趙亞斌（中聯(lián)西北工程設(shè)計(jì)研究院有限公司，陜西　西安　710082）

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一種農(nóng)藥廢氣離子除臭技術(shù)方法

趙亞斌
（中聯(lián)西北工程設(shè)計(jì)研究院有限公司，陜西西安710082）

摘要：農(nóng)藥制劑產(chǎn)品存在一定的危害性，生產(chǎn)過程中從原料的粉碎、加料、裝料、生產(chǎn)、包裝等過程中都很容易出現(xiàn)粉塵及有害氣體，大量的揮發(fā)性有機(jī)物或粉塵顆粒，會(huì)使生產(chǎn)環(huán)境中的空氣產(chǎn)生異味，這些異味氣體成分復(fù)雜，危害性大。針對(duì)這種情況，在增加通風(fēng)布袋除塵的基礎(chǔ)上，采用化學(xué)洗滌和離子活性氧除臭工藝對(duì)除異味進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)同時(shí)保證達(dá)標(biāo)排放。

關(guān)鍵詞：農(nóng)藥制劑；廢氣；高能粒子

目前，我國的農(nóng)藥制劑產(chǎn)品存在一定的危害性，生產(chǎn)過程中從原料的粉碎、加料、裝料、生產(chǎn)、包裝等過程中都很容易出現(xiàn)粉塵及有害氣體，大量的揮發(fā)性有機(jī)物或粉塵顆粒，會(huì)使生產(chǎn)環(huán)境中的空氣產(chǎn)生異味，這些異味氣體成分復(fù)雜，危害性大，可經(jīng)呼吸道、眼、皮膚等不同途徑進(jìn)入人體，使人頭昏，難受，長期置身其中，對(duì)人體的神經(jīng)系統(tǒng)損害極大。因此，必須采取切實(shí)可行的辦法，對(duì)污水處理廠內(nèi)產(chǎn)生異味氣體的地方進(jìn)行凈化處理，改善其空間及其周圍的環(huán)境質(zhì)量。

而現(xiàn)在普遍采用的活性炭吸附、溶液吸收或焚燒方法，不是活性炭的更換成本太高就是帶了二次污染問題，生物除臭又因?yàn)橹贫拘晕⑸锖茈y存活。針對(duì)這種情況，在增加通風(fēng)布袋除塵的基礎(chǔ)上，采用化學(xué)洗滌+離子活性氧除臭工藝對(duì)除異味進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的同時(shí)保證達(dá)標(biāo)排放。

1　廢氣來源

由于企業(yè)產(chǎn)品種類繁多，且季節(jié)性淡、旺季生產(chǎn)，生產(chǎn)中產(chǎn)生廢氣的原料有幾百種，分別來自粉體車間排量30000m3/h，液體車間30000m3/h，懸浮劑和除草劑車間各自3000m3/h。盡管為了減少廢氣中的原料粉塵，已經(jīng)采取了局部收集，整體排風(fēng)再經(jīng)過帶式除塵器的處理，但是仍然有明顯異味散逸。污染物質(zhì)種類及濃度見表1。

表1　惡臭污染物質(zhì)種類及濃度

2　處理工藝流程

為了加大氣體中顆粒物、不溶性組分、可溶性氣體、疏水性成分向液體中轉(zhuǎn)移速率和轉(zhuǎn)移量，從而減輕后續(xù)處理工藝單元的壓力與負(fù)荷。在高能離子系統(tǒng)前端加入預(yù)處理系統(tǒng)，可以有效緩解后續(xù)離子除臭系統(tǒng)的處理負(fù)荷，延長高能離子除臭系統(tǒng)的使用壽命。且預(yù)處理系統(tǒng)是采用噴淋的方式對(duì)廢氣進(jìn)行處理，在除臭的過程對(duì)廢氣中的粉塵也能有效去除，如圖1所示。

圖1　預(yù)處理+高能離子除臭系統(tǒng)工藝流程圖

工藝說明：①將提升泵房等除臭區(qū)域進(jìn)行有效密封，通過收集管道將除臭區(qū)域的臭氣分別收集后送至離子除臭系統(tǒng)前端的空氣過濾器；②由于收集的氣體中含有微小的粉塵顆粒，水霧，通過空氣過濾器可以清除掉氣體中微小的粉塵顆粒和水霧；③經(jīng)過濾后的氣體進(jìn)入活性氧離子反應(yīng)裝置，氣體中的甲硫醇、氨、硫化氫等污染物分子與離子發(fā)射裝置產(chǎn)生的正、負(fù)氧離子充分混合，極短的時(shí)間內(nèi)被氧化、分解，生成二氧化碳、水等穩(wěn)定無害的小分子。凈化后的氣體通過置于隔聲箱中的風(fēng)機(jī)送到排氣筒達(dá)標(biāo)排放。

3　主要工藝設(shè)備

3.1洗滌裝置

對(duì)于臭氣成分復(fù)雜，濃度經(jīng)常波動(dòng)的異味氣體，洗滌裝置配置有高液氣比、高噴淋密度、強(qiáng)接觸方式和氣液有效接觸時(shí)間長的噴灑裝置和高比表面積的洗滌填料，同時(shí)，針對(duì)不同氣體組分，在洗滌液中通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)投加一定比例、pH值適宜的洗滌藥劑，最大限度降低液體的表面張力，使氣體中的不溶性、難溶性組分、可溶性氣體和疏水性成分（有機(jī)成分）最大限度從氣相轉(zhuǎn)移到液相。洗滌工作液使用一段時(shí)間后部分排除系統(tǒng)外，進(jìn)入污水處理系統(tǒng)，部分在補(bǔ)充新鮮工作液后繼續(xù)循環(huán)使用；經(jīng)過預(yù)處理后的氣體得到初步凈化，經(jīng)管道輸送到下一級(jí)的除臭系統(tǒng)，預(yù)處理裝置工藝參數(shù)見表2。

表2　預(yù)處理裝置工藝參數(shù)表

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：①選用比表面積大的洗滌填料；②氣液接觸充分，反應(yīng)完全，凈化效率高；整體阻力??；③塔體采用玻璃鋼材質(zhì)，抗老化、耐腐蝕性能優(yōu)越，顏色和周圍環(huán)境協(xié)調(diào)，外型美觀；④布局優(yōu)化，結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小。

3.2高能粒子活性氧設(shè)備

離子活性氧除臭工藝的技術(shù)原理是利用高額高壓靜電的特殊脈沖放電方式（活性氧發(fā)射電極每秒鐘發(fā)射上千億離子活性氧），產(chǎn)生高密度的高能活性氧（O2、O2-、O2+、OH、HO2、O等氧簇聚集體），這些活性正負(fù)離子、光電子及羥基自由基等強(qiáng)氧化性的活性基團(tuán)，迅速與污染物份子碰撞，激活有機(jī)分子，并直接將其破壞；同時(shí)，空氣中的氧分子被激發(fā)產(chǎn)生二次活性氧，與有機(jī)分子發(fā)生一系列鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，并利用自身反應(yīng)產(chǎn)生的能量維系氧化反應(yīng)，進(jìn)一步氧化有機(jī)物質(zhì)，生成二氧化碳和水以及其他小分子。離子對(duì)惡臭污染物（H2S、NH3、CH3SH、VOCS）的去除主要有兩條途徑：一是在高能電子的瞬時(shí)高能量作用下，打開有害氣體分子的化學(xué)鍵，使其直接分解成單質(zhì)原子或無害分子；二是在大量高能電子、離子、激發(fā)態(tài)粒子和氧自由基、氫氧自由基（自由基因帶有不成對(duì)電子而具有很強(qiáng)的活性）等作用下的氧化分解成無害產(chǎn)物。

離子活性氧除臭技術(shù)是世界上運(yùn)用離子凈化空氣的多種技術(shù)中最成熟高效的一種技術(shù)，它具有占地面積小、能耗低、無人維護(hù)、運(yùn)行成本低廉、受環(huán)境影響小的優(yōu)點(diǎn)，具有其他技術(shù)無可比擬的優(yōu)越性。模擬自然界空氣自凈過程的氧離子發(fā)生器產(chǎn)生高能粒子，不添加任何化學(xué)物質(zhì)就能徹底、全面消除空氣中的各種異味，殺滅空氣中的細(xì)菌，去除可吸入顆粒物等有害物質(zhì)，且安全、可靠，無二次污染。

氧離子發(fā)生段利用高頻高壓靜電的特殊脈沖放電方式每秒鐘發(fā)射上千億個(gè)離子活性氧，產(chǎn)生高密度的高能活性氧（介于氧分子和臭氧之間的一種過渡態(tài)氧），迅速與污染物分子碰撞，激活有機(jī)分子，并直接將其破壞；或者高能活性氧激活空氣中的氧分子產(chǎn)生二次活性氧，與有機(jī)分子發(fā)生一系列鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，并利用自身反應(yīng)產(chǎn)生的能量維系氧化反應(yīng)，進(jìn)一步氧化有機(jī)物質(zhì)，生成二氧化碳和水以及其他小分子，而且可以在極短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到很高的處理效率，板狀電極結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2　板狀電極結(jié)構(gòu)效果圖

上述過程在常溫下進(jìn)行，也稱為“低溫燃燒”過程，包括了過氧化氫、OOH的催化作用和紫外線作用等，產(chǎn)生O2、O2-、O2+、OH、HO2、O等氧簇聚集體，具有極強(qiáng)的氧化能力。

3.3控制系統(tǒng)

控制裝置包括可編程制控制器（PLC）、斷路器、繼電器等，保證系統(tǒng)全自動(dòng)運(yùn)行。采用就地和遠(yuǎn)程兩種運(yùn)行模式，就地控制模式下，通過人工手動(dòng)控制設(shè)備的啟停，在遠(yuǎn)程控制模式下，可在上位機(jī)對(duì)設(shè)備進(jìn)行啟?？刂?，同時(shí)，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)應(yīng)可在上位機(jī)進(jìn)行顯示。提供與控制室相適應(yīng)接口，能實(shí)現(xiàn)就地與遠(yuǎn)程控制，能輸送狀態(tài)和報(bào)警信號(hào)，如圖3所示。

圖3　控制原理圖

4　治理效果

治理后排放氣體達(dá)到《中華人民共和國惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB14554－93）15m高空排放標(biāo)準(zhǔn)，污水處理廠周圍環(huán)境明顯改善，臭氣處理后排放指標(biāo)見表3。

表3　臭氣處理后排放指標(biāo)

5　結(jié)語

本系統(tǒng)處理效率高，在任何季節(jié)、任何氣候條件下都能滿足處理效果要求。優(yōu)化總布局保證日常的運(yùn)行、檢修空間，工藝運(yùn)行完全自動(dòng)，無須人工操作，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，無廢水和其他任何二次污染。每處理1000m3/h消耗功率可控制在1.0kW以下（包括風(fēng)機(jī)）。

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中圖分類號(hào)：TQ450.6