孫本崗, 張富征, 杜道忠 (河南能源化工集團鶴壁煤化工有限公司, 河南 鶴壁 458000)

1 成果實施前的基本情況

在BDO裝置當中，關鍵的水源為脫離子、日常污水、地面清潔用水與故障排水等。日常污水一般是流經污水管網(wǎng)到格柵井中，在除去漂浮物與大型固體之后到達污水改善池，通過提升泵至1#水解酸化池，與水解酸化菌發(fā)生反應，分解許多結構繁瑣的大分子有機物為簡單的小分子，將3#水池的溫度調節(jié)至36±2 ℃，并將中間水池升到HAF反應器中處理。首先將廢水當中存在降解困難的高分子有機物實施酸化水解，產生容易降解的低分子有機物，把多元酸轉化成單元酸，再將其氧化成氨氮、硫化物與CO等，接著進入到產氣環(huán)節(jié)，部分單元酸轉化成沼氣，采用三相分離裝置實施氣水泥分離后將其集中到沼氣柜中。厭氧處理法大約在1970年誕生于美國，起初在處理較高濃度制藥廢水時獲得了明顯的成就，直到現(xiàn)在，這種方法依舊在各個國家處理化工合成制藥廢水中重點運用，從而技術更加完善，使得厭氧流化床處理法、厭氧顆粒污泥膨脹床處理法、厭氧折流板反應器處理法等也逐步在處理化工合成制藥廢水時更加廣泛。厭氧生物處理法的廢水處理方式主要是在無氧的條件下，將大量的有機物憑借轉性厭氧菌和兼性厭氧菌轉化為甲烷等單一性的小分子有機物與無機物，這種方法去除有機物更有效、產生的污泥量較少、實施的成本也不高，但是會由于廢水長時間的停留而產生過多的臭氣。

2 成果實施存在的問題與要達到的效果目標

2.1 存在的問題

廢水重點來源是設施、工具和地點的清洗廢水，假設這些環(huán)節(jié)中產生的廢水未經加工直接流進下水道，會導致一連串后果：(1)當中的固體會使得水流變渾濁，將陽光隔離起來無法照射入水中，從而干擾水中植物進行光合作用；(2)固體的涂料流入河水之后，就會附著在魚鰓上，以至于魚類無法正常呼吸；(3)廢水里的表層活性劑和纖維素增稠劑里需要降解的生物，會導致氧氣使用量的增加，減少氧氣在水中的比重，進而威脅到水中魚類與其他水生生物的生存。

2.2 效果目標

對污水站VOCs進行處理時效率≥90%，同時排氣高度不得小于25 m，排放量的標準需要達到GB14554《惡臭污染物排放標準》(如表1所示) 條件：臭氣無量綱＜2000，排氣筒中的 VOCs排放濃度都應該≤120 mg/m3。

表1 惡臭污染物排放標準

3 成果實施具體方案或措施

3.1 廢氣處理工藝選擇

對于具有較強揮發(fā)性特點的有機化合物(VOCs)進行加工的措施，重點分為回收和銷毀兩類，其中回收技術是一種十分普遍的物理方式，也就是運用轉變溫度與壓力，或是采用部分能夠選擇的吸附劑來吸附有機氣相物，普遍使用的包含吸收技術、膜分離技術與冷凝技術。另一種銷毀技術，關鍵是運用生物科學反應、化學反應再加上光、熱和催化劑來把有機元素轉化成二氧化碳或水等純凈元素。需要用到的技術之一是吸附組合技術，具體的操作方法就是使用固體的吸附劑將有害物質吸附上來。這種操作方法非常容易、能夠廣泛地使用，所以慢慢的變成了我國目前使用頻率最多的一種治理技術[1]。對我國的有機廢氣進行處理時，過半的污染率都是吸附儀器的運用所導致的，經常使用的吸附工藝有：吸附—初凝技術、吸附—催化燃燒技術等等，在使用這些技術時可以充分降低VOCs 廢氣成分多樣和風量大無法回收利用的障礙。其二是吸附—冷凝技術：將廢氣中還相對有價值一點的元素，通過吸附—冷凝技術進行回收利用，再利用分子篩選儀器把有機物吸附出來，同時在高溫空氣中展開脫附，把有機物初凝回收。這種操作技術和儀器當下正處于開發(fā)環(huán)節(jié)。其三就是吸附—蓄熱氧化技術：這種技術能夠對熱量展開處理，其實現(xiàn)的理論參考是利用對大風量與濃度較低有機物的吸附，同時結合高溫環(huán)境展開脫附轉化，運用這種措施能夠把凈化率優(yōu)化至95%。

3.2 吸收技術

吸收技術的運行原理就是利用吸收液對有機化合物進行吸取的一類操作方式，通過吸收技術來實現(xiàn)對廢氣的加工，需要把廢氣的比例控制在有限的范圍當中，這樣加工處理能夠讓效率高達95%，且此方法適合運用在環(huán)境濕度較高的有機化合物廢氣加工當中。水性涂料里的有機化合物涵蓋了醇類與氨類元素，這種元素具有易溶解在水中的特點，所以能夠將水當成吸收液來展開吸附，有害元素被吸收液吸附之后就能夠多次利用[2]。

3.3 低溫等離子法

低溫等離子技術是通過電場具備的加速功能，物質內部不通電性的粒子由于受到電場力的作用，無法再集合在一起，成為可以自由運動的電子，一般能量大于所治理的物分子化學鍵時，就會出現(xiàn)斷裂，進而達到消除氣態(tài)污染物的目的。將對給人體造成危害的大氣污染物(HAP)當做研究對象，通過低溫等離子工藝研究分析金屬氧化物具備的催化活特點，在不運用MnO2催化劑的前提下，苯的摩爾轉化率為30%；在加入相應的MnO2催化劑，就會明顯增加其轉化率，可達 94%左右。低溫等離子工藝通常運用在電子廠的廢氣處理過程中，然而由于該方法的高壓能量會造成有機混合氣體爆炸，存在潛在風險，天津市的相關部門早就停止該技術的使用。

3.4 生物處理法

生物處理法對工業(yè)廢氣較多、濃度較低且污染物大的VOCs來說具有較大價值，主要劃分成了傳質與生物降解兩個環(huán)節(jié)，反應速率能夠對VOCs的凈化造成影響。主要原理就是廢氣先利用增濕塔增加濕氣，接著進入反應器下方，與附著在填料中的微生物產生反應有效降解廢氣[3]。

3.5 UV光解凈化法

在光解凈化裝置中，運用高能的UV紫外線分解氧化惡臭的物質分子鏈，更改其構造，把高分子的污染物質分解氧化成低分子的無害物質。

3.6 工藝路線確定

在對VOCs進行處理時的工藝流程 (如圖1所示) 為：將鐵碳池、pH調節(jié)池、水解酸化池以及事故池加蓋密封，再把水池當中形成的廢氣通過吸風罩集中后，運送至酸堿系統(tǒng)洗滌，再把氣體輸送到UV光解系統(tǒng)中進行處理，最后通過25 m的煙囪排放。

圖1 工藝簡圖

將鹽酸作為酸洗塔的介質，液堿作為堿洗塔的介質，并在噴淋塔液口主管道上安裝可以自動報警的pH裝置，在塔中的循環(huán)液pH值未滿足標準濃度時會發(fā)出響應，然后開啟加藥泵流入藥液，直到循環(huán)液滿足規(guī)定pH值后關閉。

4 成果創(chuàng)新點

該裝置的對VOCs進行處理時，運用酸噴淋塔將堿性氣體去除，通過酸堿中和，維持循環(huán)液的pH值一直在5～6的弱酸性范圍內，以保證廢氣當中的堿性廢氣可以全部去除，堿噴淋是為了去除酸性氣體，維持pH值弱堿性在8～9之間。而后運用UV光解設備中的波段，切成許多小的有機分子鏈，紫外光與空氣當中的氧產生反應出現(xiàn)臭氧，從而產生水與CO2。

5 實施運行情況

在開展BDO污水站的VOCs治理項目時，設備儀器試啟動很長一段時間后，能夠對現(xiàn)場刺激性氣味進行較好的控制，優(yōu)化工人的施工環(huán)境，再通過第三方機構檢驗之后，可以取得較好的處理效率并滿足預期效果。

6 結語

VOCs治理主要優(yōu)點表現(xiàn)在對社會環(huán)境的環(huán)保效益上，VOCs能夠給人體健康造成危害，它和大氣層當中的NO2發(fā)生反應形成O3，產生光化學煙霧，同時會產生大量的異味、惡臭等，給人的呼吸道造成刺激性傷害，還會干擾到心臟、肝肺等功能。在該項目進行之后，對VOCs進行處理的效率增長至90%，極大的降低了揮發(fā)性有機廢氣的排放量與光化學煙霧的產生。