徐令云,徐順秒,高 昶,徐 瑛
(1.杭州環(huán)保成套工程有限公司,浙江 杭州 310012;2.杭州伯斯維環(huán)境科技有限公司,浙江 杭州 310012)
在民眾對(duì)環(huán)境質(zhì)量要求日益提高的新形勢(shì)下,加強(qiáng)對(duì)工業(yè)廢水、廢氣的治理,成為改善大氣污染環(huán)境質(zhì)量的一個(gè)重要途徑。在廢水處理裝置中產(chǎn)生的惡臭廢氣,對(duì)環(huán)境和人體都有一定的危害,因此加強(qiáng)對(duì)工業(yè)廢水處理裝置中廢氣的治理,可以更好地減少?gòu)U水處理工程惡臭廢氣對(duì)環(huán)境的污染影響,需要在工作中重視并落實(shí)[1]。
工業(yè)廢水處理裝置中產(chǎn)生的惡臭氣體,主要成分為硫化氫、氨以及硫醇類、硫醚類、烴類、有機(jī)鹵系衍生物等揮發(fā)性物質(zhì)。這些物質(zhì)的產(chǎn)生,不僅對(duì)環(huán)境具有嚴(yán)重的影響,還對(duì)人體的神經(jīng)系統(tǒng)、血液功能、造血功能都產(chǎn)生較大的影響。在對(duì)工業(yè)廢水處理裝置中廢氣的治理過程中,需要結(jié)合實(shí)際的技術(shù)工藝、運(yùn)行成本、運(yùn)行效率,盡可能地對(duì)工業(yè)廢水、工業(yè)廢氣進(jìn)行一體化的處理應(yīng)用,不斷地提升廢水廢氣的處理效率[2]。另外,還要在治理工作的開展中,加強(qiáng)應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)、線上實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù),提高治理的水平,從而更好地保障人們的生存環(huán)境。
工業(yè)廢水處理裝置中的惡臭廢氣,根據(jù)廢氣產(chǎn)生部位可以分成收集系統(tǒng)和處理系統(tǒng)兩大類。收集系統(tǒng)主要是各工藝廢水的分類廢水集水池收集的廢氣。這部分廢氣成分復(fù)雜,根據(jù)廢水的不同來源,有可能含頭硫醇、胺、鹵代烴、苯、酚、醚、酯、烴等揮發(fā)性有機(jī)物。這部分廢氣,一般就在車間附近,必要時(shí)可根據(jù)氣體的性質(zhì)單獨(dú)預(yù)處理回收、單獨(dú)預(yù)處理或并入車間高濃度廢氣處理系統(tǒng)統(tǒng)一處理[3]。本文主要討論的是廢水處理系統(tǒng)中產(chǎn)生的惡臭氣體的處理工藝。
根據(jù)眾多工業(yè)廢水處理系統(tǒng)惡臭氣體處理工程調(diào)查,惡臭氣體主要產(chǎn)生點(diǎn)位是調(diào)節(jié)池、前段物化處理系統(tǒng)(含反應(yīng)池、初沉池。氣浮池、污泥濃縮池、污泥脫水系統(tǒng)等),厭氧池、兼氧池等。到好氧池及后面系統(tǒng),產(chǎn)生的惡臭氣體濃度大都不高。本文討論的主要是前面這些系統(tǒng)收集的惡臭氣體的處理工藝[4]。
根據(jù)大量工業(yè)廢水處理系統(tǒng)惡臭氣體處理工程調(diào)查,工業(yè)廢水處理系統(tǒng)惡臭氣體的主要成分為硫化氫、氨及惡臭(由硫化氫、氨以及其它惡臭污染物成分產(chǎn)生的綜合污染指標(biāo))。硫化氫和氨主要產(chǎn)生在無氧或缺氧狀態(tài)下的調(diào)節(jié)池及前段物化處理系統(tǒng)。在無氧或缺氧狀態(tài)下,廢水中的硫酸鹽或硫化物水解主要產(chǎn)生硫化氫,廢水中的各類蛋白質(zhì),氨基酸,胺類化合物等水解則主要產(chǎn)生氨[5]。各類不同行業(yè)的污水處理系統(tǒng)的惡臭氣體成分,除了這三項(xiàng)主要指標(biāo),有可能還存在其它氣體特種污染物,但其濃度一般都很低(大部分污染物低于排放標(biāo)準(zhǔn)),因此,這些因子也不在本文討論范圍。
廢水處理系統(tǒng)的廢氣,主要成分是硫化氫、氨及惡臭等,且濃度都較低。廢氣治理工藝繁多,其中針對(duì)高濃度廢氣處理的冷凝、催化氧化、焚燒、RTO等處理工藝基本都不在本文考慮范圍。針對(duì)低濃度廢氣處理,通常選用的有吸收法、等離子、UV光解、化學(xué)氧化、生物處理等工藝。下面,就上述工藝做簡(jiǎn)要介紹[5]。
廢水處理系統(tǒng)的廢氣,主要成分是硫化氫、氨及惡臭等,硫化氫和氨都可以通過酸堿中和吸收生成鹽予以去除。因此,處理廢水處理系統(tǒng)書的廢氣,一般首選吸收凈化法。以硫化氫為主的廢氣,首選用堿吸收。以氨為主廢氣,則優(yōu)先考慮用酸吸收。硫化氫、氨同時(shí)存在時(shí)考慮酸堿兩級(jí)吸收。
工業(yè)廢氣吸收治理設(shè)備的形式有多種,常見的有填料塔、旋流板塔、降膜吸收塔、文丘里等。通常選填料塔、旋流板塔較多。
填料塔是以塔內(nèi)的填料作為氣液兩相間接觸構(gòu)件的傳質(zhì)設(shè)備。填料塔的塔身是一直立式圓筒,底部裝有填料支承板,填料以亂堆或整砌的方式放置在支承板上。液體從填料上方經(jīng)噴淋系統(tǒng)噴到填料上,并沿填料表面流下。氣體從塔底送入,與液體呈逆流連續(xù)通過填料層的空隙,在填料表面上,通過氣液兩相的密切接觸進(jìn)行傳質(zhì)。
旋流板塔由類似風(fēng)機(jī)的葉片、降液管及中央盲板等組成,氣流由下向上通過旋流板葉片時(shí),產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)和離心運(yùn)動(dòng),與自上流下至盲板被分配流向各葉片的液體激烈碰撞、混合,進(jìn)行傳質(zhì)、傳熱、除塵[6]。
酸堿兩級(jí)吸收能去除大部分硫化氫、氨,但對(duì)少量特種惡臭氣體去除效果有限。在排放要求較高時(shí),一般可以再接一級(jí)化學(xué)氧化塔。
以上配置,在早期,十分流行。
等離子廢氣處理設(shè)備是在電場(chǎng)力的作用中,高能離子器產(chǎn)生a離子,這種離子與氧離子發(fā)生反應(yīng),可以將氧分子變成正氧離子、負(fù)氧離子、臭氧等不同的形式,與廢氣組分發(fā)生氧化反應(yīng),將廢氣中的污染物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化,變成無污染、無毒害的物質(zhì)。該設(shè)備價(jià)格低,能耗不大,運(yùn)行管理簡(jiǎn)單,對(duì)除臭有一定效果,曾一度十分流行。但該設(shè)備在有機(jī)廢氣濃度較高時(shí),存在爆炸風(fēng)險(xiǎn),在選用前,必須做好廢氣爆炸限計(jì)算。
這種廢氣的治理技術(shù)是一種新型的治理手段,主要是利用光化學(xué)氧化法的原理,借助于紫外線的光解作用,對(duì)廢氣中的有害物質(zhì)進(jìn)行氧化還原,實(shí)現(xiàn)有效的治理效果。這種方法在對(duì)廢水處理裝置中廢氣的治理應(yīng)用中,通過紫外光線的作用,與臭氧進(jìn)行反應(yīng),然后對(duì)污染的廢氣進(jìn)行降解處理。在實(shí)際的應(yīng)用過程中,這種方法相對(duì)復(fù)雜,需要根據(jù)不同的氣體種類進(jìn)行小試,取得相應(yīng)參數(shù)。但實(shí)際大部分設(shè)計(jì)應(yīng)用單位沒有相應(yīng)技術(shù)及設(shè)備,盲目應(yīng)用,效果不盡如人意。
生物處理是利用微生物的生物化學(xué)作用,使污染物分解,轉(zhuǎn)化為無害或少害的物質(zhì)。與傳統(tǒng)的物化處理工藝相比,具有可避免或減少二次污染、投資少、能耗低、除臭效率高、設(shè)備簡(jiǎn)單、運(yùn)行管理方便等優(yōu)點(diǎn),具有十分廣闊的應(yīng)用前景。
總之,針對(duì)工業(yè)廢水中廢氣的治理工作,一定要根據(jù)不同的廢氣種類,選擇合適的治理技術(shù)。酸堿吸收加化學(xué)氧化法是十分成熟且廣泛應(yīng)用的成熟工藝。等離子和光催化氧化工藝尚有待進(jìn)一步深入地研究及改進(jìn)提高。生物處理工藝效果好、成本級(jí)運(yùn)行費(fèi)用低。隨著技術(shù)進(jìn)步及經(jīng)驗(yàn)的積累,通過工藝的改進(jìn),該技術(shù)在污水處理系統(tǒng)的廢氣處理方面,將具有十分廣闊的應(yīng)用前景。