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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
关键词:废气;检测;燃煤锅炉;处理技术
在燃煤工程进行的过程中,无论是哪种类型的锅炉都会排放出大量的颗粒形式的物质,其中包括颗粒和烟尘。除此之外,还有硫化物以及氮氧化物在其中。这种物质一旦排放到大气中,不仅会对大气的环境造成严重的影响,还会直接影响到人体的健康状况。因此,对燃煤锅炉废气进行监测,同时对其有害的物质进行处理具有一定的现实性和可行性。
1 实验仪器与采样分析
1.1 实验仪器
在实验的过程中,工作人员主要选择的是微电脑烟尘平行采样仪,一氧化氮的容量符合实验的标准。除此之外,还包括电热鼓风干燥箱等设备。这些设备都是从国外引进,质量和性能都达到相关的标准。
1.2 实验操作
为了提升实验的准确性,在本次研究中,笔者主要选择某热力公司作为研究对象,这一热力公司所使用的锅炉型号为A-II。设备除了锅炉设备之外还包括除尘器以及烟囱等等。烟道的整体面积达到1.14O左右。另外,工作人员还需要对大气压的状态进行监控。同时还应该根据设备运行的特点来对各种相关的实验参数进行控制。
首先应该选择正确的实验位置,然后进行采样工作。工作人员要在实验研究进行之前将烟道中的积灰进行清除,然后进行预热处理。在设备预热之后,需要应用充足的空气,然后采用传感器结构来进行调节。在实验的过程中,主要以采样装置为主,因此需要对装置的气密性进行高度检测。实验所应用的气体主要以二氧化硫和一氧化氮为主,同时工作人员还需要对含氧量进行测定,保证含氧量达到标准之后才能够进行实验校准。在采样完毕之后,工作人员需要将样品达到实验室进行研究和分析。
2 数据处理与分析
2.1 数据处理
经过精密地计算可以看出,烟气中污染因子排放浓度受到多种因素的影响,其中包括污染隐私的实测浓度,空气系数以及检测工作中所选择的氧气含量等等。通常情况下,在进行数据处理的过程中,工作人员要做好数据信息的记录工作。
2.2 数据分析
除尘器前烟尘检测数据见表1,除尘器后烟尘监测数据见表2:
3 采样过程中应注意的问题
3.1 在锅炉烟尘监测采样前,首先应当保证锅炉设备的正常运转和工况负荷的稳定性,在确定烟尘采样仪处于良好状态后进行,锅炉的负荷率与监测期间的耗煤量有关,而锅炉燃煤产生的煤气量、空气过剩系也与耗煤量有关,又因为烟气量和空气过量系数可以现场测试,故可以用烟气量和空气过剩系数计算监测期间的耗煤量,从而计算锅炉负荷率。
3.2 由于监测现场的条件限制,当监测断面选在风机前吸入式管道中时,由于强劲的引风在在烟道内很高的负压,使得静压为负,全压可能为负或正。如果在采样结束前没有及时将采样管从烟道中取出,在烟道的负压下,滤筒中的尘粒会被倒吸入烟道中。因此,将采样管插入烟道中,对距离采样孔最远的采样点逐个向内进行监测,采样结束的同时,从烟道中迅速取出采样管。
3.3 烟温的漂移。采样时,如果发现烟气温度有很明显的向上漂移增高现象,此时,锅炉系统正处于升温阶段,工况尚不稳定;如果在测试过程中,出现烟温向下滑落降低现象,可能是炉排停止推进输煤造成。出现上述两种情况,应当停止采样,待锅炉运行正常稳定后再进行。
3.4 烟气含氧量偏高。烟尘采样中,出现含氧量偏高甚至很高的现象,是由于锅炉系统的除尘净化器和锅炉尾部的烟道密封不严造成的,或者是锅炉系统的引风量大而输煤量小,不匹配造成的。应当对锅炉系统进行堵漏维修,调整锅炉运行状况,使锅炉系统运行正常。
3.5 风量偏低。一些年久缺修的锅炉,由于引风机的磨损,烟道风量会降低很多,锅炉处在低负荷状态下运行。但是,如果锅炉的使用时间比较短,而在采样中发现风量严重偏低(一般情况下,锅炉每1吨/小时蒸发量产生的标态烟气风量为2500~3000M3/h,则可能是锅炉用户有意将引风机风量关闭过大造成,把引风机调整正常后再采样。
4 锅炉废气处理技术
4.1 烟气脱硫技术
众所周知,随着大气环境的不断污染,酸雨是一种相对比较常见的气候类型,其中主要的气体类型是二氧化硫。这种气体对于工业生产的污染程度也会造成严重的影响,严重地威胁到工业生产和运行的安全性。
从目前我国燃煤锅炉的运行中可以看出,二氧化硫的排放量明显提升。要想从根本上提升二氧化硫气体治理的彻底性,工作人员需要在燃烧之前、燃烧过程中以及燃烧之后等各种不同的环节来进行。在燃烧之前,工作人员进行的脱硫处理工作主要是做好煤质的选择,保证煤的气化和液化性能都达到一定的标准。其中洗煤是比较常见的方式,在脱硫处理的过程中可以作为一种辅助技术。目前的工业生产领域已经应用了媒体的气化和液化等技术。在燃烧的过程中,脱硫处理技术还包括循环流化床设备的燃烧技术,采用这种技术不仅可以提升煤质的清洁性,还可以减少对大气的污染。而且这种技术可以在小型和中型的锅炉中得到高效的应用,应用范围相对较宽。需要注意的是,这种循环流化床燃烧技术可以在工业锅炉和电站中得到高效地应用。燃烧后脱硫主要有湿法和干法。
4.2 除尘技术
烟尘的主要组成为细颗粒物,对大气水平能见度和城市总体环境质量会产生严重影响。监测数据表明,环境空气质量主要污染物为颗粒物。随着除尘设施的使用,大粒子的排放水平有很大的降低,但由于细粒子的去除比较困难,细粒子的排放水平没有显著下降,它在大气气溶胶中的比例反而有所上升。
结束语
在烟尘除尘技术方面,我国已经研究并开发了实用有效的除尘技术,如多管陶瓷、湿法除尘、布袋除尘器等。我国除少量型煤锅炉外全部安装了除尘器,平均除尘效率达90%以上,其中高效静电除尘器已经大规模投入使用。
参考文献
[1]国家环境保护总局.空气和废气监测分析方法[M].4版.北京:中国环境科学出版社,2013.
关键词:工业;有机废气;处理方法
随着社会的发展和进步,人类在获得进步的同时,不可避免的产生各种工业废气及其他废气,如化工厂排放的废气、制药厂产生的废气、汽车尾气、发电厂产生的有机废气等,这些废气的产生给地球自然环境带来很大的压力,使得全球气候不断变暖,各种自然次生灾害不断发生,严重威胁人类的生存和工作生活环境。因此,本文研究有机废气的处理方法具有十分重要的意义。
一、有机废气的主要来源
现如今的全球大气污染比较严重,尤其是我国的中部地区,各种大气污染的严重形成了世上前所未有的“雾霾”,而这种情况的出现最为常见的一种大气污染形式就是:工业有机废气的排放。同时,人们在日常生活中所使用的交通工具排放的尾气,冬季取暖燃烧煤炭产生的气体,电厂生产所产生的废气等等,这些废气的排放都是有机废产生的主要来源,涵盖了人类生产生活的各个方面,对人们的生命安全带来了威胁,所以我们必须要做好废气排放的处理工作,保护环境。
二、有机废气处理技术分析
(一)热破坏技术。对于热破坏技术来说,主要适用于浓度较低的有机废气。根据处理流程,其燃烧方式有两类:一种是直接性的火焰燃烧,此种燃烧在温度和时间状态都合理的情况下,热处理效率超过90%。此方法的主要优势是处理充分且投资低,缺点是在有机物浓度偏低及缺乏辅助燃料的情况下,难以充分燃烧。另外一种方法是催化性的氧化燃烧。催化燃烧技术可以使有机物燃烧的初始温度得到有效减弱,在催化剂添加的条件下,基于气流当中针对有机物采取加热措施,便能够发生化学反应,进而使污染物得到有效清除。但同时此类方法也存在一些不足,比如对工艺要求较高,金属成本上也比较高,此外后续处理工作较为困难等。
(二)吸收技术。吸收技术的应用主要是在气态污染物的处理过程中,吸收技术的原理就是对有机废气与液体和吸收液之间的相似相容原理,进而实现有机废气的处理。而根据吸收流程的不同,又将吸收技术分为物理吸收和化学吸收两大种类。通常在吸收技术中的吸收剂采用的是液体的形态,并在一些混合剂一起运用的情况下(比如:液体石油、表面活性剂、水等),可以充分的吸收掉空气中的有机废气。研究表明,液体溶剂的吸收方法可以处理很多的气态污染物,是当前应用最为广泛的一种有机废气处理方法。
三、现代有机废气处理方法
(一)脉冲电晕法。脉冲电晕法是通过在高电压上加上一个脉冲电压,从而在常温常压下产生非平衡等离子体,产生高能电子、氧离子、氢氧根离子等活性粒子,从而对有害有机化合物进行氧化降解,从而达到净化有机废气的目的。实验表明,在常温常压下,该法能够取得较理想的效果。
(二)光分解法。利用光能将气态有机污染物进行氧化分解的处理方法即为光分解法。目前研究比较火热的是光催化降解技术,研究表明,绝大多数有机废气分子都能够发生光催化分解。但是此方法受催化剂的影响比较大,因此还不能应用于工业生产当中。
(三)等离子体净化技术。等离子体净化技术又叫放电等离子体净化技术,其主要是以高压放电的形式对一些有机废气进行处理。在放电等离子体净化技术的应用下,可以生成许多的高性能的电子和活性电子,这些电子和活性离子又可以形成等离子体,在解离平衡的作用下,等离子体可以将C-H与C-C的化学键进行断裂,进而达到净化空气的目的。这项技术的应用过程操作较为简单,并且节能性能较好,在处理有机废气中具有发展前景。
(四)PSA技术和光催化氧化技术。1、PSA技术主要是以有机废气组成和吸附材料在吸附方面的差异性为依据,同时结合周期压力的改变,进而使有机废气被净化和分离。此种技术在实际的废气处理过程的应用中具有产本低、耗能小、自动化的特点,在科学技术飞速发展的今天具有很重要的应用价值。2、光催化氧化技术利用的是光能将气态有机污染物进行氧化分解,最终达到有机废气处理的目的。但是此项技术的应用必须是在光照的条件下进行的,并且在实际的应用过程中还要保证温度和压强在一定的规定范围之内,故此项技术可以在一定的条件下进行使用。
四、工业有机废气处理技术展望
在上述的处理技术和方法中,热处理方法和吸附处理技术是较为成熟的方法,成本较低,性能较好,所以能较大范围的使用,而等离子体净化技术、PSA技术和光催化氧化技术以及生物处理技术等,对于废气处理的更加彻底,效果更加明显,但是这些技术还不够成熟,不能够大范围的进行投入使用,需要有关的技术人员对其不断的进行研究和改造,所以它们会成为未来有机废气处理技术的有效方法,是有机废气处理未来展望的体现。
五、结语
榱擞行Т理各种废气,必须提高处理有机废气的力度,在提高有机废气处理效率的基础上达到减少投入的目的。在大力引进新技术的前提下,将其应用于工业生产。遇有含有多种成分的有机废气时,要采取多种处理工艺开展全面处理,争取处理全部有机废气,以更好的保护人类生存的环境,做到人与自然的有机融合,实现人与自然的和谐发展,实现人类社会的可持续发展。
参考文献:
关键词:印刷;VOCs;生物法;废气处理
1. 前言
印刷厂在印刷过程有机废气的排放包括两部分,油墨在印刷单元的挥发和在干燥箱的散发。有机废气大量挥发对工人身体和外界环境造成危害,国家已经不允许随便排放。随着近年来的雾霾危害,目前我国大气污染已经相当严重,所以这些废气要进行处理后再排放。
印刷厂排放的有机废气特点是风量大、浓度小。大多数情况下予以销毁处理,目前所见到的处理技术主要有催化燃烧,吸附-催化燃烧,对于比较集中的工业园区也有采用吸附回收技术。与其他的有机废气处理工艺相比较而言,生物法具有较高处理效率、较低的处理费用、简单的设备构成、无二次污染、较好的安全性等特点,尤其对于微生物可降解性好的有机物显示出它自身的优越性。印刷厂废气的特点刚好和生物法处理废气的特点相匹配,所以生物氧化法能不能成为印刷厂有机废气的有效处理技术,有待大量的实验与理论研究。
2. 印刷厂有机废气的主要组成和生物法处理的基本原理
印刷厂覆膜机所挥发出来的废气主要有甲苯和乙酸乙酯,甲苯和乙酸乙酯是使用比较广泛的有机溶剂,存在于诸多染料或其他溶剂中,印刷厂中这两种气体占主要成分。此外还有苯、二甲苯、异丙醇或正丙醇、丙酮、丁醇、乙醇、乙酸丁酯等,这些成分所占的比例相对较小,但也不能忽视它们长期排放所造成的危害。
生物净化是存在微生物体内的一种氧化分解过程[3],生长于填料层中的微生物以废气中的有机成分为养分,经过自身的生长代谢,将其转化为无用的无机物CO2和H2O或者细胞的构成物质。按照被大多数人所公认的生物膜理论,有机废气的分解要经历一下三个步骤:(1)有机废气进入填料层中先和水接触,不断地溶解于水中;(2)溶解入水膜的有机废气在浓度差的推动下扩散到生长有微生物的生物膜中,被微生物所捕获;(3)微生物以扩散进来的有机物作为碳源进行自身的生长代谢,将其氧化分解为CO2和H2O。
3. 生物法的工艺与设备
目前生物法处理有机废气的主要工艺有生物过滤、生物滴滤和生物洗涤三种工艺。近年来生物滴滤工艺在处理有机废气方面更是深得各个研究者的芳心,有了比较系统的理论基础。
3.1 生物过滤工艺
废气从塔底部进入,通过填料层,被填料层中的微生物捕捉消化分解为CO2和H2O,达到净化的目的。这种装置的填料层多由土壤、木屑、堆肥等混合而成,塔顶部喷洒循环水,为微生物提供生长所需的水分。填料层为微生物提供各种营养物质。
3.2生物滴滤工艺
这种处理装置和过滤装置结构类似,不同点在于填料层的组成和所喷淋的是微生物新陈代谢所需的营养液。它的填料层多由惰性材料组成,比如拉西环、碎石、陶瓷等。塔顶的喷淋装置将营养液喷下,先在填料层上形成生物膜,随后不断为膜中的微生物提供营养供其生长,有机废气从塔底进入接触并扩散到生物膜内,被微生物捕捉分解。
4. 印刷厂有机废气生物处理的最新进展
印刷厂有机废气中最主要的两种有机废气是甲苯和乙酸乙酯,刘永慧、孙玉梅[4]等人研究表明当甲苯和乙酸乙酯的混合气体在过滤床中停留时间为1min 时, 过滤床对它们的去除效率已经达到了90%。
华素兰、王丽萍等人[5]采用甲苯专性降解菌株接种,采用生物滴滤法能有有效降解甲苯、乙酸乙酯等印刷厂中的有机废气。当每天需要处理的污染负荷连续供给8~12 h时,按照废气流量为8 400 L/ h,一周供给7d,总VOC保持550~750 mg/ m3的质量浓度时,总去除效率在85 %~90 %。
吴卫军[6]利用生物过滤塔对三苯混合气体进行实验研究表明,在以三苯混合物驯化、筛选出来的优势降微生物作为降解菌,滴滤塔的净化效率随着入口浓度的增大而降低,反之亦然。在气体停留时间为84.8s,苯入口浓度低于132.2 mg/m3,甲苯入口浓度为418.2mg/m3时,不规则形陶粒填料滤塔对苯、甲苯的净化效率也达到100%。
孙玉梅[7]利用生物过滤装置处理气态甲苯和乙酸乙酯很合气体的研究表明,乙酸乙酯和异丙醇的浓度过高会明显抑制甲苯的去除效率;异丙醇的浓度过高会明显抑制生物过滤器去除乙酸乙酯的效率。
李云路[8]用滴滤法处理含甲苯废气的研究表明,生物滴滤池在N含量较低时性能大幅下降,而N源过多没有明显的提高去除能力。C:N处于17.5以下微生物对甲苯的去除效率基本稳定在90%以上。
5. 影响生物法处理印刷厂有机废气的因素
对于印刷厂有机废气来说,目前生物法处理中主要有过滤和滴滤两种工艺方式,尚未见到有洗涤工艺处理相关废气的研究。
5.1混合有机废气种类
生物法处理印刷厂有机废气时,有机废气不仅含有甲苯和乙酸乙酯,还含有其他成分的气体,那么这些气体的组成以及浓度的大小会对微生物的生长造成一定的影响,有些会促进微生物的降解,有些则会抑制微生物的降解。Deshusses 等[9]采用生物过滤法处理乙酸乙酯和甲苯混合废气时,发现高负荷乙酸乙酯的存在抑制了甲苯的去除。
5.2填料
5.2.1填料种类
过滤器和滴滤器的填料成分相差很大,过滤器由于填料自身为微生物提供生长所需营养成分,用的是有机填料,像木屑、堆肥等。滴滤器使用无机填料,像陶瓷、碎石、拉西环等。金顺利[10]使用聚丙烯网状纤维为框架,填充水溶性较低的有机矿粉复合而成的生物填料去除甲苯气体,收到显著的效果。廖强、田鑫、朱恂等[11]使用陶瓷球填料进行生物滴滤塔降解甲苯废气,处理效果较好。孙玉梅、全燮、陈景文等[12]以堆肥和珍珠岩为填料采用生物过滤器去除乙酸乙酯效率达到99% 以上。
5.2.2填料温度和湿度
微生物在生长过程中,温度的高低对微生物体内酶的活性影响很大。所以填料层中的温度应该保持在微生物所能适应生长的最佳温度。一般嗜温型微生物的最适生长温度在25 ℃ ~43 ℃。廖强、田鑫、朱恂等[13]在滴滤床中采用嗜温型菌对甲苯的去除实验中,填料床最佳温度为30 ~ 40 ℃。
填料的组成上来说,填料的湿度只针对过滤工艺而言,如果湿度过大,通入的氧气很难很难进入生物膜内,致使微生物得不到足够的氧气,使得降解效率降低。也可能导致填料和营养物质被冲刷下来,破坏真个填料层。湿度过小会导致填料层出现开裂,降解菌得不到足够的水分,效率一样降低。因此间歇性的从填料成上方喷淋循环液,保持填料层由足够的湿度非常必要。McNevin D 等人[14] 研究表明填料湿度保持在30%~80%(重量),适宜范围为40%~60%。
5.2.3填料营养液及pH
微生物生存所需的主要营养物质有水、碳源、氮源、无机盐及生长辅助素等。在生物滴滤塔中填料层的pH可以通过添加营养液的方式进行调节,而过滤塔中微生物的营养物质主要有填料来提供,所以它的pH比较难控制。大多数微生物的适宜生长环境pH为中性,所以尽量避免填料层中发生酸化。黄永炳[15]生物滤池法处理低浓度甲苯有机废气的研究中最佳pH值为7~8,处于弱碱性环境。
5.3降解菌
降解菌是整个处理中最为关键的部分,如果降解菌选取的不够准确,得不到比较好的处理效果。一般废气中有机成分比较多,所以处理废气的降解菌几本没有单一的菌种,大都是复合菌种。王平宇等[16]通过正交实验对假单胞菌属的降解甲苯菌的生长影响因素进行对比分析,结果表明:甲苯量>温度>pH>接种量。
6. 总结
目前对于印刷厂废气中两种主要废气甲苯和乙酸乙酯,国内已经有相当多的研究,尤其是滴滤工艺和过滤工艺,但大都是在实验室研究阶段,还未见到投入现实应用中去。对于其他有机废气处理方法而言,生物法低投资、高效率、低能耗等优点已成为热点研究课题。
目前印刷厂有机废气的种类比较多,而研究都只是局限与一种或一类有机物,所以所研究出来的单一的降解菌不能处理成分复杂的有机废气。因此研究多组分气体的降解条件、各组分之间的相互影响等问题十分必要。■
参考文献
[1]安莹玉, 张兴文,杨凤林.有机废气生物处理技术现状与展望[ J]. 四川环境 ,2006,25(1):65-68
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[4]刘永慧,孙玉梅,全燮,陈景文,薛大明,张晓飞. 生物过滤床处理甲苯和乙酸乙酯混合废气[J].化工学报, 2002, 8
[5]华素兰,王丽萍,周敏,朱玉丽,吴晓.生物滴滤法净化间歇释放印刷覆膜废气[J]. 中国矿业大学学报,2008,37(1):79-83
[6]吴卫军.生物过滤法净化苯、甲苯和二甲苯混合废气的试验研究[MA].西安建筑科技大学硕士学位论文,2005,6
[7]孙玉梅.生物过滤法去除气态甲苯和乙酸乙醋的工艺和菌系状态的研究. 大连理工大学博士学位论文,2002,7
[8]李云路.生物滴滤池处理含甲苯废气的研究. 广东工业大学硕士学位论文,2006,5
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[10]金顺利. 新型复合生物填料开发及其性能评价.浙江工业大学硕士论文, 2010: 6-12
[11]廖强, 田鑫, 朱恂等. 陶瓷球填料生物滴滤塔降解甲苯废气.化工学报,2003,5
[12]孙玉梅,全 燮,陈景文,杨凤林,薛大明,赵雅芝,罗伟峰.生物过滤法去除废气中乙酸乙酯及填料性质研究[J]. 大连理工大学学报,2002,42(1):51-55
[13]廖强,田鑫,朱恂. 生物膜滴滤床内温度及其分布特性对废气净化性能的影响[J].化工学报,2006,57(7)1643-1648
[14]McNevin D, Barford J. Biofiltration as an odour abatement strategy [J]. Biochemical Engineering Journal, 2000, 5(2): 231-242
关键词:废气处理规模 工艺流程 运行成本
某厂在车间生产过程中有废气产生,为保护员工的身体健康和周边环境,决定对污染气体进行治理。
1、废气处理规模及排放标准
根据某厂所提供的资料,主要臭气来源为:厂区车间生产过程中产生废气,该废气主要成分为:甲醇和丁酮。
2、处理工艺
(1)工艺原则
根据上述进出水水量水质情况,污水处理工艺的选择必须依照如下思路:
1)根据本工程污水的水量和水质,采用成熟可靠的多级高效物化处理工艺。
2)首先通过均质过程,使废水水质、水量稳定,减轻后续处理工艺的冲击负荷。
3)综合考虑业主方的投资成本。
(2)选择工艺
本文采用工艺为生物氧化技术,是利用微生物和污染气体接触,当气体经过生物表面时被特定微生物捕获并消化掉,从而使有毒有害污染物得到去除的一种污染气体治理技术。
1)反应机理
将人工筛选的特种微生物菌群固定于生物载体上,当污染气体经过生物载体表面初期,可从污染气体中获得营养源的那些微生物菌群,在适宜的温度、湿度、ph值等等条件下,将会得到快速生长、繁殖,并在载体表面形成生物膜,污染气体中的有害成分接触生物膜时,被相应的微生物菌群捕获并消化掉,从而使污染物得到去除。
2)反应阶段
① 污染物质的溶解过程
污染物与水或固相表面的水膜接触,污染物溶于水中成为液相中的分子或离子,即污染物质由气相转移到液相,相平衡过程遵循享利 定律。
② 污染物质的吸附、吸收过程
水溶液中污染成分被微生物吸附、吸收,污染成分从水中转移至微生物体内。作为吸收剂的水被再生复原,继而再用以溶解新的废气成分。被吸附的有机物经过生物转化,即通过微生物胞外酶对不溶性和胶体状有机物的溶解作用后,才能相继的被微生物摄入体内。如淀粉、蛋白质等大分子有机物在微生物细胞外酶(水解酶)的作用下,被水解为小分子后再进入细胞体内。
③ 污染物质的生物降解过程
进入微生物细胞的污染成分作为微生物生命活动的能源或养分被分解和利用,从而使污染物得以去除。具体转化过程如下:
进入微生物细胞体内的有机物,在各种细胞外酶(如脱氢酶、氧化酶等)的催化作用下,微生物对其进行氧化分解,同时进行合成代谢产生新的微生物细胞。一部分有机物通过氧化分解最终转化为h2o和co2等稳定的无机物质,并从中获取合成新细胞物质(原生质)所需要的能量。
3)工艺流程
厂区废气收集后的废气先经过喷淋塔进行预处理,喷淋塔中装有填料,以保证气相与液相的充分接触,降低废气中污染物的浓度,为后续的生化处理提供良好条件。经喷淋洗涤后的臭气进入生物氧化塔,废气中的污染物与水或固相表面的水膜接触,污染物溶于水中成为液相中的分子或离子,水溶液中污染成分被微生物吸附、吸收,污染成分从水中转移至微生物体内。作为吸收剂的水被再生复原,继而再用以溶解新的废气成分。被吸附的有机物经过生物转化为无害物质。
3、处理工艺单元参数
(1)喷淋增湿器
(2)生物除臭床
(3)排气筒
4、运行成本分析
(1)废气处理系统设备能耗
1)提升泵
2)风机
2)运行费用分析
① 人工费用
废气处理系统由车间工作人员操作,人工费记入生产运行费用中,在废气处理站中不另设专职人员。
② 耗电费用
本废气处理系统耗电按每0.70元/ kw·h计,则每天运行费用:0.70×326.4=228.48元/天
③ 能源费用
营养液和碱液费用约为150元/天
折合每天废气处理成本:378.48元/天(不含冬季加温费用)
参考文献
[1] 郝吉明,马广大.大气污染控制工程.高等教育出版社.2002.8.1
关键词:光催化氧化;乙醇;废气
中图分类号: C35 文献标识码: A
一、废气来源及性质
某制药有限公司相关车间烘箱及硫化床生产工艺排放工艺废气,含有乙醇,目前通过排放管道通到屋顶直接排放。虽然目前相关废气标准中乙醇没有要求,但考虑到对周围环境影响以及相关部门要求需要对废气处理后排放。
废气排放分为两套,一套为新烘箱13000m3/h,另一套老烘箱为20000m3/h,经过专业检测公司检测以及参考非甲烷总烃排放标准以及当地环保局要求,具体要求指标见表1。
表l 废气浓度及排放标准
二、工艺选择
(一)主要废气处理工艺原理
1、催化燃烧法
催化燃烧法,也称触媒燃烧法和触媒氧化法,是用白金、钴、铜、镍等作为催化剂,将有机加热到200~300℃,通过催化剂层,在较低的温度下,达到完全燃烧。此法适于高浓度、小风量废气的净化。缺点是表面异物附着易使催化剂中毒失效,且催化剂和设备价格较贵。
2、光催化氧化
光催化氧化是在外界可见光的作用下发生催化作用,光催化氧化反应是以半导体及空气为催化剂,以光为能量,将乙醇降解为CO2和H2O及其它无毒无害成份。
二氧化钛是一种性能优越、稳定无毒的半导体光催化剂[1],在半导体光催化氧化反应中,通过紫外光照射在纳米TiO2催化剂上,纳米TiO2催化剂吸收光能产生电子跃进和空穴跃进,经过进一步的结合产生电子-空穴对,与废气表面吸附的水份(H2O)和氧气(O2)反应生成氧化性很活波的氢氧自由基(OH-)和超氧离子自由基(O2-、O-)。能够把乙醇在光催化氧化的作用下还原成二氧化碳(CO2)、水(H2O)以及其它无毒无害物质,经过净化之后的废气分子被活化降解,由于在光催化氧化反应过程中无任何添加剂,所以不会产生二次污染,运行成本方面只是用到电能,无需经常更换配件,对于企业的使用是相当的节能环保。
3、活性炭吸附法
传统上采用粒径在5mm左右的活性炭在吸收塔内做成厚度0.8~1.5m吸附炭层。
乙醇废气由吸收塔下部进入吸收塔,吸收废气中的乙醇成分,净化后的干净气体被排放到大气中。处理废气流速0.3~0.6m/s,但仅限于低浓度废气。当处理废气通过吸附层时,大部分的吸附质在吸附层内被吸附,随着吸附时间延续,活性炭层的吸附能力降低,其有效部分越来越薄,当出口处气体中含有被吸附质时,这时整个活性炭层被穿透。若继续使用,处理后气体中所含吸附质越来越多,当出口侧浓度达到入口浓度时,则活性炭达到饱和状态。此时需要脱附,使活性炭重新具有活性。
4、等离子分解法
低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质第四态,当外加电压达到气体的 放电电压时,气体被击穿,产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。放电过程中虽然电子温度很高,但重粒子温度很低,整个体系呈现低温状态,所以称为低温等离子体。低温等离子体降解污染物是利用这些高能电子、自由基等活性粒子和废气中的污染物作用,使污染物分子在极短的时间内发生分解,并发生后续的各种反应以达到降解污染物的目的。
5、生物处理法
生化法处理有机废气的机理:(1)废气中的乙醇与水接触,溶解或分散于水中;(2)溶解于液膜中的乙醇成分在浓度差的推动下扩散到生物膜,进而被微生物捕获并吸收;(3)微生物以乙醇为能源或碳源进行生长代谢,从而将其分解为简单无毒的无机物(如CO2和H2O)和低毒的有机物;(4)生物代谢产物一部分重新回到液相,一部分气态物质(如CO2)脱离生物膜,通过扩散进入大气。生化处理法可以在低能耗低物耗的条件下运行。但相对占地面积较大。
(二)工艺选择
本项目考虑到如下实际情况:
本项目涉及的生产工艺设备大部分是老设备, 新增加的少量设备也是安装在现有厂房内,现有工厂内没有地方放置相关的处理设备,只能放置在厂房屋面上,而现有厂房为钢结构厂房,屋顶承重有限,不能放置大型设备;
根据生产的需要,烘箱、硫化床工序有恒定风量的要求,不稳定的风量将严重影响质量, 甚至导致生产不能进行, 所以要求废气处理系统的压力损失很低,以避免增加引风机对生产产生影响;
现有厂区污水站已经接近饱和,处理系统应尽量避免产生废水, 以免增加额外的废水处理负荷;
因此我们选择处理重量较轻、压力损失低、无废水产生的光催化氧化工艺来处理烘箱及硫化床排风,以达到理想的处理效果。该技术在常温、常压条件下能够将废气中的有机物分解为二氧化碳、水和其他无机物质,具有较大潜在应用价值[2]。
(三)工艺流程
废气处理工艺流程如图1所示
图1 工艺流程图
流程说明:
乙醇废气排放后经过过滤段去除少许杂质,然后经过两级催化氧化后通过风机高空排放。
三、主要设计要点
紫外光解氧化装置壳体采用304不锈钢材质制作,耐腐蚀性能好、强度高,灯管采用优质紫外灯管,灯管寿命12000小时,耐高温、耐腐蚀。内部设置温度传感器等设备,监控系统各个部分的参数,从而保障系统正常运转。
1、老烘箱尾气处理装置
外形尺寸:2000×2000×3000mm
处理能力:20000m3/h
停留时间:2.0s
催化剂:镍合金网载体8m2、催化剂TIO2
紫外线灯数量、功率:200支、30KW
紫外线灯寿命:12000小时
紫外线光解波长:185nm
紫外线催化波长:254-330nm
主体材料:2mm304不锈钢
使用年限:10年以上
2、新烘箱尾气处理装置
外形尺寸:2000×1400×3000mm
处理能力:13000m3/h
停留时间:2.0s
催化剂:镍合金网载体8m2、催化剂TIO2
紫外线灯数量、功率:150支、23KW
紫外线灯寿命:12000小时
紫外线光解波长:185nm
紫外线催化波长:254-330nm
主体材料:2mm304不锈钢
使用年限:10年以上
四、处理效果
由于根据废气的浓度检测,乙醇浓度最高达到700mg/m3,为了确保在最高排放浓度时也能够达标,采用了两级催化氧化工艺。
经过调试运行,整个处理系统达到了设计要求,监测结果表明污染物指标均达到排放标准。具体情况见表2。
表2 工艺处理效果
五、工程投资及效益分析
1、工程投资
工程处理能力分别为13000m3/h和13000m3/h。基本建设总投资120万元,其中设备投资(含安装)86.8万元,其他费用33.2万元。
2、运行费用
运行成本主要包括电费、过滤网的清洗、灯管使用寿命到期后的更换等。
结语
光催化氧化能够稳定的将乙醇尾气去除率达到90%以上,满足要求。由于本项目现场空间狭小等情况特殊,采用光催化氧化工艺是最合适的选择。
参考文献
[关键词]医药化工;有机废气;生物处理
中图分类号:X701 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2014)34-0212-01
在所有化工行业中,以医药化工生产产生的有机废气处理最为困难,并且因有机废气所具有的特点,在对环境造成污染的同时也会危害人体健康,一直以来都备受相关部门重视。为实现医药化工生产的环保性,必须要对现有的废气处理措施进行分析,从所存问题着手,通过研究确定出更有效的处理措施,争取能够提高处理溶剂废气的有效性,降低废气对人体健康的影响。
一、 医药化工有机气体形成原因
1.医药化工溶剂
医药化工在研制过程中会形成溶剂废气,并且其中部分溶剂废气会以废气的方式排放,溶剂废气进入大气环境中,就会造成环境污染。与普通化工废气不同,医药化工溶剂废气为有机废气,其中含有甲苯、甲醇、丙酮以及二氯甲烷等物质,对空气环境污染效果更严重[1]。因此,医药化工行业在生产过程中,必须要加强对溶剂废气的管理,以免其排放到空气中对人体健康造成影响。
2.医药化工溶剂废气排放规律
医药化工溶剂废气的排放,最为常见的为间接性排放,排放过程并不规律,废气含有的污染性质以及浓度都比较高,其排放会对环境造成严重的影响,例如空气中会存有异味,并且因为其为有机性废气,在空气中扩散速度更快,为废气排放管理工作增加了难度。
3.医药化工溶剂废气排放特征
医药化工行业产生的有机废气,主要与研制过程中的物质相关,在废气排放上具有排放量大、多点性排放等特点,因为排放的无规律性不但增加了管理的困难性,同时也增加了对人们健康的威胁性[2]。在医药研制生产过程中,所需要的溶剂量巨大,相应产生的溶剂废气也较多,在造成环境污染的同时,也会降低生产效率。
二、医药化工废气处理现存问题
虽然在环保理念下,更多的医药化工企业意识到加强溶剂废气管理的必要性,也采取了相应的措施,并取得了一定的成果,但是从整体上看,对医药化工有机废气处理的效果并不乐观,目前仍存在一定的问题。现在存在部分废气污染严重的医药化工企业,在废气治理后效果并不满足要求而被迫关闭。绝大多数医药化工企业建立了清洁生产审核制度,并且冷凝法回收溶剂也已经得到了广泛的应用,更能够实现对溶剂的有效回收,不但能够减少溶剂废气的排放,同时也可以在提高产品生产效率的同时减少溶剂消耗[3]。
从我国医药化工行业溶剂废气整治工作来看,与国外发达国家相比在处理效果上还存在很大的距离。现在我国医药化工行业对溶剂废气的处理主要采取活性炭吸附方式,此种处理方式需要配置蒸汽进行脱附,并且需要浓缩-催化燃烧装置的配合,整个处理工艺相对复杂,并且成本高、操作复杂。正因为活性炭处理措施所具有的缺点,很多医药化工企业为节省成本,选择不配置脱附与浓缩-催化燃烧装置,即便是活性炭吸收饱和后也不进行脱附或者更换,废气治理效果低下。医药化工行业溶剂废气治理成本高,收效低,更使得部分企业直接放弃对此方面的进一步研究,整个处理效果停滞不前,成为制约废气处理发展的主要阻碍。
三、医药化工溶剂废气处理方法分析
1.吸收法
吸收法是气态污染物处理中比较常用的一种处理手段,以吸收过程来区分,可以分为化学吸收与物理吸收两种,主要是以气体混合物中不同组分在液体溶剂中溶解度不同,或者溶剂废气与吸收剂发生化学反应的方式来完成污染物的分离,达到净化废气的目的[4]。此种方法中选用的吸收剂一般为液体类物质,例如水、液体石油以及表面活性剂等混合试剂对溶剂废气进行吸收。
2.热破坏法
此种方法主要应用于低浓度有机废气,以操作过程来区分,可以分为催化氧化燃烧与直接火焰燃烧两种,其中直接火焰燃烧法已经得到广泛应用,并且具有投资少的特点,需要在适当的温度以及保留时间条件下进行,具有较好的热处理效果。而催化氧化燃烧能够有效降低有机物起燃温度,利用催化剂,将有机物置于气流中进行加热处理,保证其能够在短时间内完成化学反应,将废气中含有的有机污染物去除。比较常用的催化剂有贵金属与非贵金属以及盐类等物质,催化剂种类的选择在整个废气处理中起到的作用巨大,需要结合实际需求来选择。
3.生物处理法
随着科学技术的快速发展,生物处理法现在已经被广泛的应用到医药化工废气处理中,此种方法实质上是一种氧化分解的过程。整个过程中微生物以废气中含有的有机成分作为碳源与氮源资源,然后对其进行代谢降解,将有机物分解成二氧化碳、水以及无机盐等无害物质,进而达到废气净化的目的。现在废气处理经常应用的生物处理装置有生物洗涤器、生物滤池以及生物滴滤塔等。生物处理法主要适用于浓度较低的有机废气处理,现在生物处理技术研究已经相对成熟,并且具有设备简单、操作方便以及成本低等优点。其中,对于浓度相对较高的有机废气,在处理时经常会因为滤床中颗粒物积累过多而出现堵塞情况,形成较大的阻力,降低处理效率,还需要针对其中存在的不足继续进行研究。
4.吸附法
吸附法即通过一种物质吸附在另一种物质表面上缓慢作用的过程,起到吸附作用的吸附剂需要具备疏松多孔的结构,并且化学性质应该稳定,不易发生化学反应,另外还需要其比表面积大,可以完成多个位点对气体污染物的全面吸附,现在比较常用的吸附剂包括硅胶、人工沸石、活性炭以及氧化铝等。此种废气处理方式工艺相对成熟,并且能耗较低,能够有效应用于污染物种类较少的废气中。
结束语
医药化工行业在生产过程中会应用到大量溶剂,这就产生大量溶剂废气,并且在其处理上具有更大难度,对空气环境以及人体健康威胁比较大,因此要结合其特点对现存的问题进行分析,选择切实可行的处理措施,争取不断提高其处理效果。
参考文献
[1] 冯元群,康颖,吴斌,刘劲松.医药化工行业溶剂废气治理存在的问题及防治对策[J].环境污染与防治.2010,(04):65-66.
[2] 薛文平,孙辉,姜莉莉,马春,张新欣.VOCs在活性炭纤维上吸附性能的研究[J].大连轻工业学院学报.2011,(02):12-13.
[关键词] 太阳能电池生产 废气污染物 治理
太阳能电池是一种将光能转换为电能的光电元件,其基本构造是由P型和N型半导体接合而成。在太阳光的照射下,P型半导体内电子激发出来留下空穴,与N型半导体间形成电位差,如果在P型和N型半导体的外部用导线将电极连接起来,形成一个回路,将产生电流。太阳能电池是在半导体种掺入不同的杂质,做成P型和N型半导体,一般以高纯度的硅片为基材,通过对清洗、制绒、磷扩散、沉积、印刷、烧结、封装等工序制得。
1 太阳能电池生产工艺
福建省某太阳能电池生产企业已经建成25MW太阳能电池生产项目,该项目太阳能电池的生产工艺流程及废气产污环节见图1。
1.1 硅片清洗
硅片表面常常会粘附油污、灰尘等杂质,在制作太阳能电池前应先用纯水进行多次清洗。
1.2 制绒
制绒是对硅片进行腐蚀,使硅片表面形成密集的金字塔型角锥体绒面,以减少光的反射率。制绒液可采用氢氟酸和硝酸混合的酸液,或氢氧化钠溶液。酸液在使用过程将挥发酸性废气。
1.3 磷扩散
磷扩散实质是硅片形成PN结,三氯氧磷是磷扩散用得较多的一种扩散源。
把硅片放进扩散炉的石英容器内,在810℃~860℃的高温下,氧气和三氯氧磷在扩散炉中发生如下反应,反应生成的磷原子通过扩散进入硅片。扩散产生的废气主要为Cl2。
4POCl3+3O22P2O5+6Cl2
2P2O5+5Si5SiO2+4P
1.4 等离子刻蚀
硅片在磷扩散过程中,其边缘将不可避免地扩散上磷,这将造成太阳能电池的短路。因此,必须去除太阳能电池周边的掺杂硅。通常采用等离子刻蚀技术完成这一工艺。
等离子刻蚀是在真空状态下,反应气体CF4和O2在射频功率的激发下,完全电离并形成等离子体。等离子体由于在电场作用下扩散到达硅片表面,和Si发生化学反应,反应生成高温的SiF4将脱离被刻蚀物质表面,经真空泵抽出,与空气中水蒸汽接触,发生如下反应:
SiF4+2H2O®SiO2+4HF
1.5 去PSG(磷硅玻璃)清洗
刻蚀后的硅片送入去PSG清洗机,采用氢氟酸和硝酸混合的腐蚀液,去除硅片表面含有磷元素的SiO2,即磷硅玻璃。硅片经去PSG清洗后,再由纯水清洗。酸性腐蚀液在去PSG清洗过程将挥发酸性废气。
1.6 镀减反射膜
为减少硅片表面反射,提高电池的转换效率,需要沉积一层氮化硅减反射膜。多数太阳能电池生产企业采用PECVD(即等离子增强型化学气相沉积)设备制备减反射膜。
将硅片放置在PECVD设备内,保持低压状态同时升温至450℃,通入的SiH4和NH3经高频光放电反应生成Si3N4,并沉积在硅片表面形成固态薄膜,即氮化硅薄膜。
SiH4 + NH3 ® Si3N4 + H2
反应结束后,将设备内腔未发生反应的SiH4、NH3和反应生成的H2一同由抽风设施排出PECVD设备。
1.7 丝网印刷
硅片已经完成PN结的制造,可以在光照下产生电流。为了使电流导出,还需在电池表面制作正、负电极。丝网印刷是制作太阳能电池电极常用的方法。丝网印刷是采用压印的方式将预定的浆料印刷在硅片上,丝网印刷的浆料一般有3种,为银铝浆、铝浆印刷和银浆。印刷浆料中含有有机溶剂和有机添加剂(如乙基纤维素、环氧树脂等)。因此,在印刷过程可能有少量的有机废气挥发出来。
1.8 烧结
经过丝网印刷后的硅片需经烧结炉快速烧结,主要是将浆料中的有机树脂粘合剂燃烧掉,浆料中金属玻璃态物质粘合、固化在硅片上。在烧结工序中,浆料中的有机溶剂和有机物的燃烧分解产物将挥发出来。
1.9 封装
通过导线将太阳能电池片串联或并联焊接成独立电源单元,再封装成太阳能电池组件,可提高太阳能电池抗击强度,防止其破损。
2 太阳能电池生产废气
太阳能电池生产中废气污染物分析如下:
2.1 酸性废气。主要来自制绒和去磷硅玻璃工序产生的HF、NOX等酸性气态污染物。
2.2 扩散废气。扩散工序产生的废气主要是Cl2。
2.3 刻蚀废气。刻蚀废气中的污染物主要为HF、CO2和少量的SiO2。
2.4 PECVD废气。PECVD废气主要为未发生反应的SiH4、NH3和反应生成的H2。
2.5 印刷废气和烧结废气。印刷和烧结工序废气主要是由于浆料中的有机溶剂等物质挥发的有机气态物质,有机物的产生情况与浆料的成分、含量等因素密切相关。
3 废气处理设施
25MW太阳能电池生产项目配套了3套废气治理设施,分别为酸雾净化塔、硅烷燃烧塔和活性炭吸附塔,现将废气治理设施的处理工艺及流程和废气出口监测情况进行介绍。
3.1 酸雾净化塔
酸雾净化塔主要处理酸性废气、扩散废气和刻蚀废气。
处理工艺:废气从废气洗涤塔底部水平穿过废气洗涤塔内的填料,碱液经喷淋系统从废气洗涤塔上方喷洒而下,与废气中的酸性气体发生中和反应,从而达到净化效果。为达到最佳吸收效率,碱液的pH值保持在9左右。自动加药系统可实时检测废气洗涤塔内中和液的pH值,根据实际检测值与设定值的关系来驱动计量泵,从而实现自动加药功能。处理后的废气监测结果见表1。
3.2 硅烷燃烧塔
硅烷燃烧塔主要处理PECVD废气。
处理工艺:PECVD废气通过管道进入硅烷燃烧塔的硅烷燃烧室,同时通入一定量的压缩空气。硅烷在常温空气中即可自燃,硅烷燃烧后的温度约500℃~600℃可引起氢气燃烧。因此,在燃烧塔的硅烷燃烧筒内,硅烷和氢气首先被燃烧处理,燃烧反应方程式为:
燃烧后的废气经由重力沉降室,大部分燃烧生成的SiO2等粉尘经过沉降,废气流速降低再进入硅烷燃烧塔的氨气洗涤塔。氨气洗涤塔中装有填料,塔顶喷洒的酸性洗涤水。氨气被酸液化学吸收,一般可能保证氨气80%以上的去除率。
燃烧筒中废气燃烧产生的SiO2粉尘从底部的排渣口排出。为保证填料塔的去除效率,洗涤液定期更换,更换后的废水进污水处理设施进行处理,见图2。
3.3 活性炭吸附塔
活性炭吸附塔主要处理印刷废气和烧结废气。活性炭吸附塔内装填活性炭,目前采用活性炭吸附装置是处理有机废气常用的方法,其优点是设备较简单,处理效率高,能达到90%以上的去除效率。其原理是利用活性炭纤维表面发达的微孔结构和活性炭本身的表面作用力,将废气中的物质吸附。活性炭吸附装置最大的特点在于能在符合经济条件的操作范围内,几乎可完全去除气流中的有机成分,直至活性炭吸附容量达到饱和为止。
4 废气达标排放分析
关键词:生活污水;处理工程;工艺设计;废气排放方案
XX生活污水处理工程
第一章概述
1.1 项目名称
XX污水处理工程
1.2 工程建设地点
XX
1.3 业主单位
XX
1.4 设计单位
XX公司
1.5 工程概述
XX项目。该项目已有市政污水管道接入,本工程拟在小区内修建生化处理池二座,污水主要为生活污水,预计污水日排放总量分别为1#1000m3/d,2#1000m3/d。
根据XX市建设项目环境保护批准书文中相关要求,本项目废水排放需生化池处理,执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级排放标准排入附近接入的市政管网。
为使生活污水达到《污水综合排放标准》GB8978-1996的一级排放水质要求,减轻该废水对周边水环境的污染。xx对此高度重视,该项目在致力于发展的同时,积极寻求有效的污染治理技术以提高经济效益和减轻污染。为此,我司受该公司委托,特拟定该污水处理站工程设计方案。
第二章废水处理工艺设计概述
2.1 设计依据
(1) 建设单位的初步设计委托书。
(2) GB8978-96 国家标准和XX市生活污水排放水质监测数据统计资料。
(3) 建设单位提供的建筑平面总图、综合管网图、地面荷载及地质资料等。
2.2 主要设计资料
(1)xx项目污水管网布置图;
(2)xx项目环境影响报告审批意见;
(3)xx提供的其他相关资料;
(4)《给水排水设计手册》;
(5)其他有关设计规范。
2.3设计范围
(1)废水处理工艺设计;
(2)工程预算;
2.4设计原则
(1)治理工艺必须先进可靠,确保处理达标;
(2)在厂方指定的场地范围内,尽量合理布置,以减少占地;
(3)处理设施应运行稳定、安全可靠、管理简单、操作方便;
(4)工程投资省、运行费用低。
2.5 主要经济技术指标
(1)生化池设计处理能力:
根据现场勘查和项目总平面布置,本项目生化池设计日处理能力为1#1000 m3/d,2#1000 m3/d。
(2)污水水质:
根据《建筑给水排水设计手册》及其它相关资料,其废水水质拟定为:
指标
SS
COD
动植物油
排放量
71.3t/a
49.9t/a
7.13t/a
(3)排放水质标准:
废水经过处理后达到国家《污水综合排放标准》(一级标准),按照GB8978-1996规定,其相关指标为:
指标
SS
COD
动植物油
浓度
70
100
10
2.6 排水概况
根据业主提供的相关资料, 本废水工程日污水排放量为1#1000 m3/d,2#1000 m3/d。
该项目的污水经生化池处理后达一级排放至城市污水管网。
第三章 生活废水处理工艺设计
xx技术是我公司工程技术人员总结大量工程实践,结合我市生活污水水质特性和气候等外部环境特点,采用传统厌氧工艺技术开发研制的一种生活污水处理工艺。它的主要优点是:效果好、投资省、无能耗、管理方便。
3.1工艺流程设计:
预处理――水解酸化――生物接触――曝气――过滤
3.2 工艺流程说明:
生活废水在经过格栅井预先处理后,以重力流方式首先进入调节池进行调节,然后进入沉砂池将污水中的大颗粒物除去,为下一级处理做准备。然后进入厌氧消化池处理,大量降解COD。再进入二级厌氧消化过滤池,进一步降解COD,在沉淀池沉降悬浮物后经监测井排入城市下水道。污水停留时间24小时。厌氧过程中生成的废气用导气管接至屋顶处图示位置排放。
第四章运行维护管理
本装置无能耗、无压力,运行安全可靠。必须经常保持导气管畅通,不得堵塞。应定期检查格栅井、隔油池,及时清除其截留物。
另外,生化池所产生的废气很难闻,过去一般的处理是就近接入附近建筑的污水井或雨水井,然后通向顶楼排放,这样做会出现以下问题:
1.污水井污物较多,排气管接入的话容易造成堵塞而丧失作用。
2.雨水井虽没那么多杂物,但废气到屋面就会从雨水口逸出,造成空气污染,即不合规范要求也影响屋面使用。 通过总结以往经验,我们得出的解决办法是,单独设置一根通向最近建筑屋顶的通气管,并高出屋面2米。这样做既不要太多成本,又能彻底解决废气排放问题。