工業廢氣的處理方法范例6篇

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工業廢氣的處理方法

工業廢氣的處理方法范文1

【關鍵詞】工業;工業廢氣;污染;治理

當前工業廢氣污染已經成為大氣污染的主要來源,其對環境造成了嚴重的傷害。當前國家加大了對環境污染的治理力度,而治理工業廢氣污染成為當前環境保護工作的一個重要組成部分。工業廢氣污染治理技術經過多年的發展,形成了一系列的相對成熟的治理技術。本文筆者分析了當前工業廢氣污染存在的危害性,并對工業廢氣污染治理技術應用和發展的意義進行探討,同時結合多年的工作經驗,對近年來在治理工業廢氣污染方面所采用的技術進行研究。

一、工業廢氣污染的危害

1、工業廢氣污染對人體造成傷害。工業生產過程中產生的廢氣不經過處理,直接排放到大氣中,會對人體造成嚴重的傷害。其中最主要的體現是,人體吸入工業廢氣會造成呼吸道疾病與生理性能停滯,甚至會出現致癌或者眼睛失明等現象。

2、工業廢氣污染對植物造成危害。工業廢氣中含有大量污染物,尤其是尤其是二氧化硫、氟化物等,這些會對植物的危害是十分嚴重的。不僅會造成植物葉枝脫落,還會造成植物尤其的農作物的減產。此外,會影響到植物進行光合作用,也間接影響到人類的生存環境。

3、工業廢氣污染會對全球氣候環境造成影響。工業廢氣污染作為大氣污染的一個主要來源,它對大氣環境的污染已經超越了國界,危害已經遍及全球。工業廢氣污染對全球環境的影響主要表現在以下三個方面:一是加速全球臭氧層的破壞;二是工業廢氣污染會形成酸雨,造成農作物減產,建筑物等腐蝕;三是工業廢氣污染會使全球氣候變暖,兩極冰雪融化等,嚴重破壞生態環境。

二、研究工業廢氣污染治理技術的應用和發展的意義。

由于城市化和工業化進程的加快,工業生產活動中排放的廢氣越來越多,已經給人類的生存環境帶來了嚴重的污染。研究工業廢氣污染治理技術的應用和發展,一方面可以為人類的生存環境的改善提供幫助,更好地提高人們的生活質量;另一方面可以增強企業自身的環保意識,降低企業的能耗和環保投入資金,實現政府、社會以及企業之間多贏的局面。

三、當前工業廢氣污染治理技術探討

工業廢氣一般分為固體顆粒粉塵污染物和氣體污染物,因而工業廢氣污染治理技術也要針對污染物的不同而不同。當前比較成熟的工業廢氣污染治理技術主要有以下幾種:

1、吸附法。吸附法主要是利用某些具有較強吸附能力的固體吸附劑(譬如活性炭、分子篩、硅膠等)吸附工業廢氣中的有害成分而達到消除有害污染的目的。這種方法具有設備簡單、應用范圍廣、凈化效率高的特點,是一種傳統的廢氣治理技術,也是目前應用最廣的治理技術,但是該技術存在投資后運行費用較高且有產生二次污染的缺陷。

2、吸收法。吸收法是利用某種特定的化學液體來對工業廢氣進行吸收,再利用有機分子和吸收劑物理性質的差異進行分離的廢氣污染物控制技術。但是該方法具有較大的局限性,主要適用于濃度較高、溫度較低和壓力較高情況下廢氣污染物的處理。同時這種方法的回收率太低,由于前期投資及運行成本都很高,導致經濟效益不明顯。

3、催化燃燒法。催化燃燒法主要是借助某種催化劑來分解或者使工業廢氣燃燒后變成無害氣體。這種方法使用設備簡單,投資少,見效快,基本上不會造成二次污染。缺點是不能對廢氣中的有機物質進行回收,只有投入,而不產生任何經濟效益。

4、生物法。生物法起初主要應用于脫臭。近年來隨著對工業廢氣污染治理技術研究的不斷深入,該法也逐步應用于有機廢氣污染物治理。這種方法與先前的常規治理技術相比,具有設備簡單,投資運行費用低,無二次污染等優點,但是也具有一定的局限性,該方法只能在處理低濃度、易生物降解的有機廢氣污染物時才具其經濟性,也就是說此方法不具有普遍適用性。

5、光分解法。光分解法主要是在光照環境下,借助催化劑(如TiO2)介質材料產生正負電子荷,將空氣分解為氫氧根離子,從而產生分解還原作用.因此可以將各種有害化學物質、惡臭物質分解或無害化處理達到凈化空氣、抗污除臭的作用。光分解廢氣的有兩種形式,一種是用特定波長的光直接照射,使廢氣直接分解;另一種是在光照條件下,借助催化劑的作用對氣體進行分解。這種方法主要是一些技術比較先進的國家研究效果比較突出,而我國在這方面的研究還有待進一步的開拓。

四、工業廢氣污染治理技術展望。

工業廢氣污染治理在環保治理工程領域開展時間不是很長,目前雖然各種治理技術復雜多樣,但是由于某些工藝還不夠成熟,或多或少都會存在一定的缺陷。隨著環保技術的不斷發展,工業廢氣污染治理技術將會朝著多樣化、低成本、低能耗、管理維護簡單等方向發展。

五、結語

隨著工業化進程的加快,工業生產活動產生的廢氣污染日益嚴峻,雖然國家近年來加大了環境治理力度,采用了一些廢氣污染治理技術,但是由于我國工業廢氣治理、凈化技術水平與發達國家相比還存在較大差距,技術效率、規模效率不高,持續研究開發能力有待進一步提高。因此,為了進一步提高我國工業廢氣治理水平,我們要加快工業廢氣污染治理技術的研發、創新及應用水平,促進新技術、新工藝、新裝備快速市場化。

參考文獻

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工業廢氣的處理方法范文2

1.1噴漆廢水的危害

工業噴漆產生的廢水中含有很多難降解的物質,它們會存留很長時間,且不容易被分解。這種物質會對人體健康造成嚴重的危害。工業噴漆產生的廢水排放到自然環境中后,會形成長期的污染。廢水中物質的水溶性很弱,很難用水將其稀釋,經長時間的積累會形成一定的廢水層,有毒物質會凝結得越來越多,進而對人們的生產、生活造成嚴重的影響。目前,工業噴漆施工越來越頻繁,導致因噴漆而產生的廢水也越來越多,嚴重污染了水環境,進而影響了人們的生活質量。

1.2噴漆廢氣的危害

在工業噴漆施工中,除了會排出廢水外,還會排出廢氣。噴漆廢氣比廢水更具危險性,且更難治理。在工業噴漆的過程中,會產生有毒的廢氣,如果人們呼吸時吸入了有毒氣體,則會造成嚴重的后果。如果在存在有毒氣體的環境中長時間滯留,甚至會致人死亡。大多數涂料中含有較高濃度的苯,苯是一種含有劇毒的溶劑,會對人體造成不可估量的傷害,是威脅人類健康的化學物質之一。此外,噴漆產生的廢氣中會摻雜一定的噴料殘渣,一旦人體吸入了這些粉塵,后果不堪設想。

2治理措施

2.1運用活性炭的吸附功能

對于工業噴漆中所產生的廢氣,可利用活性炭的吸附功能將其凈化,有機氣體能夠直接穿過活性炭吸附大部分有毒物質,凈化程度較高。采用活性炭凈化廢氣時一般采用直接吸附法,該方法操作比較簡單,凈化廢氣的質量比較高,值得推廣。但在使用活性炭吸附時,應經常更換活性炭,以達到更好的吸附效果。該方法適用于凈化不需要回收的、濃度較低的廢氣。

2.2采用高溫燃燒法

一些廢氣經過燃燒會產生一定的化學反應,轉化無毒氣體。廢氣中的一些有毒氣體在加熱或燃燒的情況下,會轉化成其他無毒的、具有揮發特性的氣體,從而達到凈化空氣的效果。有些廢氣可采用高溫加熱的方式處理;有些廢氣可直接對其燃燒,我們可根據氣體成分選擇處理方式。在燃燒廢氣時,可將廢氣加熱到200~300℃,并通過催化床燃燒,這樣的凈化效果較好。通過燃燒的方式凈化廢氣不會出現二次污染的現象,從而提高了凈化的質量和效率。該方法適用于凈化高溫、高濃度的廢氣,值得在噴漆環境治理中推廣應用。

2.3噴漆廢水與生活廢水混合處理

將噴漆廢水與生活廢水結合,能夠使噴漆廢水中難以降解的物質得到一定的稀釋,是正確處理噴漆廢水的最有效的方式之一。通過融合生活廢水與噴漆廢水,實現了兩種廢水的共同處理和凈化,在經過一定的稀釋后,能夠有效降低降解物質的濃度,從而提高噴漆廢水的凈化效果。利用生物方法處理噴漆廢水和生活廢水,在減少了廢水中有毒物質的同時,也降低了有毒物質的降解難度,達到了有效凈化噴漆廢水的目的,對治理因工業噴漆而引起的環境污染問題具有重要的意義。

2.4加強過濾處理

過濾是廢水處理中的重要環節之一,是凈化水質的關鍵。工業噴漆產生的廢水中含有許多有毒物質,時刻威脅著人們的健康。對此情況,應加強對廢水的過濾處理,研發具有高科技的過濾裝置,達到多層次過濾、自動阻攔廢水中有毒物質的效果,從而有效保障凈化質量。隨著我國工業企業的不斷增加,尤其是機械類產業的快速發展,工業噴漆的使用越來越頻繁,因此,加強對噴漆廢水的過濾處理是必然要求。

3結束語

工業廢氣的處理方法范文3

關鍵詞:有機揮發性廢氣;光催化氧化法;處理;應用

在有機揮發性廢氣處理上,光催化氧化法能耗小,效益高,且不會產生二次污染,是一種處理有機揮發性廢氣的較為優異的方法。

1 有機揮發性廢氣處理及其特征

有機揮發性廢氣處理是針對工業生產中產生的有機揮發性氣體進行的過濾、吸附、凈化等處理,使其轉變為無毒、無害無機小分子的過程。目前,在化工工業上,有機揮發性廢氣主要有甲醛、苯系物、甲醛丁醛、乙酸乙酯、糠醛、苯乙烯、油霧、漆霧、天那水、丙烯酸、樹脂等。有機揮發性廢氣通常具有有毒有害、易燃易爆、易溶于有機溶劑、難溶于水、處理難度較大等特征。

2 光催化氧化法

光催化氧化法是一種新型處理有機揮發性廢氣的方法,該方法主要通過UV紫外光對光催化劑進行照射,使之產生高能電荷-電子空穴對,并在空氣中的水、氧等物質的參與下,使附著于催化劑表面的有機揮發性氣體轉變為二氧化碳、水以及其他無機小分子物質的過程。具體反應過程如下(以TiO2為例)1:

4 結束語

總之,作為一種解決污染的新型方法,光催化氧化法不但能夠去除活性炭難以吸附的有機揮發性廢氣,將其轉變為無毒無害的有機小分子物質,而且不需更換其他吸附劑。將光催化氧化法應用于對有機揮發性廢氣,對于保護自然環境,促進人類可持續發展具有十分重要的現實意義。

參考文獻

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工業廢氣的處理方法范文4

關鍵詞:泡沫柱 有色冶煉 脫硫 應用

隨著人類社會的發展,化石燃料的的使用量越來越大,SO2等有害氣體的排放量也逐年增加。實際上,大氣中的二氧化硫不僅僅來自化石燃料的燃燒,還來自工業廢氣的排放。我國有色金屬冶煉業近年來得到了很大的發展,有色金屬冶煉作為冶金業的重要組成部分,其過程需要排放大量的SO2廢氣,這是冶金業排放二氧化硫的主要來源。

隨著生態環境的日益惡化,對工業生產中有害氣體排放的控制于處理刻不容緩,有色金屬冶煉業作為冶金工業的重要組成部分,自然在控制有害氣體排放工作中承擔著重要責任。目前工業上對SO2廢氣處理的一般方法為:先通過一系列復雜工藝回收利用制取硫酸,然后再進行脫硫直至廢氣中二氧化硫濃度達到國家規定的排放標準才可以排放到大氣中,對于本身二氧化硫濃度就不高、回收價值不大的廢氣,就可以直接進行脫硫,然后排放到大氣中。

一、泡沫柱洗滌技術的原理和優勢

1.泡沫柱洗滌技術的原理分析

如圖(1)所示,泡沫柱洗滌技術的基本原理是利用快速大量翻動的泡沫表面積大、更新速度快的特點,含有大量二氧化硫分子以及其他雜質微粒的廢氣在經過泡沫時被泡沫吸附,由于泡沫表面積大、更新速度快,因此二氧化硫分子及微粒的吸附率很高,從而達到高效的廢氣洗滌效果。

圖(1) 泡沫柱洗滌技術基本原理圖

2.泡沫柱洗滌系統的組成及工作機制

由于工業中處理廢氣的工藝流程各不相同,為了滿足不同工藝的實際需要,一般的泡沫柱洗滌系統有兩種,分別是同向噴射器和反向噴射器(結構圖見圖(2),而在實際的工業生產中,后者的使用幾率高于前者。反向噴射器是一種充分利用泡沫柱洗滌技術的典型裝置,在有色金屬冶煉廢氣處理過程中扮演者重要角色,也是有色金屬冶煉廢氣處理工作的核心部分。

圖(2)反向噴射器的構造和工作機制

3.泡沫柱洗滌技術的優勢

就目前的技術水平來講,在工業廢氣處理這個領域,泡沫柱洗滌技術以其創新合理的設計和低廉的成本具有明顯的技術優勢,目前正在采用泡沫柱洗滌技術進行廢氣處理的有色金屬冶煉企業有很多。

泡沫柱洗滌技術的優勢主要體現在以下幾個方面。

3.1吸附率高。泡沫柱洗滌技術創新性的采用了快速翻動的泡沫作為洗滌材料,充分利用了強烈翻動的泡沫表面積大、更新速度快的特點,對微粒的吸附效果明顯。利用泡沫柱洗滌技術組成多級洗滌系統可獲得更高吸附率的洗滌效果,實踐顯示,廢氣中的微級顆粒再通過三級泡沫柱洗滌系統之后的被吸附率超過了99%。

3.2可洗滌廢氣量的范圍大。泡沫柱洗滌系統對于廢氣量的變化具有較強的穩定性。很多洗滌系統對廢氣的通過量要求苛刻,一旦廢氣通過量發生較大的波動,吸附效率就會大大降低,穩定性不好。而泡沫柱洗滌系統因為是通過大量快速翻動的泡沫來對廢氣中的顆粒進行吸附,對廢氣的量的要求比較寬松,一般情況下,泡沫住洗滌系統可以在保證吸附效率的前提下對最佳氣體量的1.5倍到2倍的氣體量進行洗滌。性能穩定:一般的洗滌系統對循環液的固體雜質含量要求很高,一般情況下,當循環液的固體雜質含量超過3%,洗滌系統就無法正常工作,形成這種約束的原因是噴嘴的直徑限制了循環液的固體雜質含量。而泡沫柱洗滌系統采用的是大口徑的噴嘴,及時循環液中的固體雜質含量很高,洗滌系統也能正常工作,并且保證正常的吸附效率,泡沫柱洗滌系統對循環液固體雜質含量的限制范圍是一般洗滌系統的6~7倍。

3.3操作方便、成本低廉。泡沫柱洗滌技術雖然在技術上取得了很大程度的創新,但是泡沫柱洗滌器的構造并不復雜,操作起來也很方便,設備體積小便于安裝和移動,成本低廉,可以為企業節省大量資金,一般情況下安裝一套泡沫柱洗滌系統所需要的經費是普通洗滌系統的1/3。

二、泡沫柱洗滌技術在實際中的應用

1.處理有色金屬冶煉產生的以SO2為主的廢氣

一般情況下,在有色金屬的冶煉過程中,廢氣中SO2的含量不同,處理方法也有所不同。一般當廢氣中SO2含量低于0.5%,直接進行適當的脫硫處理使廢氣中SO2含量低于國家規定的排放標準即可排放到大氣中;當廢氣中SO2含量高于3%,為了循環利用,充分利用資源,可以以廢氣為原料,經過一系列工藝制取H2SO4;而SO2在兩者之間的情況用傳統的處理方法處理起來就非常困難。泡沫柱洗滌技術對于處理SO2含量介于兩者之間的廢氣效果非常明顯,在目前該技術領域處于領先地位。

湖南銀星公司10萬噸每年的富氧底吹鉛冶煉廠,每年都會產生大量的SO2廢氣,該冶煉廠產生的廢氣成分如下表(3)所示。

表(3)銀星公司鉛冶煉廠廢氣成分表

該表顯示,廢氣中主要污染氣體為SO2,濃度達到了0.8%,如果直接排放到大氣中,對環境的污染作用是巨大的。

該冶煉廠擁有一套完善的廢氣脫硫設備,該設備以泡沫柱洗滌技術為基本核心原理,通過一系列流程可以對廢氣中的SO2進行有效的吸附。該設備主要由氧化塔、噴淋塔、泡沫柱洗滌器等部分組成??紤]到廢氣中二氧化硫含量較高濃度較大,單個洗滌系統很難達到較高的吸附效率,該冶煉廠在實際脫硫過程中充分考慮到這一點,在設備中設計成兩級洗滌系統,分別為噴淋塔和泡沫柱洗滌系統,使廢氣中的二氧化硫得到充分吸附,已達到最高的吸附效率,進而實現廢氣的高效率洗滌的效果;經過兩洗滌系統的吸附,廢氣中的二氧化硫的濃度已經遠遠低于國家規定的排放標準,因此,廢氣在經過該設備一系列的洗滌凈化流程后,可以直接經過引風機經煙囪排放到大氣中。該設備組成流程如下圖(4)所示。

圖(4)銀星冶煉廠脫硫設備流程圖

銀星公司該設備在處理廢氣中二氧化硫時,充分利用利用了泡沫柱滌技術,結合其他洗滌工藝,在一定程度上達到了最高的洗滌效率,不僅為為公司節省了時間和資金,而且大大減少了排放廢氣中二氧化硫對環境的污染,具有很高的經濟效益。

表(5)銀星冶煉廠脫硫設備若干經濟指標

2.處理制取H2SO4產生的尾氣

前面提到,廢氣中二氧化硫濃度不同,對廢氣的處理方法也有所不同,當廢氣中二氧化硫含量超過5%時,可以利用廢氣制取硫酸,這樣不僅可以有效降低廢氣中二氧化硫的濃度,而且可以實現廢物再利用,減少浪費,獲得更高的經濟效益。在制取硫酸的過程中,二氧化硫含量較高的廢氣在經過一系列的流程后,雖然濃度降低了很多,但是仍然高于國家規定的排放標準,這是還需要進行廢氣脫硫處理,才能直接排放,這一過程的運用的主要原理也是泡沫柱洗滌技術。下面仍以銀星冶煉廠為例,分析泡沫柱洗滌技術在處理制取硫酸時產生的尾氣時的實際應用。下表顯示了銀星冶煉廠未經處理的成分及濃度。

表(6)銀星冶煉廠制酸尾氣成分及濃度

如下圖(7)為銀星冶煉廠處理制取硫酸尾氣的裝置

圖(7)銀星公司制酸尾氣處理裝置圖

實踐證明,銀星冶煉廠的該設備在處理廢氣制取硫酸時產生的尾氣具有很高的效率,尾氣在經過泡沫柱洗滌器的處理后,二氧化硫的含量遠遠低于國家規定的排放標準(處理前后二氧化硫含量對比見下表),在凈化效率等方面是其他凈化裝置難以達到的。而且該設備操作簡便,性能穩定,容易保養維修,具有很高的實用價值。

三、總結

泡沫柱洗滌技術創新性的運用劇烈翻動的泡沫作為洗滌媒介,通過泡沫表面的吸附以及內部的包裹,對廢氣中的二氧化硫及微小顆粒物進行吸附處理,不僅有效地解決了廢氣污染環境的問題,而且為有色冶煉企業在處理廢氣方面節省了時間和資金,具有很高的使用價值;從另一方面講,應用泡沫柱洗滌技術制成的洗滌凈化設備,不僅操作簡便、性能穩定,而且成本低廉,發展前景廣闊,具有很高的投資價值。總而言之,泡沫柱洗滌技術因其處理效率高、穩定性好等一系列優勢,在有色冶煉二氧化硫廢氣治理技術領域占據著主導地位,是目前該領域技術領先者。

參考文獻

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工業廢氣的處理方法范文5

關鍵詞:揮發性有機化合物 廢氣生物處理 生物濾床 生物洗提反應器

在塑料、橡膠加工、油漆生產、汽車噴漆和涂料生產等諸多工業領域中,工業品的生產和加工過程產生了大量含有揮發性有機化合物(Volatile Organic Compounds,VOC)的廢氣(VOC廢氣)。這些廢氣未經處理排入大氣,在一定條件下會形成光化學污染,影響大氣質量,影響動植物生長和人類的健康。某些有毒VOC廢氣有致殘、致畸、致癌作用,對長期暴露其中的人體造成嚴重傷害。為此,各國頒布了相應的法令,限制該類氣體的排放,我國于1997年頒布并實施的《大氣污染綜合排放標準》,限定33種污染物的排放限值,其中包括苯、甲苯、二甲苯等揮發性有機物。

對VOC廢氣的治理,有多種處理技術可供使用。但對于VOC濃度低、風量大的廢氣,傳統工藝存在投資運行費用高、處理效率低和處理后存在二次污染等問題。近年來,逐漸發展的廢氣生物處理技術作為一種新型的空氣污染控制技術,得到日益廣泛的應用。該項技術與傳統的燃燒法、催化氧化法、吸收法、吸附法相比,對VOC低含量廢氣的處理有明顯的優勢。本文主要介紹現行的德國廢氣生物處理技術,以期對我國相應技術的推廣應用起到借鑒作用。

1 廢氣生物處理工藝

1.1 生物處理原理

廢氣的生物處理技術首先應用于農業生產過程中異味氣體的處理,例如養殖業中動植物加工產生的臭氣、堆肥發酵和生物污泥廢氣處理等。隨著工業生產中產生的揮發性有機氣體的污染日益嚴重,這項技術逐步應用到工業廢氣凈化領域。其凈化的基本原理是:有機廢氣或異味氣體流經帶有液體吸收劑的處理器;在處理器中,由于廢氣中的污染物在氣、液相之間存在濃度梯度,濃度差使其從氣相轉移到液相,被生存其中的微生物吸附;通過微生物的代謝作用,有機物被分解、轉化為生物質和無機物。

1.2 反應處理工藝分類

生物處理技術的基本工藝流程以生物過濾為例,如圖1所示,廢氣經過一定的除塵、溫度和濕度調節,進入生物處理單元,經過微生物的處理,氣體可以達標排放。

根據處理運行方式不同,處理工藝主要分為生物濾床工藝和生物洗提工藝兩種。

1.2.1 生物濾床

廢氣流經生物濾床(見圖2)中的活性濾層,有機物被濾料上的濕潤水膜吸收,通過濾料上生活的微生物的代謝作用而降解。

圖2 生物濾床

生物濾床主要由進氣系統、布氣承托層、生物濾層和維護裝置組成。

在生物濾床處理廢氣過程中,微生物的活性和數量對處理效果具有決定意義,它們取決于如下因素:進氣流量、溫度和濕度;廢氣中物質組成;濃度的穩定性和水溶性;氧氣和營養物的供給;濾床的布置和溫度、濕度保持;濾料的選擇;濾床中的pH控制等。

濾料影響微生物的生長,從而直接影響凈化效果。濾料選擇必須考慮濾料的孔隙率、孔徑分布、比表面積、親水性、自身氣味、pH等參數。在工程實踐中,一般可選擇有機濾料或無機濾料。無機濾料選擇比表面積大,有一定強度的無機填料,如加氣混凝土、多孔陶粒、熔巖顆?;虻V渣等。有機濾料主要有腐殖樹皮、植物根須、枝杈、鋸末、泥炭等及其混合物。由于有機濾料廉價易得,獲得廣泛的應用。有機濾料濾層一般高度在0.5~1.2 m。運行3~5年后,由于密實度增大造成阻力增大,應進行更換;更換濾料時,宜分次進行,以保持濾料中微生物種群的穩定。

1.2.2 生物洗提工藝

生物洗提工藝采用了污染物的液體吸收和生物處理的聯合作用。廢氣首先被液體(吸收劑)有選擇地吸收形成混合污水,再通過微生物的作用將其中的污染物降解。根據污水處理的方式(吸收劑再生方式)不同,可分為活性污泥法和生物膜法(生物滴濾池),構筑物示意圖如圖3、圖4所示。

從圖3中可以看出,生物洗提-活性污泥法是將吸收劑(水和微生物的混合液)和廢氣在吸收塔內采用通過噴淋、填料填充或曝氣等方式進行混合,溶解于水的有機物被微生物吸附,排入活性污泥反應器后進一步被降解,吸收劑得到凈化再生和重復使用。因為吸收劑的再生速度不受處理負荷和吸收速度的影響,所以這種方法適用于處理生物降解速度較慢的有機物。

圖4所示滴濾池中的填料上生長有大量生物膜,當廢氣通過其間,有機物被生物膜表面的水層吸收后被微生物吸附和降解,得到凈化再生的水被重復使用。

在生物洗濾過程中,吸收劑的再生效率影響廢氣的吸收、凈化效果和系統的能耗高低,

這主要取決于污水處理效率的高低。而影響生物洗提工藝處理效果的因素有:廢氣中有機物水溶性和生物降解難易程度;進氣溫度、粉塵和有毒物質含量;對微生物的曝氣和營養物質供給(如N、P等);水的溫度、pH、含鹽量和新鮮淡水的補充情況。

2 生物反應器的應用和經濟技術比較

2.1 應用范圍與設計參數確定

廢氣生物處理的主要適用范圍是:去除異味氣體和含VOC廢氣濃度較低的廢氣,廢氣中TOC(總有機碳)95%;廢氣組分易溶于水,易生物降解。對廢氣中各種組分的降解情況如表1所示,可作為工藝設計的選擇依據。

工程設計中,需要同時考慮廢氣中氣體組分的種類、濃度,反應器中有效接觸時間。反應器的尺寸由面積負荷:m3氣體/(m2過濾面積·h);接觸時間:s;體積負荷:gTOC/ (m3過濾體積·h);或:氣味單位GE/(m3過濾體積·h);或:m3氣體/(m3過濾體積·h)等參數確定。

實際工程中,反應器尺寸可參考同類生產企業的經驗值估算,并應進行中試實驗,以優化設備尺寸,降低投資。表2、表3分別給出不同種類企業應用生物濾床和生物洗提工藝的情況。從兩種工藝的應用可以看出,生物濾床工藝對氣味和易溶性有機氣體去除效率較高,而生物洗提能夠用于生物降解性較差的VOC廢氣處理。

2.2 與其他工藝的經濟技術比較

工業廢氣的處理方法范文6

【關鍵詞】揮發性有機物 VOCs排放源 吸收法 吸附法 燃燒法 生物法

1 前言

揮發性有機物 (volatile organic compounds,VOCs)是指在標準狀態下飽和蒸氣壓較高(標準狀態下大于13.33Pa)、沸點較低、分子量小、常溫狀態下易揮發的有機化合物,主要包括脂肪族和芳香族的各種烷烴、烯烴、含氧烴和鹵代烴等,如苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、甲醛、乙酸乙酯等。VOCs一般具有較強的刺激性和毒性,部分具有致畸、致癌、致突變作用,相當一部分有惡臭、易燃易爆等特性,在生產和運輸過程中存在很大的安全隱患[1]。VOCs中有些化學活性很強,是引起光化學煙霧的因子之一[2]。鹵代烴類VOCs可破壞臭氧層,會引起溫室效應等全球性環境問題[3]。

本文在查閱已有揮發性有機污染物相關污染治理技術規范和文獻的基礎上,介紹揮發性有機污染物的主要污染源,并針對工業污染源介紹主要的污染處理技術。

2 VOCs主要污染源分析

VOCs排放源主要包括自然源和人為源,其中自然源主要為植被排放、森林火災、野生動物排放和濕地厭氧過程等;人為源主要包括生活源、移動源和工業源。

生活源排放對象主要包括建筑裝飾、油煙排放、垃圾焚燒、秸稈焚燒、服裝干洗等。移動源是指汽車、輪船、飛機等各種交通運輸工具的排放。工業源排放所涉及的行業眾多,具有排放強度大、濃度高、污染物種類多、持續時間長等特點,對局部空氣質量的影響顯著。研究結果表明,工業源排放量占整個人為源的比重最高達55.5%,工業源中的重點工業行業包括石油煉制和儲運、化工、溶劑使用(包括表面涂裝)等。

3 工業源VOCs處理技術

工業源VOCs處理技術主要有吸收、吸附、冷凝、膜分離、燃燒、生物法、低溫等離子體破壞和光催化氧化技術等,在進行VOCs處理技術選擇時,應綜合考慮VOCs氣體特性(VOCs濃度、流量、溫濕度、顆粒物含量)、VOCs處理技術的技術經濟性能、排放標準等因素[4]。本文主要介紹應用較為廣泛的吸收法、吸附法、燃燒法和生物法。

3.1 吸收法

吸收法是采用低揮發或不揮發液體為吸收劑,利用廢氣中各種組分在吸收劑中溶解度或化學反應特性的差異,使廢氣中的有害組分被吸收劑吸收,從而達到凈化廢氣的目的。此法處理效率高,適用范圍大,但要消耗大量的吸收劑,吸收產物后處理費用大,且易造成二次污染。

吸收法可以分為物理吸收和化學吸收。VOCs的吸收通常為物理吸收,根據有機物相似相溶原理,常采用沸點較高、蒸汽壓較低的柴油、煤油作為溶劑。對一些水溶性較高的化合物,也可以使用水作為吸收劑。

3.2 吸附法

吸附法是利用各種固體吸附劑(如活性炭、活性炭纖維、分子篩等)對排放廢氣中的污染物進行吸附凈化的方法。吸附法設備簡單、適用范圍廣、凈化效率高,主要包括固定床吸附技術、移動床(含轉輪)吸附技術、流化床吸附技術和變壓吸附技術等。目前,國內主要采用固定床吸附技術,吸附劑通常為顆?;钚蕴亢突钚蕴坷w維。

吸附濃縮-催化燃燒技術是將吸附和催化燃燒相結合的一種集成技術,將大風量、低濃度的有機廢氣經過吸附/脫附過程轉換成小風量、高濃度的有機廢氣,然后經過催化燃燒凈化。

3.3 燃燒法

燃燒法是將廢氣置于過量的空氣中燃燒,生成CO2和H2O的方法。此法應用范圍較廣,但缺點是不能回收廢氣中一些有用的物質,所以主要用于沒有回收價值廢氣的凈化。燃燒法主要有直接燃燒、熱力燃燒和催化燃燒三種方法。

直接燃燒是在高溫下把VOCs直接當燃料燃燒的方法,適用于去除高濃度有機廢氣或者熱值較高有機氣體。熱力燃燒主要適用于處理低濃度有機廢氣,需要添加輔助燃料(如天然氣),運行費用較高。催化燃燒是一種無火焰燃燒,即在較低溫度下,VOCs在固體催化劑表面發生催化氧化,生成CO2和H2O的技術。目前,催化燃燒技術已相對成熟,現已廣泛應用于化工、噴漆、絕緣材料等行業產生的廢氣凈化,尤其適用于處理廢氣溫度較高或有機物濃度較高的廢氣。常用的催化燃燒技術有蓄熱式催化燃燒技術和預熱式催化燃燒技術。

3.4 生物法

生物法是利用微生物將廢氣中有機污染物或惡臭物質降解或轉化為無害或低害類物質的過程。該法具有投資少、運行費用低、無二次污染等優點,主要適合于處理低濃度、大氣量且宜生物降解的氣體。生物處理技術按照微生物的存在方式和水分、營養物質添加方式的不同,可分為生物洗滌法、生物過濾法和生物滴濾法三類[5]。

生物洗滌法是利用由微生物、營養物和水組成的微生物吸收液處理廢氣,適合于吸收可溶性氣態物。生物洗滌法的反應裝置多由一個吸收塔和一個再生池構成,生物洗滌液(循環液)自吸收塔頂部噴淋而下,廢氣中的有機物和氧在這個過程中傳入液相,吸收了有機污染物的洗滌液再進入再生反應器(活性污泥池)中,洗滌液中的有機物被再生反應器中的微生物降解,從而達到再生的目的。生物洗滌法中氣、液相的接觸方法,除采用液相噴淋,還可以采用氣相鼓泡。一般而言,若氣相阻力較大可用噴淋法;反之,液相阻力較大時則用鼓泡法。由于生物洗滌法的循環洗滌液需采用活性污泥法來再生,所以在通常情況下,循環洗滌液主要是水,因此該方法只適用于水溶性較好的VOCs,如乙醇、乙醚等,對于難溶的VOCs,該方法則不適用。

生物過濾法原理為:揮發性有機氣體首先經過預處理(包括去除顆粒物和調溫調濕),具有一定濕度的有機廢氣經氣體分布器進入生物濾塔,從氣相轉移到生物層,進而被氧化分解,微生物所需的營養物質由介質自身供給或者外部加入。生物過濾法主要依靠微生物的作用來去除氣體中的污染物,微生物的活性決定了反應器的性能。

在三種處理設施中,生物滴濾器由于具有阻力較小、空隙率高,使用壽命長、反應條件易于控制、抗沖擊負荷等特點,越來越受到重視。該方法是依靠生長在惰性載體上的微生物來處理污染物質的系統。由于載體的存在,微生物的生物量增大,氣液接觸效率高,可以達到高效去除的目的。同時,濾料層的空隙較大,允許有比生物濾床更多的微生物量生長而不致出現填料堵塞的情況,從而可以承受更大的污染負荷,即使中斷較長時間的營養物質供給,系統仍保持很高的去除率。由于生物滴濾塔通常由不含生物質的惰性填料構成,其頂部設有噴淋裝置用以控制填料層的濕度,同時還能通過向噴淋液中加入營養鹽和緩沖物質創造適宜微生物生長繁殖的環境,因此具有凈化效率高、操作彈性較強等特點,適合處理污染負荷相對較高的非親水性VOCs污染物,也適合處理鹵代烴類降解過程產酸的污染物。

4 結語

目前,隨著經濟的發展和人們對生活環境質量要求的提高,我國對VOCs的排放及治理越來越重視,也陸續出臺了相關的污染物控制標準,并大力扶持環保產業的發展。建議國家和地方環保部門加快VOCs相關環境標準的制定工作的同時,加強對VOCs治理設施的日常監督管理,確保污染物達標排放。

參考文獻:

[1]張云,李彥鋒.環境中VOCs的污染現狀及處理技術研究進展[J].化工環保,2009,29(5):411-415.

[2]Shao M, Zhang Y H, Zeng L M, et al. Ground-level ozone in the Pearl River Delta and the roles of VOC and NOx in its production[J]. Journal of Environmental Management, 2009, 290(1): 512-518.

[3]吳祖良,謝德援,陸豪等.揮發性有機物處理新技術的研究[J].環境工程,2012(3): 76-80.

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