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化工废气的处理方法十篇

作者:小编 时间:2024-02-29 10:28:19 点击:

  核能和核技g在给人类带来巨大经济效益和社会效益的同时,也极大地危害着人类的健康和环境的安全。核电厂在运行过程中产生的放射性固体废物的处理与处置是核电站发展中必须解决的重要问题。在国家大力发展核电站的背景下,产生的放射性固体废物量也将成倍增加,如不严加控制和采取减容措施,势必造成放射性废物暂存压力、增加最终处置费用和电厂运行成本等。在核电厂内采用合理的废物处理工艺,满足废物最小化已经迫在眉睫。

  目前,我国在运核电机组22台,总装机容量2010万kW;在建机组26台,规模2800万kW,我国成为世界核电在建规模最大的国家。按规划到2020年在运机组5800万kW,在建3000万kW,包括红沿河二期、CAP1400示范工程、“华龙一号”国内示范工程迎来重启后的首个高峰。以此计算,从2015年~2020年6年时间要新建4000万kW,即每年平均开工6台左右核电机组。“十二五”期间在建规模保持着世界第一。

  田湾核电站1、2号机组运行期间产生的固体废物主要有两种,一种为工艺废物(蒸残液和废树脂),这些废物被水泥固化在混凝土桶内;另一种为技术废物,绝大部分为人员防护用品、抹布、吸水纸、塑料布等。技术废物经初级压缩处理后装入200L钢桶。截至2013年底,田湾核电站两台机组在运行均不足7个燃料循环的情况下,产生的放射性固体废物总量己高达1800m3,其中技术废物约为450m3,占固体废物总量的25%。

  焚烧技术是固体废物最简单、最有效的热化学处理工艺,并具有良好的减量化效果,使用广泛。热解气化属于焚烧技术,但是热解气化产生的尾气更易于处理,因此热解气化法日益引起重视。

  热解是指在无氧或缺氧的惰性气氛下,利用高温使固体废物有机成分裂解。气化则是在热解的基础上,加入功能气化剂,一方面促进长链挥发性产物向小分子烃类转变,另一方面也通过焦炭和气化剂反应使固体产物进一步转化成气体产物。热解气化过程产生的烟气量小,气流速度慢,夹带的粉尘少,且热解气化法在还原性气氛下进行,硫化物和氮化物的生成受到一定的抑制,因而热解气化,对环境更加友好。

  核电站运行产生时产生的放射性固体废物按来源分为工艺废物和技术废物两大类。技术废物是检修过程中产生的各种检修废物,主要是控制区检修活动产生的固体废物,包括塑料布、吸水纸、手套、抹布、报废的工作服、气衣和报废的设备、零部件、保温材料、建筑材料等。对控制区收集的检修废物进行仔细分类,然后进行压缩、打包。据统计,检修废物中约87%为可燃废物,其中塑料制品占了很大比例;13%为不可燃废物,主要是废金属和建筑垃圾。目前广东核电集团有4台机组在运行,每年约产生技术废物100m3左右(整备后的体积)。 采用热解气化方法处理可燃废物是比较先进的解决方案。

  采用热解气化技术处理中低放废物的工艺路线)预处理:进行分拣和\或破碎和\或打包。

  (2)热解气化处理:采用热解气化的方式将可降解废物转化为小分子可燃气体和固体残渣。

  (3)热氧化处理:将初级处理产生的可燃气体通过通入过量氧气的方法,将气体中的可燃气体完全氧化为二氧化碳、氮氧化物、硫化物和小部分残渣等。

  (4)尾气净化处理:将热氧化处理过程产生的尾气,经过一系列洗涤、吸附、过滤、分离等工艺过程去除灰尘、放射性核素、酸性气体和有害气体。

  (5)固化处理:将灰渣熔融灌入固化系统,与配料处理系统提供的矿物质结合,对灰渣进行固化,固化后的残渣交核电站统一管理。

  将固体废物中可能混杂的少量不可燃物(如金属、玻璃、砖头等),同时可防止闪点溶剂或气雾剂瓶等危险物质进入焚烧炉。

  破碎后的物料较难控制加料量且增加输送困难,为此,破碎后物料应经适当的再包装、以料包的形式进行输送和加料。

  热解气化处理中低放废物的主要目的是将中低放废物通过热解或通入适量气化剂的方式,转化为尽可能多的小分子可燃气体和小部分残渣。对于核电行业可以热解气化的物品主要是:纯棉防尘服、防尘服饰、塑料布、塑料防尘服饰、橡胶用品等。其中主要采用的气化剂为氧气、空气、水蒸气等。热解温度为300℃~500℃之间,加热时间1小时左右。

  将初级处理产生的可燃气体通过通入过量氧气的方法,将气体中的可燃气体完全氧化为二氧化碳、氮氧化物、硫化物和小部分残渣等。一般采用雾化喷嘴燃烧技术。但是在核行业为了确保绝对安全可以采用更加安全稳妥的办法――多孔介质燃烧。该技术主要通过有催化功能的蜂窝状陶瓷型体为媒介,将进入该燃烧器的气体或液体充分分散燃烧,形成均匀燃烧体,并且可以将蜂窝状陶瓷体蓄热,使燃烧持续稳定地进行,确保燃烧的安全、稳定性。

  通过热氧化处理的气体,温度较高,一般先通过急冷将尾气温度迅速降低到250℃以下,防止二f英的生成。然后经过洗涤、过滤、吸附、分离等方式将尾气中的灰尘颗粒,放射性核素、凝胶等物质去除掉,达到国家排放标准。

  现在的固化处理技术主要为:玻璃固化、水泥固化、混凝土固化、类矿石固化和类玻璃固化等。采用最广泛,并且操作较简单的还是水泥固化。但是水泥固化的缺点是:用来固化离子交换树脂时,由于树脂有溶胀性,经过一定时间的溶胀,会将用于固化的水泥粉化,造成放射性物质的逸散,造成一定的危害。本工艺采用类玻璃固化技术,将灰渣高温熔融,灌入核电废物类玻璃体矿物质内部形成类玻璃体固化。其中,采用的类玻璃体矿物也是有核电站运行期间产生的废物。空气滤芯器和保温棉内含有很多玻璃纤维,可以经过处理产生类玻璃体物质,用于类玻璃体固化,大大提高了核电废物处理的减容系数。实现核电行业最大程度的清洁运行,产生良好的社会效益、环保效益和经济效益。

  中国辐射防护研究院(以下简称中辐院)从20世纪80年代开始进行废物焚烧技术的研究,在前期试验的基础上,于“九五”期间研制了一套以固体废物热解焚烧为主的“多用途放射性废物焚烧工程试验装置”。已建成和在建的放射性废物焚烧设施共有3座。这3座焚烧设施均采用中国辐射防护研究院自主研发的焚烧主工艺系统。其烟气净化系统是焚烧主工艺系统3个组成部分之一。

  为了减少核电厂的操作成本,树立核电工业对环境友好的形象,期望研发单位企业、高校和国家研发部门开发更加环保、清洁、高效的中的放射性废物的处理工艺或方法。安全有效地将中低放可降解废物处理成对环境无危害的气体和液体等物质,从而达到实现核电的清洁能源的目标。

  [1]《中国民》编辑部.努力建设核工业强国――国防科技工业“十二五”成就系列报道之三[J].中国民,2016(3):22-17.

  [2]贾晓鸿.可降解技术在田湾核电站的应用[J].科技传播,2014(9):181-182.

  [3]祝红梅.医疗废物中典型组分的热解焚烧特性及回转式流化冷渣三段焚烧系统的数值模拟[D].杭州:浙江大学.

  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。

  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。

  (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。

  (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。

  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。

  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。

  仙居县位于浙江东南部,其工艺美术行业拥有工艺品企业723家,是全国最大的工艺品出口基地县,荣获“中国工艺礼品之都”和“中国工艺礼品城”称号[1]。工艺品制作过程中大部分产品需要喷漆,在喷漆过程中会产生漆雾及挥发性有机废气。本文就针对工艺品行业水性漆废气处理提出了初步设计方案,供业主及有关部门决策用。

  根据调查,企业工艺品喷漆主要使用水性漆、硝基漆、聚氨酯漆(PU漆)。按基料的品种来分析水性木器漆大致有以下几类:丙烯酸酯型、聚氨酯分散体、水性氨酯油等[2]。本文针对生产工艺使用水性漆的企业进行设计,其油漆废气主要污染物为非甲烷总烃等。

  本文确定设计处理风量为10000N m3/h,废气非甲烷总烃浓度120-200 mg/m3。U气排放执行《大气污染物综合排放标准》(GB16297-96)表2中的二级标准,具体见表1所示。

  遵守有关的法律法规、标准规范;必须保证设备的处理能力和有效达标排放;针对有机废气产生的特点,选择先进性、可靠性强的技术,降低废气处理投资和运行成本;设备选型和材质方面考虑污染物的腐蚀及耐用性的新材料。

  目前处理有机废气的方法种类繁多,特点各异,因此相应采用的治理方法也各不相同,常用的有冷凝法、吸收法、燃烧法、催化燃烧法、活性炭吸附法、光催化氧化法、低温等离子法、生物法等[3];常用有机废气处理工艺比较如表2所示。

  考虑废气处理设施的直接投资、运行费用、长期稳定运行等因素,针对废气处理风量大、有机物浓度较低等特点,结合同行业中的成功实践经验,本文推出节约型和先进型两种治理方案。处理流程如下:

  水性漆废气(节约型)处理工艺:喷漆废气在风机负压下经收集管道进入漆雾过滤器,在过滤器中废气以2.0m/s左右的缓慢速度通过和过滤器中过滤网和过滤棉碰撞、接触过程中截留废气中的漆粉和漆雾后进入活性炭吸附装置,经过合理的布风,废气以0.5m/s左右风速通过吸附床内的活性炭层的过流断面,活性炭和废气中有机分子相互吸引产生物理吸附从而净化废气,处理后废气再经排空管高空达标排放。

  水性漆废气(先进型)处理工艺:喷漆废气在风机动力下经收集管道进入漆雾过滤器,在过滤器中废气以2.0m/s左右的缓慢速度通过和过滤器中过滤网和过滤棉碰撞、接触过程中截留废气中的漆粉和漆雾后进入光催化装置,通过三重处理净化废气中的大部分有机污染物,废气进入活性炭吸附装置,经过合理的布风,废气以0.5m/s左右风速通过吸附床内的活性炭层的过流断面,活性炭和废气中有机分子相互吸引产生物理吸附从而净化废气,处理后废气再经排空管高空达标排放。

  水性漆废气(节约型)处理工艺和水性漆废气(先进型)处理工艺的主要技术经济指标如表3所示。

  本研究通过对仙居县工艺美术行业的工艺品企业的废气特征分析,结合同行业中的成功实践经验提出了水性漆废气节约型和先进型两种废气处理工艺,并对主要技术经济指标作了比较,供业主及有关部门决策用。

  [2]郭淑静,张秀梅.国内外涂料助剂品种手册(精第二版)[K].2005,04,05(11):1-5.

  石油工业废水中包含一种油类污染物,油类污染物是一种混合物,混合物中包括了苯类物质,萘和蒽以及多环芳烃,所以最终混合物其实一种碳氢化合物。油类污染物如果被排入到水体当中,会在水体上面形成一种分子膜[1]。分子膜会降低水的溶解氧含量,最终生成二氧化碳并转化成碳酸,增强水体的酸性,水的浊度也因为这一个原因而增加了。油类污染物中的油膜粘附会导致水生动物的死亡,破坏水体生态环境。针对石油工业废水中的油类污染物可以采用不同的方法,选择的时候可以根据具体的情况来选择,使得最终的处理效果达到最好。石油工业废水中的油类污染物中处理的方法有重力沉降法以及隔油法,这两种方法都是属于物理法。除了物理法之外还有化学方法,例如絮凝法、强氧化法[2]。除了化学处理方法和物理处理方法之外还有物化法和生物法,不同的方法会对油类污染物的处理起到不同的效果。油类污染物中的浮油、分散油、乳化油以及溶解油。这些可以浮在水面上的油,主要可以利用油和水之间的密度差来去除,由于水和油具有密度差,所以利用水中的重力将着一些油类物质沉降出来,当然还可以采用相对方便的隔油法。针对废水中的微小油珠具有的特性完成油类污染物的处理。由于微小油珠的表面上有一层活性剂,而且是由疏水固体包围着的,所以会形成一种乳化油,这种乳化油可能会悬浮在废水中,而且还会保持一种稳定状态。采取的方法要适应这几种特性,因此絮凝法的应用价值就体现了。絮凝法的关键是絮凝剂,絮凝剂研究是最多的。目前研究最多而且应用最多的是有机高分子絮凝剂,因为这种絮凝剂通过很少的量就可以达到很好的油类污染物质处理效果。

  如果石油工业废水中含有很高量的硫化物,水的颜色呈现出墨绿色,而且这种水会发出硫化氢的恶臭味,这是硫化物与水发生了化学反应而形成的。除了这几个特征之外,如果废水中含有了硫化物污染物的时候,水还会有很大的腐蚀性,会将水中的氧气大量消耗。针对含有硫化物污染物废水处理的方式主要有两种,一种是氧化法,另外一种是水蒸气提法。这两种方法各有各的特色,能够对废水的处理起到一定的效果。氧化法包括了空气氧化法,还有光催化氧化法以及电化学氧化法。从这三种氧化法来看,光催化的利用效率最高,而且不会产生有毒物质[3]。但是从光催化剂的价格来看,不太适合现在石油工业的发展水平,成本太高,推广应用价值不大。电化学氧化物的具有简单易操作的方法,而且成本也不高,但是在实际的操作当中需要经过很复杂的过程,需要充分的实验条件和材料以及相应的介质,所以无法大范围推广使用。另外一种湿式空气氧化法,则是合理应用空气中分子氧的作用来达到处理硫化物污染物的目的。分子氧会在高温高压条件下发生液相氧化,可以将废水中含有硫化物的分子氧化成无机硫酸根,可以有效地去除废水中硫化氢的臭味。这种方式需要压力以及温度,而且对于这两个条件的要求并不是非常高,在实践中的应用价值比较大。这种方式针对有毒有害污染物具有很好的效果,不仅如此还会处理高难度的有机污染物[4]。水蒸气气提法在实践中的应用也可以对硫化物污染物进行处理,进而提高石油工业废水的处理。

  如果废水中含有大量的氨氮污染物,会导致水体发生富营养化,因此也会影响是水体生态环境,进而破坏自然生态系统。针对氨氮污染物的处理方式是离子交换法和生物脱氧法。离子交换法针对氨氮污染物的处理主要是一种深度处理,而且在这当中主要是利用铵离子的作用,通过交换实验装置完成石油工业废水中氨氮污染物的处理。生物脱氮法能够更加彻底地处理氨氮污染物,主要就是利用微生物的作用,就是其中的反硝化菌的作用,可以很好地将水中的氮去除。然后通过硝化以及反硝化的作用转化分子氮,使其最终进入到大气当中。随着现代科学技术的发展和进步,生物脱氮活性方法应用的非常多,而且细致了很多,在去除石油工业废水中氨氮污染物上面有了很好的效果,对于现代石油工业的发展具有积极作用,同时也会令现代环境污染问题得到缓解。

  针对石油工业废水中的酸碱污染物的处理,首先需要考虑是不是可以采取回收利用的方法,当然回收利用的方法有几种,每一种都会为石油工业废水的处理带去好处。如果在石油废水中的酸碱污染物浓度不高,属于低浓度范围的话,可以采用中和法预处理,然后结合以废治废的方式。处理的过程中需要注意的是选择碱废水,还是根据具体的情况选择加药性质的中和法。就我国目前的情况来看,由于目前针对酸碱污染物的处理还缺乏相应的技术和设施设备,所以要考虑到中和曝气池问题,因为我国目前中和曝气池的设计还尚未达到国际水平,缺乏科学性和合理性,尤其是中和曝气池的容积以及曝气装置等方面的研究都还相对浅显,所以需要积极加以完善。

  石油工业废水中的有机污染物的处理技术关系到了吸附、吹脱以及生物降解等等内容。通过吸附去除的方式处理石油工业废水的时候要考虑到石油废水的具体情况,以及处理废水的设施设备,也就是基础设施。石油工业废水中含有大量的有机污染物质,这些物质成分复杂而且均具有很高的毒性,对于水资源以及生态系统都会形成威胁。所以要加以处理,可以采用生物处理技术,但是这种处理方法容易转化出具有毒性而且无法降解的副产物。针对那些非常不容易讲解,而且具有很明显的毒性的有机污染物,需要采取的处理技术是物化处理方法,即采用电化学气浮絮凝法,同时还可以结合不同有机污染物质的毒性,以及其他方面的特征,使用树脂吸附或者是活性炭吸附的方式。当然针对有机污染物质的处理同样可以采用湿式空气氧化法,而且在实践中也会应用过氧化氢来完成石油工业废水有机污染物质的处理。针对石油工业废水中的那些具有高浓度而且含油性的有机废液来讲,则需要选择焚烧法完成处理目标。

  石油工业的发展和进步为其工业废水的处理提供了有利的条件。我国目前环境污染问题严重,处理石油工业废水成为解决环境问题的一个重要的渠道。从源头控制水的使用,降低废水的排量,做好分级控制工作,逐渐提高我国石油工业废水处理的水平。今后的发展中要不断改进并优化石油工业废水处理技术,在其中融入清洁生产的方式提高石油工业废水的处理质量。

  造纸行业是世界六大工业污染源之一,它产生的废水量约占国内工业总废水量的10%,是造成水污染的重要污染源。本文介绍了各流程产生废水的特性及处理技术的研究进展,总结了造纸废水处理技术,并指出联合法是最佳方法。

  造纸废水大体上可分为:备料废水、制浆废水、中段废水、纸机白水、废纸制浆废水。

  在进入制浆主生产工艺之前,要对原料进行不同程度的预处理,使其满足工艺生产的需要,这一过程称为备料。

  备料车间剥皮工段废水含有一定量的木材抽出物,这些木材抽出物以溶解胶体的形式存在,是废水毒性的主要来源。

  以草类和芦苇等为原料的制浆工艺,为防止尘土草屑飞扬,多数工厂都有喷淋装置,但这样会使草屑及原料中部分水溶性物质进入废水中,增加废水BOD5和CODCr的含量。

  制浆废水的污染负荷和制浆工艺中粗浆得率有直接的关系,粗浆得率低则制浆废水的污染负荷高。

  中段废水是指经黑液提取后的蒸煮浆料在洗涤、筛选、漂白以及打浆中所排出的废水。中段废水含有较多的木质素、纤维素、有机酸等有机物,以可溶性CODCr为主。

  纸机白水是在抄纸过程中产生的,含有的物质包括细小纤维、抄纸所添加的填料、溶解物(DS)、胶体物(CS)及悬浮物等。白水的污染物负荷以不溶性COD为主,白水中含有的细小纤维可以回收。

  废纸制浆造纸废水主要来源于废纸脱墨、洗涤、浆料净化筛选、浓缩和纸机湿部在制浆部分的残渣、洗涤、漂选过程中产生的洗涤废水等。废纸制浆废水主要含有油墨、细小纤维、填料及助剂、油墨中溶出的有毒物质等。

  制浆废水通过常规的碱回收工艺可以得到回收利用;纸机白水通过气浮或多盘真空过滤等处理后可直接回用于生产;通常所说的造纸废水主要指的是中段水,具有排放量大、COD高、pH变化幅度大、色度高、有硫醇类恶臭气味、可生化性差等特点,属于较难处理的工业废水之一。下面从五个方面介绍目前造纸废水处理的方法。

  常用物理法有气浮、吸附和砂滤等。涡凹气浮作为一种新型气浮法,省掉了溶气罐等设备,能耗是传统气浮的10.0%~12.5%。用活性炭吸附处理混凝后的造纸废水,可将COD从300 mg/L降到100 mg/L。用混凝和砂滤对生化后的造纸废水进行深度处理,可以明显降低废水的污染程度。

  在新型混凝剂的开发方面,微生物絮凝剂作为一种能够自然降解的新型絮凝剂,目前已应用于造纸废水处理并取得良好的效果。粉煤灰、硅藻土等矿物质制成的混凝剂也开始应用于水处理领域。

  湿式氧化法是在高温高压下以氧气或空气为氧化剂,氧化水中溶解态或悬浮态的有机物或还原态的无机物,使之生成CO2和H2O的一种处理方法。用湿式氧化法处理造纸黑液,控制一定的温度、压力,可使黑液中有机物氧化降解。

  超临界水氧化法是一种能够彻底破坏有机物结构的新型氧化技术,处理有机废水时具有反应速率快、反应完全和无二次污染等特点。超临界状态下的水具有常态时所没有的一些性质,有机物在超临界水中,很容易被普通氧化剂氧化。

  采用电凝聚法处理中段水,COD去除率可达91.7%。微电解技术也可应用于漂白工段废水的脱色处理,色度去除率达90%。

  微波技术是一种较先进的污染处理技术,超高频电磁波及高能电子束能杀灭细菌和病毒,且不生成副产物,无二次污染。

  用膜化学反应器处理造纸废水的生化出水,最佳工艺条件下对COD、色度的去除率分别为87.1%和95%。用无机陶瓷微滤膜处理草浆黑液,对木素类物质、COD的去除率分别大于85%和60%。

  生物法包括好氧法、厌氧法和酶处理法。国内好氧法处理中段水主要有活性污泥法、好氧生物流化床法、缺氧一好氧两段活性污泥法、升流式曝气生物滤池、接触氧化法、循环式活性污泥系统等。而与常规生物法相比,酶处理法具有催化效能高、反应条件温和、对废水及设备要求较低、反应速率快、对浓度和有毒物质适应范围广、可以重复使用等优点。

  发达国家从20世纪90年代起广泛采用人工湿地处理工业废水,出水COD、BOD5分别能达30 mg/L和10 mg/L以下。

  目前造纸废水的联合处理法较多。化学絮凝一气浮串联生物接触氧化工艺处理再生纸生产废水,能够将中段水回用率提高至88%。采用还原铁床与固定化曝气生物滤池联合工艺深度处理,COD由320 mg/L降至30 mg/L左右,色度由251倍降至18倍。用厌氧一混凝工艺处理造纸废水在最佳条件下,除pH偏低外,COD、色度和SS均满足有关标准要求。在添加适量碱调节pH至6~9的条件下,该工艺处理中段水是可行的。

  (1) 物理化学法具有适应性强等优点,但也存在着很多不足,高效混凝剂和混凝设备的研制,价格低廉、容易再生吸附剂的开发,高效氧化反应器的不断完善等都是物化法研究的重要课题。

  (2) 生物法具有高效、无二次污染、处理费用低等优点,但难以进一步降低废水中有机污染物的含量。新型高效的复合生物反应器的研究应成为生物法进一步研究开发的核心。

  (3) 生态法既节省了投资和运行费用,又解决了污染问题,但受土地、环境和气候等条件的制约,具有一定的局限性。土地处理及稳定塘等技术对造纸废水处理的工艺组合及水力负荷、污染负荷等参数的确定将成为研究的重点。

  (4) 清洁生产技术、资源回收利用技术的开发和改进可减少末端治理的难度。制浆技术及回收工艺的改进、高效除硅技术、用其他行业废水凝聚黑液的以废治废技术等都是该领域的重要研究方向。

  综合以上可知,制浆造纸工业的废水有其自身的特性特点,在选择废水处理工艺时,需要根据不同工艺吨浆(纸)的污染物负荷,选择合适的处理方法。而造纸行业废水处理方法较多,实际应用中采用单一技术难以达到理想的处理效果,只有通过联合法,才能做到经济性和实用性的统一。

  植物油脂生产中所产生的油脂废水,其成分中含有乳化油、溶解性油、有磷脂、皂脚等物质,如果这些废水不经过任何处理就排放,将会给大自然的水资源造成很严重的污染。对于植物油脂废水的处理工艺有很多种,本文将对这些处理工艺做简单的介绍,希望能对同行人士有所帮助。

  植物油脂废水,主要是指植物油脂生产企业排放出来的蒸煮废水、水洗废水、冲地面废水、脱色、脱水、脱臭的真空蒸汽喷射装置冷凝器排出的含油含酸废水和废酸废碱水。有机物和乳化油等油脂的含量极高、金属和有毒物质含量低是植物油脂废水的特点,此特点使得油脂废水比较适合生化处理。我国目前存在的植物油脂企业大多为中小型,油脂废水的排放多为间歇排放,水质水量的波动较大,PH值也不稳定,给生化处理过程带来了一定难度。

  隔油池一般有三种型式:平流、平行板、倾斜板,其工作原理是利用油脂废水中悬浮物与水的不同比重而对其分离,属于依靠比重自然浮上分离装置。隔油池主要去除废水中上浮分散油,可能除去的最小油滴粒径为100-150μm。通常进入隔油池的废水,油的含量比较高,油粒径越大,利用隔油池处理的效果就越好。虽然隔油池对分散油的去除效果非常好,但是对乳化油的处理效果就相对较差,所以要向油脂废水中投入破乳剂,将乳化油转变为分散油再进行处理,就可达到理想的效果。

  气浮与隔油的最大区别是,隔油是依靠自然上浮,而气浮则是利用微气泡,实行强制上浮。气泡所起到的作用是粘附在油滴上,由于气泡比重远远小于水的比重,所以有很大的浮力,使油滴迅速上浮,从而实现废水中油脂与水的分离。气浮也有三种型式:溶气气浮、电解气浮和机械碎气气浮。三种方式中电解气浮的设备最为简单,操作容易,在不需充气和加混凝剂的情况下,去除废水中乳化油和分散油的效率就可高达90%,但是电解气浮需耗用较大的电量,再加上电极材料等的原因,使得电解气浮多是停留在试验研究阶段,未能得到大的实际应用。机械碎气气浮在电能消耗上比另外两种方式都要低,并且设备投资资金也相对较低,但是目前在植物油脂废水处理中应用的很少。植物油脂厂中目前采用的废水预处理方式多为溶气气浮。植物油脂厂采用气浮技术进行油脂废水预处理,还必须注意以下几点:

  a.选用合理气浮工艺;植物油废水气浮工艺一般选用处理后废水部分回流加压溶气气浮工艺较为合适;b.选取合理的PH值;进水PH值试验表明,PH=7时单位体积内微气泡个数最多,平均粒径最小,气浮效率最高,所以在废水进入气浮前要进行中和处理,使PH为7;c.选择合理的释放器类型;当植物油脂废水预处理选择气浮方式时,为了达到理想的处理效果,要选用高效且不易被油粒和悬浮物堵塞的释放器;d.加入适当的破乳剂;油脂废水中的乳化油,自身带有负电荷,并且化学性能非常稳定,因此要在油脂废水中放入适当的破乳剂,将乳化油破解,以实现理想的气浮效果。

  混凝破乳常采用的工艺方法是盐析法,此法的作用原理为,将盐类电解质放入到植物油脂废水当中,使油滴与废水面的电层被压缩,从而实现预处理效果。常用的盐析剂有钙、镁、钠的氯化物及钙、镁硫酸盐。单靠使用盐析法对油脂废水预处理,常遇到的问题是需使用大量盐析剂,聚析以及沉降分离的时间都很长,设备占地面积大等化工废气的处理方法十篇,为了改善上述问题,很多植物油脂生产企业在研究尝试使用铝、铁盐混凝剂破乳,对铝、铁盐的使用出使得以上提到的问题被有效解决外,还可以使增宽最优PH值。

  活性污泥法处理油脂废水的原理是,在有氧条件下,向油脂废水中连续的通入空气,使得大量好氧性微生物能够连续、循环生长,此类微生物具有超强的吸附能力,并且在生长中可降解油脂废水中的油粒和悬浮物,转化为自身的有机成分,从而实现水油分离,达到废水预处理的效果。为提高溶解氧的浓度,常采用渐进曝气法、深井曝气法。

  生物膜法与活性污泥法类似,都是一种好氧性生物预处理工艺。但是在型式上与活性污泥法还是有所区别,活性污泥法主要利用的是以菌胶团为主的微生物群进行废水预处理,而生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物(即生物膜)实现废水预处理,其附着的固体介质被称作滤料或载体。生物膜法对油脂废水预处理的工作原理是,生物膜首先附着在载体上,由好氧微生物将其分解,之后进入到厌气层进行厌气分解,随着新生物膜的生长,老化的生物膜会被流动的水层冲掉,重复此过程就可以对油脂废水进行预处理。生物膜法具有以下特点:(1)对水量、水质、水温的变化有极强的适应能力;(2)处理效果显著;(3)污泥量小且易于固液分离;(4)节省费用。

  生物水解法是对油脂废水厌氧预处理工艺,主要用于处理浓度较高的油脂废水。生物水解法能够去除油脂废水中的有机负荷,该工艺将有机物的厌氧分解中的水解、酸化、酸性减退,甲烷化阶段始终控制在水解、酸化段,利用水解菌和产酸菌将废水中的大分子、难降解的有机物降解为小分子有机物。对油脂废水预处理时,在水解池中加入以光合细菌为主的高效降解菌和产酸菌,将油脂废水中长链脂肪酸类大分子有机物分解成小分子挥发性脂肪酸。目前该工艺已被广泛应用于植物油脂废水的预处理。

  石化企业污水处理场排放的污染物,不符合国家环保法规要求的排放标准限值。随着环保法律法规的进一步健全和完善,对石化企业排放的有毒有害气体要求更严,目的是改善污水处理场周围的空气质量,进而有效地保护职工及周围居民的身体健康。

  燃烧法又分为直接燃烧和催化燃烧法。直接燃烧即有机物在600~800℃的高温下氧化,生成CO2和H2O,从而净化废气。此方法的优点是净化效率高,除臭较为彻底,但是处理成本高,适合与垃圾焚烧等配套使用。催化燃烧法是利用催化剂在200~400℃的温度下氧化分解,解决高温燃烧带来的困难。此方法适用于高浓度有机废气,非甲烷总烃含量不低3000mg/L的废气可采用催化燃烧法处理,但是此方法对催化剂技术要求高。

  为利用吸收液的物理、化学特性去除废气中的恶臭物质。碱洗法对含有较高浓度的硫化氢、有机硫、氨等废气的除臭有较好的效果,但是会造成二次污染。

  活性炭吸附法是利用活性炭等对具有强吸附能力的物质去除恶臭物质。此法吸附效率高,吸附容量大。低浓度废气可采用此方法。但它的缺点是,使用一段时间后,会丧失工作能力,要对其进行再生或更换,这会提高运行成本。

  生物处理法的原理是利用微生物吸附降解功能达到除臭目的。生物处理法以工艺简单、运行费用低、去除率高等优点而发展迅速,在美、德、日本、荷兰等国多采用此法。隔油、浮选设施、储罐及生物处理单元产生的混合废气,可采用生物处理法处理。

  某石化企业曝气塘是炼油污水处理场污水外排和适度处理回用前的最后一道处理设施,采用交叉曝气结合氧化沟工艺,曝气塘由两台各90Nm3/min鼓风机负责鼓风曝气。进入曝气塘的污水虽然部分已经过污水场内的A/O系统处理,但来自企业家属区的生活污水则是直接进曝气塘处理,在微生物处理过程中,仍然挥发出大量恶臭物质。本工程利用已建有的恶臭气体收集、输送系统,通过废气处理装置进行对恶臭气体进行除臭处理。废气处理装置采用生物滤池法,设计规模12000Nm3/h。废气量按曝气池上方的气体空间×换气次数取值,曝气塘上方的气体空间约为12000m3,换气次数取1次/h。

  生物滤池除臭主要针对H2S、NH3、甲硫醇等恶臭物质,工艺原理主要有以下三个阶段:

  (3)生物降解,微生物将进入其细胞的污染物作为营养物分解,从而除去污染物。

  含硫的恶臭成分可被氧化分解成为S、SO32-、SO42-;含氮的恶臭成分则被氧化分解成NH4+、NO2-、NO3-。

  离心风机2台,一用一备,风量为12000Nm3/h。废气先后进入预洗池、生物滤池,处理后通过排气筒排放。离心风机采用低噪声离心风机,运行噪声低于85dB(A)。

  废气除臭装置前端设置预洗池,其作用是洗掉废气中的大颗粒灰尘,同时除去废气中可溶解于水的成分,并将废气加湿。预洗池规格为2×3×2.4m。预洗池配有循环喷淋系统及循环水泵、循环水箱,主要用于去除废气中固体污染物、调节空气的湿度和温度。喷淋系统所喷的水成雾状,能覆盖整个预洗池。循环水箱规格为0.8×0.8×0.8m;循环水泵流量为10m3/h,扬程为38m,功率为4kW[1]。

  生物滤池的填料采用以火山岩和活性炭混合的填料。混合填料不易腐烂,具有良好的保湿型和透气性。填料分层安装,生物填料高度约0.7m,活性炭填料高度约0.65m。在后续运行过程中无需添加任何营养液。生物滤池规格为12×3×2.4m,填料总高1.35m,表面负荷为340m3/m2h,停留15s。生物滤池内的支撑架及填料支撑板采用具有良好通透性的玻璃钢格栅板,耐腐蚀且具有良好的刚度及强度。滤池顶部设有喷淋系统,根据情况间歇性喷淋,为微生物提供适宜的环境。喷淋系统配有喷淋水箱及喷淋水泵,喷淋水箱规格为0.8m×0.8m×0.8m;喷淋水泵流量为3m3/h,扬程为38m,功率为3kW。滤池底部设有气体分布及排水系统。

  经过生物滤池处理的废气通过排气筒排放,排气筒高度为15m。排气筒直径为DN1000。排气筒3.5m高处设置采样口,便于采样分析。3.4.5除臭效果本工程已建成投入运行,为检测其运行效果,根据《大气污染物综合排放标准》、《恶臭污染物排放标准》,分别对处理前后的废气进行了检测。所有检测项目都符合《大气污染物综合排放标准》、《恶臭污染物排放标准》的要求,该废气除臭装置效果良好。

  从本文案例中出除臭的显著效果及国内外对生物除臭的广泛应用可以得出几下几点:

  (1)相对于传统的处理废气的方法,生物处理法的优点是:维护管理方便,经济节能,没有二次污染,对人类健康和生态的影响较少。

  (2)实际生产中产生的废气,多为成分复杂的混合废气,需要多种微生物分别降解。因此,培育出优势高效的菌种是非常具有意义的。

  (3)生物滤池所用填料是影响处理效果的关键因素,所以在选择填料时要充分考虑其比表面积、强度、通透性等问题。

  (4)运用在石化企业的废气除臭装置,废气允许处理浓度及去除率应具有一定的弹性,需充分考虑在装置大检修或非正常工况下,废气浓度的大幅度增加。

  随着高速发展的经济,环境被化工产品生产污染加剧,人类健康也日益受到危害,保护环境越来越重要,把控这些问题要从源头上抓起,废水处理环节尤其重要。目前多达几千种的常用药物被我国制药企业生产,对于常用药物的不同类别,在药品原料上,无论是数量还是种类都收有差异的,故而生产过程中产生的废水有着很大的水质和特点上的不同,这就在处理医药化工废水上有很大的困难,需要多种处理方法结合才能有效提升废水处理。

  目前处理化工废水难度特别大,尤其是生产精细化工产品过程中排放的结构复杂、生物难以降解和有毒有害的有机物质。在生产常用药的过程中,一般有四大类型的废水:一是排放在主要生产过程中的废水;二是排放在辅助生产过程中的废水;三是平日工作中的冲洗水;四是生活中员工产生的污水。

  化工废水有其基本特点,主要有四点:一是副产物多,水质成分复杂,反应原料中多为环状结构化合物或溶剂类物质;二是污染物在废水中含量高;三是有毒有害物质多,特别是精细化工废水中的有机污染物对微生物的危害很大;四是有很多生物难降解物质。

  目前我国化工废水的达标排放仍然不理想,研究低成本、高效的新工艺和新技术来处理化工废水,已经成为各国科学家的研究重点。

  过滤法、气浮法和重力沉淀法等是常用的物理法。过滤法主要是减少水中的悬浮物,用有孔状的粒料层将水中的杂质截留,在过滤处理化工废水中,微孔状虑机和板框过滤机是常用的工具;气浮法是先生成吸附微小气泡,然后通过微小气泡的附裹携带将悬浮颗粒带出水面的方法;重力沉淀法是利用重力场的作用,将水中具有可沉淀性能的悬浮颗粒达到自然沉降,这一过程固液就达到了自然分离。这三种物理处理方法管理方便,工艺简单,但是在去除可溶性废水方面有很大局限,还需寻求另外的办法。

  化学处理法去除水中的无机物杂质、有机物主要是利用化学反应的作用,主要有化学氧化法、电化学氧化法和化学混凝法等。

  化学氧化法通常是在化工废水中投放氧化剂对有机污染物氧化去除的方法。经过化学氧化还原的废水,废水中的有毒物质将转化成无毒或毒性小的物质,达到了废水净化的目的。常用的有空气氧化和氯氧化。空气氧化的氧化能力弱,主要用于含有处理还原性强的物质的废水,氯气是普遍使用的氧化剂,主要用在处理含氰、含酚等有机废水。

  电化学氧化法是通过在电解槽中,在电极上废水中的有机污染物发生氧化还原反应被去除,在电解槽的阳极废水中的污染物失去电子被氧化,在阳极水中的氯离子和氢氧根离子也可放电生成氯气和氧气而间接地氧化污染物,在实际操作中,为了使阳极的氧化作用加强,使电解槽的内阻减少,一些氯化钠被加入到废水电解槽中,进行电氯化。近年来在电氧化和电还原的新型电极材料方面取得了较大的成效,但是成本高、能耗大等问题仍然存在。

  化学混凝法是通过在医药化工废水中投放能够产生凝聚和絮凝作用的化学药剂,使胶体形成沉淀,然后被去除;主要的作用对象是水中的胶体物质和微小悬浮物。水温、水质、水量、PH值等变化对该方法影响较大,对一些可溶性好的无机、有机物质去除率低。

  生物处理法是通过微生物的新陈代谢作用将有机物降解转化的过程。伴随着快速发展的医药化学工业,污染物的成分也变得日益复杂,如果仅仅采用物理的或化学的方法很难达到治理的标准。如果微生物的新陈代谢作用能够被合理的利用,那么废水中的有机污染物就可以进行转化与稳定,达到无害化。生物处理方法主要分为厌氧处理和好氧处理两大类型:厌氧处理是指在废水中没有分子氧的条件下,厌氧微生物将废水中的有机化合物分解转化为二氧化碳和甲烷的过程。研究表明,水解产酸细菌、产甲烷细菌和产氢产乙酸细菌是完成厌氧过程的三大主要类群细菌。好氧处理分为生物膜法和活性污泥法。生物膜法是将生物膜和废水接触,废水中的有机物被生物膜吸附和氧化的过程。活性污泥法是处理废水利用悬浮生长的微生物絮体的方法,活性污泥就是微生物絮体,活性污泥是由好氧微生物及其代谢吸附的有机物、无机物组成的,能够降解废水中的有机污染物。

  最新的非常规废水处理技术主要有磁分离法、紫外光催化氧化处理技术和固定化细胞技术。磁分离法是将磁种和混凝剂投放到医药化工废水中,在磁种的剩磁和混凝剂的同时作用下,医药化工废水中的颗粒相互吸引并凝结长大,悬浮物的分离加速,然后有机污染物将在磁分离器的帮助下去除。紫外光催化氧化处理技术是在300~400nm的紫外光照射下并利用二氧化钛半导体催化剂,形成羟基自由基和产生光电子空穴等强氧化剂的能力,氧化分解废水中的有机物。固定化细胞技术,是将适宜降解特定废水的高效菌株通过物理或者化学手段筛选分离出来,保持其活性并且能够反复利用。

  有效处理医药化工废水是一项艰巨且长期的任务,对造福人类和环境保护有着重要的意义。在处理医药化工废水的过程中,可以多想办法、多走路子和多组合利用处理,更大的提高处理废水的效率。目前,虽然出现了不少新式的处理技术,但是成本高、能耗大。另外,一些新技术的实际应用问题还要考虑到,废水处理过程中出现的难题要尽量、尽快想办法解决,使新的突破能够在医药化工废水的处理方法上实现。

  [1] 张天胜 厉明蓉.日用化工废水处理技术及工程实例[M].北京:化学工业出版社,2002.

  石油化工企业生产过程中产生的废气成分相对复杂,主要有粒子类物质、含硫化合物、含氮化合物和一氧化碳及有机化合物等,它们通过一定的排列组合构成了主要的大气污染源。就废气中各种物质及化合物的产生有着不同的来源。一般而言粒子类物质主要产生于电力、建材、轻工业、石油化工、冶金等行业工业生产过程中所产生的烟雾、烟尘及生产性的粉末等。按照粒子类物资粒径的大小被分为粗粒粉尘、细粒粉尘、烟、雾等。

  含硫化合物主要由二氧化硫和硫化氢两种,这两种物质排放到空气中达到一定浓度时会对人类的健康产生不利影响,同时也是酸雨形成的重要物质。大气中的二氧化硫主要来源于燃烧的矿物燃料,而硫化氢多半来源于炼油、硫化染料等行业的生产。就石油化工行业而言,其生产过程由炼油到下游人造丝等石化产品的生产制造会产生一定的硫化氢对大气造成污染。

  有机化合物的主要组成部分是碳氢化合物,如烷烃、烯烃、芳香烃等,此外还有一些含硫或含氮的有机化合物。这些有机化合物的主要来源是石油化工厂或者炼油厂的生产过程,这些污染源有着恶臭或者刺激性的气味,会对人体器官产生毒害影响,常含有一定的致癌物质。

  废气中的含氮化合物主要成分是一氧化氮和二氧化氮,它们多数由于煤炭或者石油制品的燃烧而产生,同时也可能产生于硝酸、炸药或者氮肥的生产制作过程中。含碳物质的完全燃烧和不完全氧化都会有一氧化碳的产生,比如汽车尾气、石油化工生产中的催化裂化过程中所产生的烟气等中都含有大量的一氧化碳。

  卤素和它的化合物也是一种常见的大气污染物,它的主要来源是含有氯和氯化氢的废气是氯碱厂以及利用其作为工业原料的工厂,氯化氢则来源于磷肥生产的过程和电解铝工业等。

  针对石油化工生产过程中产生的不同污染源,通过对其分类,有针对性的重点处理某种具体的污染物,能够有效的减少大气污染提高环境质量。具体而言,石油化工产业废气处理技术主要有以下几种。

  1.废气的催化燃烧技术。该种技术又被成为催化氧化技术或者接触氧化技术,是在较低的温度下降反应器在中的催化剂予以催化,使得废气中具有可燃性的成分进行氧化分解的处理方式。催化燃烧所选用的催化剂可以根据它们的活性组分进行分类,主要是铂2等贵金属和钴3等非贵金属,根据废气的不同成分和性质选择不同的催化剂实现其催化燃烧的氧化分解。

  2.刺激性和恶臭气体的吸附技术。通常而言,对于恶臭和刺激性气体的处理方式有燃烧、吸附、生物脱臭等方法。吸附技术是利用活性炭较大的表面积和对废气中多种组分的吸附能力,这种技术可以适用于不同浓度恶臭和刺激性气体的吸附,加之其较强的再生能力因而具有较为广阔的使用范围。其中具有某些化学性质的活性炭还能够在其吸附性充分发挥的同时实现良好的催化活性,从而将恶臭和刺激性物质进行氧化处理为低臭、无臭的物质。

  3.有害烟雾的去处技术。由于有害烟雾的粒径较小在空气中呈现为一种雾状能够随着空气的运动实现其扩散的微小野地。该种烟雾是温热气体遇到冷气流温度急剧降低凝结而成的,在石油化工企业中有害烟雾主要是油雾、盐酸雾等。鉴于有害烟雾的粒径相对较小,可以利用玻璃纤维过滤的方法将该种有害烟雾予以滤除。

  上述三种技术能够有效的滤除或者防治石油化工生产过程中产生的废气,但是在我国生产实践中常用的废气处理方法主要有生物处理技术、催化脱硫工艺等。

  生物处理技术,利用微生物实现对有机污染物的生物降解从而实现污染防治。该种技术的发展方向是有针对性的培养菌种并且优化菌种的生存条件以此来提高生物降解率,同时通过对生物填料的物理性能、使用寿命等方面的改善来降低投资和耗

  能。其具体工作原理是先将污染物实现由气相到液相的转移然后由微生物吸进入液相的污染物,最后污染物进入微生物体内的有机物的代谢过程,实现对其分解将污染物转化为无害的无机物。其具体工艺流程是把气浮混凝反应池油污泥浓缩池等设施加盖后的废气通过高压风机送人洗涤塔,经洗涤后的废气由管道送入生物处理装置底部,废气经生物滤池填料吸附、生物氧化处理,净化后的尾气通过排气筒排入大气环境。通过反应池和活性炭等设备和物质的综合应用实现废气的无害化转化。生物处理技术在充分利用生物机能的前提下实现对有机废物的治理,充分利用生物规律保证治理结果,在实际应用中取得了较好的效果。但是我们也应该看到生物处理技术作为处理工艺的相对复杂,在投资和实验方面有一定的劣势。

  催化脱硫技术是较为新型硫化物处理方式,能够含硫化物废气中的绝大多数硫脱去,并且可以将从硫化物中脱去的硫予以回收利用。作为石油化工企业主要污染物的硫化物,对环境的影响较大,而回收后的硫可以制成硫酸等继续用于工业生产。该种废气处理技术能够将废气中的硫充分利用并且没有新的废气或者废水的产生,其脱硫的效率也相对较高,加之费用成本低等使该种技术在工业生产中具有较大的应用空间。

  放点等离子处理法。这种方法主要用于工业废气的处理,是利用高电压放电的形式来获得大量的高能电子或者高能电子激励产生的氧、氮基等活性离子,并且破坏碳氢结构的化学键,使得废气中的有机化学成分发生一种置换反应,最终结合形成没有危害的二氧化碳或者水。该种技术在我国石油化工废气处理中也得以应用和发展,对于等离子反应器的性能有了进一步的研究。对于等离子器,在使用双极性脉冲高压技术时,能够使氯苯和甲苯的分解率得到一定的提高,这种研究的进步和发展能够有效的解决石油化工废气污染的问题,使得废气处理技术和设备有了更新的发展。

  tio2光催化法。该种处理技术日渐被重视的一种处理技术,它充分利用tio2的化学稳定性、无毒化、成本较低、获取方便等特点实现对含氯有机物废气的光催化降解。在实践应用中研究者对tio2光催化的改性和其负载修饰的方法来扩大使用范围,从某种程度上实现了对石油化工生产过程中产生的含氯有机废气的处理。这一技术在工业废气处理中具有反应率高、速率快、溶剂分子不会对其影响等优点但是该种技术在使用中也存在一些技术难题,为其推广应用和深入研究提供了一定的空间。

  我国石油化工废气处理技术是针对不同的生产过程中产生的污染物不同有针对性适用废气处理方式,并且在处理方式选定还通过处理工艺单元的组合实现对有机废气等的优化处理。废气处理过程中所要遵循的原则是尽可能不再产生新的污染物并充分利用废气中的可利用成分,在有效治工业废气污染的同时也实现了对废气资源的有效利用,较少工业生产中断的浪费。而每一废气处理技术的使用并非孤立的,针对废气成分的不同,采用安排合理分工明确的处理技术的组合和工艺的完善,有效的实现废气处理的效率和效益,实现经济和环境的和谐发展。

  [1]吴悦,曾向东,金海花,林大泉.中国石油化工废气处理技术进展[j].石油学报(石油加工),2000, 16(6).

  [2]侯国江.浅析石油化工废水处理的技术措施[j].中国石油和化工标准与质量,2012,33(11).

  [3]陈伟洪.苯类有机废气生物处理的工业化试验[j].石油化工技术与经济,2010, 26(3).

  目前,由于许多大型燃煤电厂的开发建设,向空气中排放的二氧化硫也越来越多,所以越来越加重了大气污染状况。废水处理的含量指标是国家严格控制的指标,必须经过处理达标后方能外排。因此,在脱硫废水处理的设备和技术上需要进一步创新和提高。

  石灰石湿法脱硫技术是以石灰石的乳浊液作为吸收剂,进而吸收烟气中的二氧化硫,此项工艺对负荷变化和煤的种类都有很强的适应能力,所以在大容量机组和高浓度二氧化硫烟气的脱硫上被广泛应用。石灰石湿法烟气脱硫技术工艺具有适应性强、脱硫效率高等优点,但目前的废水处理工艺还存在严重不足,主要问题就是脱硫石膏浆液产生的废水中有金属离子和氯离子以及重金属离子。废水处理中存在的问题如下:

  1.1常见的腐蚀问题环境温度的升高使防腐材料的防腐作用降低,还有燃煤电厂烟气中含有二氧化硫、氯离子、氟离子等污染物以及塔内物质的化学反应等都加重了对金属的腐蚀作用。

  1.2关于厢式压滤机自身缺陷问题厢式压滤机的止推板在加工精度上有一定偏差,推板处还有漏液现象,从而加重了机脚和大梁等部位的腐蚀,并且维修起来较麻烦,降低了其压滤的效率。

  1.3堵塞和结垢废水、调节池、反应池、沉淀池、pH调和池、过滤、排放是传统废水处理工艺的净化流程,由于脱硫液的循环利用,使脱硫液中的氯离子和氟离子大量聚集,不但使脱硫液的pH值降低,加重了设备和材料的腐蚀,也增加了硫酸钙的结垢情况。

  烟气和脱硫剂是脱硫废水中杂质的主要来源,脱硫废水中含有氟化物、CaSO4、CaCl2、镉离子亚硫酸盐还有铅、汞、砷、灰尘等等,脱硫废水中的超标项目主要有悬浮物、COD、pH值、砷和铅等。脱硫废水水质具有含重金属、水质偏酸性、悬浮物和氯离子浓度高等特点。如表1所示为某电厂脱硫废水水质产生指标。针对脱硫废液中含有溶解的重金属,一般脱硫废水以化学和物理机械方法中和进而对沉淀的物质进行分离处理。常见的处理工艺流程如下:脱硫废水中和箱(加石灰乳)沉降箱(加硫化物)絮凝箱(加助凝剂)浓缩池出水箱(加氧化剂)出水泵排放或复用。对处理后的废水进行重新利用,就需要改造设备和提升工艺,从而实现脱硫废水的零排放,从以下七方面进行分析研究。

  2.1水质调节以某电厂监测报告为依据,脱硫废水处理的进出水质见表1。经处理后的脱硫废水各污染物的浓度满足《火电厂石灰石湿法脱硫废水水质控制指标》的限值要求,并且对进入水槽废水的水量水质进行均化。

  2.2除氟反应在氢氧化铬沉淀物生成后,添加铝酸钙粉使其发生化学反应,添加氯化铁使发生絮凝反应,从而使氟的含量降低。

  2.3重金属离子的化学反应在脱硫废水中一般含有汞、铜等重金属离子,反应箱中加入有机硫或Na2S溶液,离子态的重金属和硫化物发生化学反应,生成细小的络合物。

  2.4澄清及中和反应脱硫废水一般都偏酸性,在脱硫废水进入隔槽时添加石灰浆液,然后不断搅拌,使pH值由5.4左右升到9以上。废水处理在除氟后进行澄清,在控制盐酸度情况下进行中和反应。

  2.5滤砂处理废水是从下向上进行过滤的,过滤掉水中大的杂质,让排出的水达到标准。因为从下向上的滤砂处理装置,始终在底部的砂层设备,使得底部的洗砂污水可以直接进行澄清处理,保证了进入排水槽的为合格净水,从而进行排放。

  2.6脱硫废水的回收利用脱硫废水处理后的废水含盐量较大,浓缩机分离后把较干净的水再送回水箱,在回水泵的工作下送到锅底冲刷灰渣,形成二次循环利用脱硫废水。

  2.7烟道蒸发处理工艺在处理脱硫废水时,在空气预热器和静电除尘器之间的烟道内,利用雾化喷嘴将脱硫废水喷入,通过高温烟气蒸发,废水形成固体颗粒而被除尘器脱除的烟道蒸发技术能很好地处理掉脱硫废水。

  目前,国家实施节能减排战略和加快培育发展新兴产业,扩大污水处理厂的建设规模和服务范围。我国污水处理建设市场进入快速发展阶段,未来我国燃煤工业锅炉烟气脱硫技术的发展趋势是,在现有的基础上完善和提高、自动化、设计及制造规范化,烟气脱硫设备将成为我国燃煤工业锅炉烟一种不可缺少的辅机装置。

  [1]刘兴祥.湿法烟气脱硫废水处理工艺分析探讨[J].冶金动力,2013,(3):45-47.

  [2]吴怡卫.石灰石-石膏湿法烟气脱硫废水处理的研究[J].中国电力,2006,39(4):75-78.