熊万鹏
中国医药集团联合工程有限公司 湖北省武汉市 430070
摘要：随着制药行业的蓬勃发展，随之而来的环境污染问题日益凸显。制药行业使用的有机溶剂比较多，很多有机溶剂在车间没有完全被回收利用，会随着废水排入污水处理站，使得后续污水处理中调节池、预处理池等单元容易产生大量VOCs。如果这部分有机废气不经过妥善处理就会给周边区域带来很大的环境压力，严重威胁周边居民的健康，制约区域经济发展。
关键词：制药企业；污水处理站；废气治理；VOCs
1导言
近年来，随着国家对环境保护的重视，各种政策法规以及标准的发布，制药企业须对废水处理过程中废气进行妥善的收集与处理。本文以湖北省某制药企业污水处理站废气处理工程实例进行介绍。
2废气中污染物种类及危害
2.1污染物种类
在污水处理工艺过程中产生气味的物质主要由碳、氢、氮和硫元素组成。大多数的气味物质是有机物，只有少数的气味物质是无机化合物。制药污水的处理主要分为物化处理和生化处理。物化处理阶段主要污染因子为VOCs，如甲苯、乙苯、甲醛、乙醛、乙酸乙酯、乙醇等有机废气，生化处理废气中主要污染因子为H2S、NH3、硫醇等恶臭污染物。
根据项目实际情况，废水处理站产生的臭气从成分来说氨的浓度最高，其次是硫化氢；而从恶臭强度来说甲硫醇最大，其次是硫化氢 (其臭气强度达到了强臭的程度 )。硫化氢是产生恶臭气味的主要物质之一。污水收集、输送和处理处置工程中主要的致臭气体列于下表。
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2.2污染物危害
2.2.1VOCs的危害
VOCs的不仅具有刺激性气味，还具有毒性致癌性，直接危害人体健康，同时VOCs还具有光化学反应性，会与大气中的NOx发生化学反应，形成二次污染物，还会促进雾霾和光化学烟雾的形成，间接影响区域的大气环境质量。VOCs进入大气环境后，在阳光下会发生光化学反应，形成光化学烟雾，危害人体健康和动植物的生长，部分VOCs本身就是光化学烟雾的重要组成部分，而光化学烟雾是造成雾霾天气、降低空气能见度的重要因素之一。其次，VOCs绝大多数具有毒害作用，对人的视力、嗅觉造成严重损伤，而且对头发、皮肤和内分泌系统都有很大的潜在威胁，甚至可能造成中毒事故发生;目前一部分VOCs更是被确定为致癌物质，比如甲醛和多环芳烃等。
2.2.2恶臭的危害
污水处理站的臭气成分复杂，大致可以分为五大类:①含硫的化合物，如硫化氢、硫醇类、硫醚类;②含氮的化合物，如胺类、酰胺、吲哚类;③含氧的有机物，如醛、醇、酮、有机酸等;④卤素及其衍生物，如氯气、卤代烃;⑤烃类，如烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃;其中硫化氢和氨气是两种最主要的无机臭味物质。这些物质会给人带来不适、心情不愉快的感觉，而且会对人的呼吸系统、循环系统、消化系统、精神状态等均产生危害。还会导致头痛、头晕、恶心等症状，甚至还会对皮肤、黏膜、眼睛等造成刺激或伤害，同时对设备和管道有一定的腐蚀性。
3目前常用的处理方法
3.1VOCs污染治理措施
有机废气污染物种类繁多，特性各异，因此相应采用的治理方法也各不相同，目前治理技术方法主要两大类:回收利用技术和销毁技术，
回收技术是通过物理的方法，改变温度、压力或采用选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法来富集分离有机污染物的方法，主要包括吸附脱附技术、吸收技术、冷凝技术及膜分离技术等。
销毁技术是通过化学或生化反应，用热、光、催化剂或微生物等将有机化合物转变为二氧化碳和水等的方法，主要包括高温焚烧、催化燃烧、生物氧化、低温等离子体破坏和多相催化氧化技术等。
3.1.1吸附法
吸附法原理是VOCs气体通过一多孔固体物质，使之附着于其固体表面上，从而达到去除的目的。VOCs废气先经洗涤塔除去酸碱气体后，再经尾气空冷系统后进入吸附装置。气体通过两级吸附罐进行充分吸附后达标排放，每个吸附罐依次经历二级吸附、一级吸附、解吸、间歇、干燥等过程，构成一个工作循环。吸附器吸附饱和后用蒸汽进行脱附，脱附完全后的VOCs和蒸汽的混合气体进入冷凝器冷却，最终成液态至分层槽2个分层槽，一个是VOCs的冷凝液油相，一个是冷凝水相，两相分层后做进一步的处理。一般污水站的高浓废气会并入车间废气吸附脱附系统进行处理。
3.1.2蓄热式氧化焚烧法
蓄热式氧化焚烧法原理是在温度在800℃下，使VOCs与O2发生氧化反应，生成CO2和H2O，从而净化气体且对燃烧产生的热量进行回收，用于二次燃烧，既环保又节能。其适用于中、高浓度VOCs，处理效率高于97%。蓄热式氧化焚烧法缺点处理含卤素的气体易造成腐蚀，安全等级高。污水站高浓度废气一般会并入车间废气焚烧系统进行处理。
3.2恶臭气体污染治理措施
各种恶臭气体处理方法的目的在于经过物理、化学、生物的作用，使恶臭气体的物质结构发生改变，消除恶臭。常见的处理方法有氧化法、吸收法、生物法、吸附法等。
3.2.1氧化法
氧化法是利用氧化剂如臭氧、高锰酸钾、次氯酸钠等氧化恶臭物质，使之无臭。氧化除臭主要较强的氧化性将恶臭物质氧化分解，破坏其化学键。由于低分子脂肪酸、醛类、酮类的、卤代烃以及脂肪族的、芳香族的、杂环的氮或硫化物都带有活性集团，容易被氧化，因此可以选用次氯酸钠氧化法、UV光解法氧化上述臭气去除异味。
3.2.2吸收法
化学吸收是利用臭气成分与化学药液的主要成分间发生不可逆的化学反应生成新的无臭物质以达到脱臭的目的，一般用酸液去除NH3及胺类，用碱液吸收H2S及低级脂肪酸类。
3.2.3生物法
生物法脱臭原理:在水、微生物和氧存在的条件下，利用微生物的代谢作用氧化分解恶臭物质，以达到净化气体的目的。具有运行成本低、操作方便、去除率高、二次污染小等优点，其缺点是投资较高、设备体积也较为庞大，受环境制约。目前常用的生物除臭工艺有:生物过滤池、生物滴滤池、生物洗涤池。主要用于大、中型污水处理站，是目前污水处理站常用的除臭技术。
3.2.4吸附法
吸附法脱臭原理:利用气体混合物中不同物质在吸附剂上的选择性不同，采用改变温度或压力的方式使污染物吸附在吸附剂上达到分离污染物的目的的方法。当废气污染物经过床层时，VOCs快速被吸附材料吸附，使废气中大部分VOCs得以消除，而后排入大气。
目前，在污水处理站应用最多的吸附剂活性炭。由于活性炭具有多孔隙结构，表面积大，因此当气体通过活性炭时，与其充分接触，则污染物质被截留在孔隙当中，从而达到净化气体的目的。其具有操作简单、投资较低、去除率高等优点，是目前污水处理站应用最多的除臭技术，广泛用于小型污水处理站。但其运行过程中必须定期更换活性炭，因此较适用于低浓度废气。
4污水站废气处理主流工艺流程
将产生的气体收集后通过管道引入处理设施，工艺流程见图1。
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图1废气处理工艺流程示意图
对污水池均进行加盖密封，废气经收集后，引入到废气处理装置处理，经次氯酸钠氧化、酸吸收、碱吸收、除雾、UV光解、活性炭吸附处理后的废气通过15m高排气筒排放。
5结语
污水处理站的废气经密闭收集后，采用次氯酸钠氧化－酸吸收－碱吸收－UV光解－活性炭吸附处理，效果较好，废气中硫化氢、氨以及VOCs可以满足环保排放标准，该废气收集与处理办法在某制药企业的应用取得了良好效果并且运行成本低，值得在相似的制药与医药化工企业废水处理站的废气处理借鉴。
参考文献
[1]孟辉.炭素化工企业污水处理站废气治理工程设计[J].黑龙江环境通报,2019,43(03):88-90+94.
[2]杨帆,郝军停.医院污水处理站臭气治理技术应用评析[J].广州化工,2019,47(03):104-106.