艺中引入预处理系统,先在体系内部循环,再进行污水处理。例如在德士古水煤浆气化工艺中通过灰水处理装置的运用,能够将气化过程中收集的黑水通过闪蒸、沉降、压滤等工艺的处理,将绝大多数的灰水回收利用,仅将很少一部分的污水送至污水处理体统中;煤气冷凝液,能够被用来洗涤煤气。利用污染物质含量低的新鲜水与循环水,减少污水系统里污染物的含量,排放污水通过换热器将潜热回收后,进入生化污水处理装置进行净化,以满足排放标准;气化工艺污水、甲醇装置污水和生活废水同直接进入污水处理装置,完成净化处理后再进入循环体系回收利用。鉴于煤制甲醇工艺污水中氨氮含量较高实际情况,结合目前行业内对于氨氮废水处理的有效方法,绝大多数的煤制甲醇生产企业都采用了预沉降+SBR+多介质过滤工艺。SBR生化净化工艺流程较为简单,处理效率高、占地面积小。此外,使用效果好,处理时间快,净化后的水质佳。并且能够根据不同工段的工艺条件,灵活的进行调整;最后,这种方式对于氮、磷物质的脱除效果好,且不易产生污泥膨胀,便于污水的循环利用。
三、煤制甲醇工艺流程中废渣污染物主要来源以及处理措施
与废水、废气相比,废渣等固体污染物对于人员以及设备的危害程度相对较低,只需要及时将污染物进行清理避免对土地资源的长期占用。在废渣存放时,应该用布遮盖污染物,避免由于天气原因造成的扬尘,影响厂区的空气质量。煤制甲醇生产中会使用到一些含贵金属催化剂废渣。应该将这些废渣收集起来返回至生产厂家回收利用。对无法加以回收利用,有具有危险性的废渣,需委托具有危险污染物处理资质的企业进行处置。
四、结论
综上所述,用煤炭为基本原料制备甲醇的工艺,生产流程十分复杂,并且各个环节中产生的污染物种类也很多,只有切实研究污染物的基本类型和来源,有针对性的采取合理有效的污染物防治措施,一方面能够将甲醇生产过程中产生的污染物排放控制在合理的范围内,保护了化工企业周围环境;另一方面通过对污染物的治理也能够提高热量和物料的回收利用率,提高了企业生产中的经济回报。
参考文献
[1]赵利霞,张春禹.煤化工企业SBR法污水处理工艺[J].河南化工.2010(05).
[2]罗刚,张文耀,邢艳萍.煤制甲醇工艺废水改造[J].黑龙江科技信息.2011(23).
[3]曹金胜,张兴无,翁希旭.煤制甲醇装置水治理工作经验总结[J].科技资讯.2011(29).
篇8
是一种成熟的处理有机废气的方法,它的技术前身为微生物处理废水技术。以微生物为载体,将大气中低浓度的有机废气作为附着在多孔、潮湿介质上的活性微生物的营养供给,通过一系列变化,转化为简单的无机物或细胞组成物质等。Ottengraf是荷兰一位著名的学者,在早期他就提出了通过三步来处理有机废气的生化法。首先,有机污染物首先溶于水中。其次,溶于水中的有机物,在水中受到压力差的作用进一步扩散,在扩散过程中被水中的微生物捕获并吸收。最后,有机污染物在微生物体内经历自身代谢后作为能源和营养物质被分解,在生物化学反应过程中生成了无害的化合物。国内外研究者近年来对生物分解法处理VOCs技术及工艺方面做了大量工作,例如:动力学模型、微生物菌种的培养等。在数学模型的建立与计算过程中,预测了生物废气在特定条件下的处理效果。其中,在这一领域做出突出贡献的有:Tang、Ok-kerse、Hwang、Abumaizar、郭静等人。Tang通过研究发现了生物过滤器的吸附、微动力学、质量传递和气体流线谱之间的相互作用,并将生物过滤器的瞬间特性通过数学模型进行了描述,总结出了影响过滤器瞬间特性的一些因素。Okkerse等人获得了动力学模型,主要通过二氯甲烷作为模拟污染物质,解决了废气中生物量累积和阻塞的问题。
Hwang等人在这一领域进行了大量的研究,尤其对甲苯生物过滤法的动力学行为进行了深入研究,取得了可喜成果。甲苯由于是具有不溶于水的特性的气体污染物,因此能够选用为模型化合物,对有效性因素进行分析后认为:像甲苯这样不溶于水的化合物在经历生物过滤时,主要的影响因素是系统质量,次要的影响因素是气体的流动速度。另一个具有突出贡献的人物是郭静,她对微生物在反映器中的生长情况做了详细的分析,找了影响微生物种群繁殖的两个主要因素:被处理污染物的成分以及微环境条件。综合以上分析结果,当污染物易溶于水时,可进行生物降解的主要载体是在水中容易生存的细菌生物,当污染物难溶于水时,可进行生物降解的主要载体是真菌。事实证明,对于某些有机物,细菌的降解能力要比真菌差的多。在这一研究领域还有一个比较出名的人物(乔铁军),他经过研究得出以下结果,微生物的生长速度与活性滤池中的环境有关,生长速度最快的是异养细菌,其次是亚硝化细菌,最慢的是硝化细菌。竞争关系在大微生物类群之间表现的并不明显,而在各个类群内部之间则表现的比较明显。
二、放电等离子体处理技术
篇9
【关键词】炭素;沥青烟;苯并[α]芘;炉内焚烧;治理
1 前言
预焙阳极炭块生产焙烧产生的烟气中,最不易处理及对环境危害最大的是沥青烟气;沥青烟气是沥青、石油、煤炭等原料在高温焙烧下,逸散到环境空气中的一种烟雾状物质。这些原料在650~900℃温度下及氧气供应不足而未能深度氧化时最容易产生沥青烟[。沥青成分复杂,且不同的沥青之间成分差别很大,因而各种沥青烟的成分也相当复杂且存在差别。总体上沥青烟组成与沥青相近,是一种含有大量多环芳烃P(AH)以及少量氧、硫、氮的杂环混合物,通常以气溶胶形式存在,其粒径多在0.1-1.0μm之间。将沥青烟样品进行色质联机分析,共检出196种主要有机污染物,其中含量较高的能被确认的共有81种,主要是多环芳烃 。
2 沥青烟气净化方法
沥青烟气的净化方法主要有干法和湿法两种,干法净化流程相对于湿法流程来说大为简化,设备较少,占地面积小,不会对环境带来二次污染问题,整个净化过程投资少,运行费用低、操作及维修保养容易等优点。目前正在研究或得以应用的净化方法主要有以下四种类型,即焚烧法、电捕法、吸收法和吸附法,而前三种方法主要是针对浓度较高的沥青烟。
3 几种治理方法对比
目前从净化效果看,湿式、粉料吸附及袋式除尘的组合工艺较理想,烟气中各主要污染物排放指标均达到国家排放标准要求,但运行费用较高;如能采用已获得国家专利的“炉内焚烧法”新技术,不仅其净化效果相同于吸附袋式法,又没有二次污染,且运行费用较吸附袋式法等其他几种处理方法大为降低,便于企业推广应用;“炉内烟气焚烧法”与其他治理方法的对比见表1。
4 炉内烟气焚烧法净化工艺
炉内焚烧法不同于普通的焚烧法,炉内焚烧法是采用煤气作燃料,通过加热燃料燃烧,提高焙烧的温度由常温加热至1200℃左右,同时保持炉内烟气中含氧比在6%以上及烟气停留时间大于2S,可将所有的有机物燃尽,即使生阳极碳块经过焙烧逸出的沥青烟及少量苯并[α]芘在炉内进行充分焚烧,由于焚烧的沥青烟又产生大量的热能,可提高焙烧炉的炉温,焙烧每吨阳极耗煤降至250~300 kg,节约了燃料,同时降低了SO2和烟尘的产生量。因此,既节约了燃料,又降低了沥青烟和烟尘等污染物的排放。净化方法为将碳阳极焙烧产生的沥青烟控制在炉内需要加快升温速度的区域火道中燃烧。可以在加热炉室的低温区和挥发物大量排出区之间的火道上,增加一个小型燃烧架和助燃器向火道提供火源和适量空气。用本发明的方法治理沥青烟,从废气中捕集焦油效率达98%以上,排空废气中含沥青量大大小于国家规定标准50mg/m3。而且由于充分利用了废气燃烧的热量,满足了低温碳块软化阶段快速提温的要求,对阳极的产量和质量及其他生产技术指标起到明显的促进作用。该技术特点是在生阳极焙烧过程中产生的沥青挥发分利用其理化成分与焙烧烟道热能促使沥青燃烧。
5 分析方法
沥青烟分析方法为重量法;采样和分析方法均按国家环保部颁发的《环境监测技术规范》、《空气和废气监测分析方法》(第四版)及《环境空气质量标准》(GB3095-1996)中的相关规定进行。
实验中浓度测定方法描述如下:
在实验中采用装有1g脱脂棉的U型管中进行捕集得到颗粒状液态烃类物质。方法原理是将排气管中的沥青烟收集于己恒重的内含脱脂棉的U形管中,由采样前后U形管的增重计算沥青烟的浓度。为了检验脱脂棉对沥青的吸收效果,把采样管后的尾气通入环己烷中,使环已烷吸收。并用紫外分光光度计对吸收了尾气的环己烷和干净的环已烷在波长为150nm~300nm之间进行吸光度测定,两种环已烷的吸光度变化很小,说明尾气中不含有沥青。(以环己烷作吸收液捕集到的蒸汽态沥青烟各种成分在波长为150~300nm范围内有各自的特征吸收峰,可用紫外分光光度法测定)。
沥青烟浓度的计算公式为:
沥青烟(mg/m3) = W/(Qv×T)
式中:W-采样U形管中的增重量(即沥青烟的重量),mg;
Qv -标准状态下的采样体积流量,m3/ h;
T-采样时间,h。
6 监测结果
该项技术已在平果县强强碳素制品有限公司投入使用,经百色市环境监测站及广西区化工环保监测站对该公司焙烧炉处理前后沥青烟气排放量、废气中有害物质含量进行连续3天监测监测,依据GB16157-1996 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法,执行GB16297-1996 大气污染物综合排放标准及GB25465-2010 铝工业污染物排放标准,其部分监测结果见表2。从表中可看出炉内焚烧后烟气各污染物排放指标均达到国家排放标准要求。
7 节能降耗
炉内烟气焚烧法,将有害的可燃烟气转化为热源代替燃料燃烧,焙烧每吨阳极耗煤降至250~300 kg,节约了燃料,同时降低了SO2和烟尘的产生量。能节约原煤20%,使生产每吨预焙阳极产品的综合能耗达到0.364t标煤(不含石油焦、沥青本身所含能源),远低于《有色金属工业节能设计技术规定》中综合能耗指标。
8 结论
采用炉内焚烧法新技术,对预焙阳极生产焙烧产生的沥青烟气中的沥青、苯并[α]芘等较难处理污染物进行净化处理,处理后沥青烟气排放指标均达到《大气污染物综合排放标准》GB16297一1996国家排放标准限值,不仅净化效果相同于采用生石灰吸附袋式除尘法等处理效果很好的组合工艺,又没有排渣、排水等二次污染,且炉内焚烧法运行费用比上述其他净化处理方法大为降低,该技术处理工艺简单可靠,处理成本低;还可以使预焙阳极生产吨产品耗煤降至250~300 kg,节约原煤20%,同时降低了SO2和烟尘的产生量,具有较高的经济效益和社会效益,便于企业推广应用。
参考文献:
[1]刘平,李六一,周英涛等.炭素焙烧沥青烟气的治理[J].化工环保, 2000(5).
篇10
关键词 工业废气;生物净化法;应用分析
中图分类号 X7 文献标识码 A 文章编号 2095-6363(2017)11-0048-02
近年来,我国经济迅猛的发展带来了一些环境问题。部分化工企业在生产中不注重对废气的处理,导致废气污染环境,给人类的生存带来了潜在的威胁。因此,各个工业生产应对废气的排放高度重视,在对废气进行处理时也要采取科学有效的方法,生物净化法对废气处理的效率十分高,同时,其所需的成本很低,对工业排放废气具有重要的作用。
1 处理原理
生物净化法的科学之处就在于,其使用化学知识对废气进行氧化分解,对其进行净化,同时将其分解出的有机物用作填料来增加能源,对废气进行利用,进而将其转化为无害的简单细胞组织,在使用生物净化法来对工业废气进行处理时有以下几个流程[1]。
首先,在处理之前使用水对工业废气中的污染物进行溶解,使其充分溶入水中,形成液膜;其次,通过对液膜的浓度进行调整使污染物得到一定的扩散分解,在污染物进行溶解的过程中,液膜中的微生物将其进行吸取;最后,在微生物对废弃物进行吸取的过程中,会产生一些物质,这些物质在能够作为营养物来进行使用,在进行吸取中还会有一些会分布在空气中,剩下的部分则会重新进入液膜中。换句话说,生物净化法实际上就是对污染物进行降解和传质,进而使废气中的污染物得到净化,促进生态平衡。
2 工业废气的危害
目前,经济的发展会涉及到大量的工业生产,工业生产就会排放出工业废气,若这些废气不经处理就被排放到空气中会对环境造成很大的污染,破坏生态平衡,使人们的生活环境日益变差,对人们的健康带来严重的负面影响。工业废气中含有很多对人体有害的物质,对人体的健康会造成很大的损伤,由于工业废气中包含的物质具有不同的毒性,对人体的损害程度也有所不同,具体表现在以下几点。
首先,对人的中枢神经造成影响,更甚者会急性中毒;其次,磷化物会影响人体血液胆碱醋酶的活性,使人神经系统发生障碍;最后,腈类物质会使人感到身体不适,甚至会对人的生命安全造成威胁。
3 影响效率的因素
1)微生物。在进行生物净化的过程中,要对微生物进行有效的利用,微生物在对工业废气进行处理的过程中起到的是降解作用,由于工业废气中污染物的组成不尽相同,在对微生物进行选取的时候也要进行多方面的考虑,进而选取出合适的微生物来对工业废气进行净化处理[2]。
2)填充剂。填充剂在工业废气净化中的作用是至关重要的,填充剂在净化的过程中还要对微生物进行相应养料的供给,对填充剂进行选取有严格的要求。首先,对其持水能力、表面积和pH值等都有严格的要求;其次,在对其选择的过程中一定要考虑成本,在满足选取标准的情况下,尽最大可能降低成本,选取出物美价廉的填充剂,使工业废气的处理效率和利益兼得。
3)压降。在使用生物净化法对工业废气进行处理中,一定要注意床层间压降,对其进行良好的控制能够使成本得到降低。在进行各类生物净化法的过程中,对填充剂进行有效的选择能够使压降保持在一个稳定的程度,进而使废气处理效率得到提升,减少净化所需
成本[3]。
4 废气处理工艺
1)生物滴滤法。对生物的过滤和生物的吸收进行有机的结合,使其能够产生相应的化学反应,废气发生分解进而使其得到净化,这就使生物滤池法的工作原理。在对工业废气进行处理时,对其进行降解和吸收时,其工序都是在相同的反应器中进行的,反应器中的填充剂主要有聚丙烯块、石块和陶瓷灯,这些物质都可以使微生物快速生长,是其生长的介质。
在对工业废气进行处理前,首先要对填充剂进行营养液的补充,在其表面喷洒,当其流向底部时在对其进行相应的收回工序,这样能够对营养液进行重复使用。在对工业废气中的污染物进行净化时使用生物滴滤法,填充剂对污染物发生作用,使其对代谢物发生化学反应,而后在对形成的液体进行替换,在这个过程中,其具有强大的缓冲力,生物滴滤法主要适用范围为酸性代
谢物[4]。
2)生物洗涤法。生物洗涤法主要是靠生物洗涤塔系统来实F,生物洗涤塔主要由再生池和洗涤塔组成,在使用生物洗涤法对工业废气进行处理时不用添加填充剂。与滴滤法和过滤法进行对比会发现二者完全不同,在对工业废气进行处理的过程中,工业废气由下至上的进入到再生池中,在此过程中工业废气产生循环作用并形成鼓泡与液体相互溶解,进入再生池后与空气发生氧化反应,而后经再由生池中的微生物对其进行降解达到净化目的,在此过程中由于再生和吸收使独立完成的,因此再生液可以重复使用。生物洗涤法具有很多优势,对其的管理十分简便,在反应过程中能量的变化十分小,然而设备需要花费的成本较高。
3)生物过滤法。在对工业废气进行处理的工艺中,生物过滤法的应用时间长并且范围广泛,使用生物过滤法对硫化氢进行处理效果极佳。在经过不断发展后,将这项技术应用到气体的降解中,在进行过滤时,将挥发性的气体进行相应的处理之后,使其达到一定的状态进入到过滤装置中,过滤装置中的媳妇性物质将工业废气中的污染物进行吸附,使其得到相应的净化。这种净化方法的费用相对比较低,其对挥发性污染物具有很强的净化效果[5]。
4)生物吸收法。生物吸收法的主要构成部分是微生物的氧化反应和废气吸收。废气中的污染物由下至上的进入反应器,在与水相互接触时会产生质量传递,废弃物被溶入水中,二者同时进入反应器,反应器中的微生物对其产生相应的化学反应进而达到去污的效果,生物吸收法的流程十分简单,操作方法也比较简便,但其花费较高,设备繁多,在进行处理的过程中还需要添加养料。
5)电晕法。电晕法以往应用于二氧化硫和氮氧化物的处理,经过相关人员的研究后发现,其在对工业废气的处理方面效果极佳,因此,被用于工业废气的处理。将挥发性有机物置于高电压反应器中,使其经过高压脉冲发出的电量,通过作用产生出自由基,与挥发性有机物产生降解反应,进而对其进行无害转化。电晕法对挥发性有机物具有很好的降解作用,但此方法还未进行完全使用,目前适用于浓度相对较低的挥发性有机物废气。
5 结论
使用生物净化法来对工业废气进行处理具有一定的优势,其根据化学反应来对废气进行净化能够使净化的成本得到一定程度的降低。目前使用生物净化法来对工业废气处理的应用还不广泛,因此,科研人员应努力研发解决相关难题,让生物净化法能够广泛使用,使生态环境得到保护。
参考文献
[1]杨桂贤.生物法净化在工业废气处理中应用及前景分析[J].山东工业技术,2016(12):54-55.
[2]姜敏.探析工业废气处理中的生物法净化应用[J].工程技术(全文版),2016(9):00200.
[3]舒文正.浅谈生物法净化在工业废气处理中的应用[J].技术与市场,2016(7):397.
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