工业废水处理装置中的废气治理技术

发表时间:2020/8/13   来源:《科学与技术》2020年3月第8期   作者:路宁
[导读] 目前,我国环境问题越来越严峻,
        摘要:目前,我国环境问题越来越严峻,越来越多人认为废水处理装置排放出的废气是造成大气污染的主要原因之一。从废水处理装置中排出的废气有硫化氢、硫醚类、烃类等挥发性的物质。这些物质不仅污染了空气环境,也对人体的健康产生了较大的威胁。有些污染物甚至可以引发恶性肿瘤。废水处理装置主要是对已经被污染的水进行二次处理,保证废水不会对环境造成污染。因此在治理的过程当中有必要控制整体装置的废气排放情况,避免对环境造成二次污染。本文主要对废水处理装置的废气治理技术进行研究。
        关键词:工业废水;处理装置;废气治理技术
       
        一、废水以及废气处理技术的研究现状
        科技的快速发展,使工业废水和废气的处理技术水平都得到了极大的提高。目前主要针对以下几个方面进行深入的研究。①如何对工业废水和废气进行高效的管理,提高废水废气的转化效率和转化质量。②废水废气处理的自动化控制技术以及信息化技术的发展。③废水废气在线监测技术及监测装置系统。④设备的泄漏检测以及相关的新技术的研究和开发等内容。对于工业废水废气,我国有许多处理方法都能够实现一体化的处理,对于目前的废气排放来讲,也有针对性的治理技术来减少废气的排放量。并且随着技术的不断研发,相信在未来将会有更加先进的技术手段解决目前废水处理装置中废气排放的问题,实现废水废气的一体化处理工作,为人类创建更加绿色环保的生活环境。

        二、工业废水中废气治理技术的应用
        2.1焚烧处理技术
        通过焚烧的方式是消除废水中VOC的释放量较为常见的一种方法。焚烧法的优点在于对VOC处理的效率极高,当把废气输送到焚烧炉中可以有效的降低焚烧产生的成本。另外在处理较为复杂的流量变化较大的VOC混合物也有较大的作用。不过这种方式也有其不足之处,比如不适合用于在燃烧中会产生大量含氮含硫等化合物的废气种类。此外,采用催化焚烧工艺时抗中毒性能有限,无法对于VOC含量较高的废气体进行处理。
        2.2冷凝处理技术
        冷凝处理技术的应用主要通过废水处理装置中的冷凝器来完成。冷凝器是能够通过镶边让蒸汽混合物以挥发出来。这种相变方法大多是需要通过等温下升压或者等压下降温的方式来进行处理,在实际的操作中后者较为常用。一般在对于高VOC浓度的气体处理中,冷凝器所产生的作用相比于吸收以及焚烧技术的实用性较好。
        2.3吸附技术
        活性炭是较常见的吸附剂,并且对于恶臭气体的处理发挥着较好的作用。活性炭独特的内部孔隙结构让其能够吸收很多废气中的小分子气体,这也是废气处理的第一流程。其工艺特点的优势在于整个工艺流程的操作较简单,从而针对性的满足不同出口气标准的需要。之所以这样是由于活性炭使用后很容易饱和,因此其发挥效用的持续时间相对较短,还需要对其做频繁的清理与更换,造成维护的成本大幅度提升。尤其是在对高浓度的VOC气体的处理费用极高。大多数情况下活性碳会被应用于干燥的醇类废气,对于湿度较大的气体所发挥的作用并不大,并且容易给环境造成二次的污染,因此在实际的操作中需要谨慎处理。
        2.4吸收技术
        吸收技术又称为洗涤。在废水处理装置中主要是通过洗涤器来完成洗涤技术的废气治理。大多数情况下这种技术会被应用于无机废气的处理。这种方式的处理本身费用不高,但是由于需要添加相关的化学剂则容易提升整体的操作费用。采用吸收器的优势在于很多的工业装置中都会设置洗涤器,并且每个设备中洗涤器的维护较为相似,降低了日常运行的成本。不过吸收器在使用中也会有一定的缺陷,比如对于某些气体吸收器很难将废弃浓度降到预定的水平,尤其是一些含有多种类型的化合物,这种方法产生的吸收效果大多不太理想。


        2.5生物处理技术
        对于废气的生物处理技术主要可以细分成生物洗涤以及生物过滤两种方式。从构造上来看,生物洗涤装置与上文提到的吸收洗涤器较为相似。不过对于容易被氧化的化合物来说使用生物洗涤方法产生的效果较佳。一般情况下,使用生物洗涤技术对恶臭物的处理率可以高达90%以上,尤其是硫化氢则可以上升到95%以上。但是对于有机硫化物的处理这项技术则无法达到理想效果。
        在生物过滤技术方面,可以将可生物降解的VOC中的污染物降解为无害的产物,比如一氧化碳等。一般情况系使用生物过滤技术可以对浓度较低的尤其是对于含生物降解污染物的VOC产生较佳的效果。总的来说,生物处理技术的优势在于对于低浓度的废气有较好的处理效率,并且产生的脱出率极高。另外,生物处理技术的安装以及后续的维护费用不高,不会对周围环境产生二次污染。不过对于难氧化的化合物来说生物洗涤技术具有较大的局限性且过滤介质涉及的pH值范围也无法得到有效的控制。
        2.6气相深度氧化技术
        气相深度氧化技术是在氧化工艺改进之后所采用的一项技术。它会利用强氧化剂让废气在光化学的作用下实现氧化反应,并产生二氧化碳、水等氧化物,最终达到分解污染物的效果。这项技术在实际的应用中所涉及到的关键操作,是对废气进行处理所需要的停留时间进行设定。大多数情况下,工业废水处理装置中进行气相紫外氧化反应所持续的时间大概在几秒到几分钟之间。当然,如果需要将停留时间缩短,则可以通过增加紫外灯的个数或者加强紫外灯的功率来完成预期的效果。除了上述所列举的处理技术以外,还可以通过将各项技术相结合的方式,来提升对不同气体种类的处理效率,避免对环境造成二次伤害,最终保障到人们的生命安全。

        三、工业废水处理装置中废气治理技术的应用实例
        3.1案例概述
        以A化工企业为例,其为炼油和石油化工类型企业,污水处理场排放的废气,具有浓度大、流量波动大等特点。通过综合分析,既为了保证处理效果,又保证处理经济效益,采取吸附浓缩+催化燃烧工艺的方式,进行废气处理。
        3.2处理工艺
        对于构筑物逸散的含有VDCs废气,经过催化风机,将其引出,经过阻火器装置,进入到脱硫罐,利用其中放置的吸附剂,脱除废气中无机硫以及有机硫。经过脱硫处理后的废气,进入到均化罐,使用均化剂,均化废气总烃浓度,使得烃气的浓度能够处于正常水平,减少对催化燃烧反应器装置的影响。经过处理的废气,其和空气相互混合,使其含有的总烃浓度,能够达到浓度要求。废气经过过滤器装置,脱除颗粒物,以免堵塞装置。经过预处理的废气,经过尾气换热器,进入到催化燃烧反应器装置,和氧气实现催化燃烧反应,将VOCs组分,全部转化为水以及二氧化碳,释放一定的反应热。最后,经过净化的气体带着一定的热量,进入到尾气换热器,和待处理废气换热,再排放到大气中。
        3.3应用效果
        污水处理厂废气,采取先脱硫吸附再催化燃烧反应技术,能够获得不错的处理效果,能够达到工业污染物排放标准以及污水处理厂废气排放相关要求。净化气体中,非甲烷总烃浓度小于100mg/Nm3;苯浓度小于3mg/Nm3;甲苯浓度小于10mg/Nm3;二甲苯浓度小于10mg/Nm3。

        四、结语
        综上所述,在工业废水处理装置中,应用合理的废气治理技术,能够获得不错的处理效果,达到工业生产废气处理标准以及规范。不过部分技术的应用,还存在着些许缺陷,需要结合应用,加大技术创新力度。

        参考文献:
        [1]王建龙,初里冰.电离辐照技术在废水处理中的研究进展[J].环境工程学报,2017,11(2):653-672.
        [2]梁凯,崔亚军,崔久涛,等.催化燃烧技术处理石油化工企业含VOCs废气的工艺研究[J].当代化工,2017,46(4):707-710.
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