废气处理范例6篇

废气处理

废气处理范文1

关键词:有机废气;处理;吸附法;生物法

中图分类号:X701文献标识码: A

前言

随着我国工业化的发展,有机废气对大气环境的污染也是越来越严重,严重影响了人类的生存和动植物的健康成长。废臭气物质种类繁多,来源广泛,对人体呼吸、消化、心血管、内分泌及神经系统都会造成不同程度的毒害,其中芳香族化合物如苯、甲苯、苯乙烯等还能使人体产生畸变、癌变。因此,必须要加大对有机废气的处理力度,提高有机废气的处理技术。目前来说,在有机废气的处理方面来说,已经形成了一些比较成熟的工艺的技术,并且取得了一定的效果。

1. 活性炭吸附法

活性炭吸附的方法就是废气的浓度相对于较低的情况下使用。活性炭具有很强的吸附作用,而且能够在有机废气浓度发生改变的情况之下,调节吸收废气的力度,使得废气的浓度保持相对的稳定性。目前来说,在处理有机废气的过程中,常常使用的吸附剂有:颗粒活性炭、粉状活性炭、活性炭纤维等。在进行废气处理之前必须要经过相关的处理,使得形成一定的形状并且达到一定的强度。在经过处理之后,活性炭的结构中就会形成大量无法使用肉眼识别的小孔,这些小孔通过分子之间相互的作用力,吸附有机废气中的气体分子,从而达到净化的效果。活性炭吸附过程包括两个部分。第一,吸附净化过程。即鼓风机将有机废气输送到吸附装置中,有机废气在吸附装置内被活性炭吸附,使气体变得清洁。第二,热脱再生过程。由于活性炭吸附剂的吸附能力是有限度的,当吸附剂吸收的量达到吸附的极限时,活性炭不具有吸附能力。为了使活性炭恢复吸附能力,必须转入脱附再生过程。脱附再生即将含有催化剂的空气输入到吸附装置中,使活性炭中的有机气体脱离活性炭,恢复活性炭的吸附能力。活性炭吸附法是最早采用的有机废气处理技术之一,该方法工艺较为简单,一次性投入少,但介质使用寿命短一旦饱和需再生,甚至更换处理效率不稳定,对高浓度臭气处理效率较低。

2. 液体吸收法

通过将吸附剂和气体相互接触,使得气体当中的有害分子逐步转移到吸收剂中将有机废气进行分离,属于一种电性的物理化学作用的过程。之后通过解析的方式将液态当中的有害分子进行清除,然后在进行回收,使得吸收剂得到重复回收利用的作用。从作用原理来看,可以将之分为物理方法和化学方法两种。其中,物理方法就是利用物质相溶的原理,通常是将水作为吸收剂,并将有机废气当中有害的气体予以去除,但对于部分不溶于水的有机废气物质,例如、三苯、等,则必须采用化学方法去除,通过溶剂与物质发生化学反应的方式予以去除。如使用化学法,运行成本高有可能会造成二次污染。

3. 吸附法和冷凝法

吸附法主要就是使用具有细孔结构的吸附体对有机废气进行吸收的过程。这些吸附体一般内表面积较大,价格相对于较为便宜,对于有机气体的吸附率也很高。吸附法在去除有机废气应用的过程中相对于较为成熟,而且净化效果较好,但是设备的要求较高,吸附的整个流程较为复杂,吸附法目前主要应用于低浓度有机废气的处理上。

在不同的温度之下,有机化合物具有不同的饱和蒸汽压,利用这一特性就可以将气态的有机污染物通过冷凝从废气中分离出来。一般冷凝的过程可以通过提高压力或者降低温度来实现。冷凝法在处理有机废气的过程中,虽然净化的效率较高,但是条件比较苛刻,运行的费用也相对于较高,消耗的能量大。因此,这种方法需要和其他方法相互联合应用,用以回收有经济价值的产品。

4.离子法氧化还原法

利用高频高压静电特殊脉冲放电产生高密度高能活性离子氧,高能活性离子与臭气接触,打开臭气分子化学键,分解成二氧化碳和水,从而使气体达到净化的目的。该方法处理设备体积相对较小,自重轻,适用于布置紧凑、场地狭小等场合,但设备一次性投入成本较大,运行成本高

能够产生羟基自由基的工艺都可以进入高级氧化技术工艺的范畴,如臭氧(O3)氧化技术、过氧化氢(H2O2)氧化工艺、二氧化氯(ClO2)氧化工艺、紫外(UV)辐照工艺、超声氧化工艺、微波工艺等。由于高级氧化工艺具有氧化性强、操作条件易于控制的优点,因此引起世界各国的重视,并相继开展了该方向的研究与开发工作。

5.生物法

生物除臭法是通过微生物的生理代谢将具有臭味的物质加以转化,达到除臭的目的。采用生物法处理臭气的方法主要有生物滤池法、生物滴滤床法、土壤处理法,除臭效果较好。这里着重介绍一下最先进的生物滴滤床法

生物滴滤装置由池体、生物滴滤床、营养液循环喷淋系统、参数控制系统等组成,其原理是利用附着在反应器内填料上的微生物,在新陈代谢过程中将废气中的污染物降解为简单的无机物和微生物细胞质的过程,代谢产物和老化的生物膜可被循环液及时转移,对处理污染物中含有恶臭气体(如硫化氢、氨等)的效果显著。其中,含硫恶臭污染物中的硫转化为环境中稳定的硫酸盐;含氮污染物中的氮转化为环境中稳定的硝酸盐或氮气。

其反应式为:

微生物

含硫有机或无机化合物+ O2------------ CO2+ H2 O+ SO4+ 细胞物质

微生物

NH3或含N有机化合物+ O2------------ CO2+ H2 O+ NO3+ 细胞物质

生物滴滤床定期投加富含N、P及其他微量元素的营养液,以满足微生物代谢活动;营养液定期更换,废液进入污水厂好氧池,最后处理达标后排放,因其产生量少,污染负荷低,对污水处理系统影响很小。

生物滴滤床吸收了生物滤池的优点,填料由不易腐烂,有利于微生物的生长和挂膜的人工滤料构成。填料具有较大的空隙率和较强的吸附能力,在生物滴滤床的使用周期中无需更换填料;生物滴滤技术加大了填料上挂膜菌群的单位数量,提高了微生物的降解能力,减少了气体在生物填料中的停留时间,生物滴滤床的占地面积也可大大减小;生物滴滤设备可做成一整体装置,无需现场拼装,减少了现场安装调试时间;生物滴滤技术可针对污水处理厂恶臭气体的具体成份及种类,先期筛选出高效的脱臭菌,除臭设备在出厂前可对填料进行预挂膜,并在现场实际运行的模式下进行二次驯化,以增强微生物对污染物的降解能力;此外填料的压损较小,可降低配套风机的功率,减少运行成本。

6.植物提取液除臭技术

植物提取液的原材料是天然植物提取液,经过先进的微乳化技术乳化,使得它可以与水相溶,形成透明的水溶液;喷洒形成具有很大比表面积的小雾粒,吸附空气中的臭气分子进行反应或催化与空气中的氧气反应,生成无味、无二次污染的产物;天然植物提取液具有无毒性、无爆炸性、无燃烧性、无刺激性等特点。

植物提取液除臭技术所使用的除臭设备耗电量小、占地面积少、安装方便、操作简单易管理、机动性强且建设投资成本相对较低等特点,植物提取液无毒、无刺激性,安全性能高,除臭效果好且不会产生二次污染的优点;但该方法必须连续不断地使用植物提取液,除臭的效果靠除臭剂维持,后期费用较高。

结束语

要想全面提高有机废气的治理技术,那么就应该加强有机废气传统处理技术和工艺技术的改进,增强处理的效率,并且有效的节约成本,对于新型的技术来说,应该不断的加强对新型技术的研究,尽快在工业上推广和应用。对于一些有机废气成分复杂的处理工艺和技术,可以利用联合工艺或者通过综合性处理的技术,有效的处理掉有机废气,确保生态环境的稳定持续性。

参考文献

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[2] 张正怡.浅谈化工行业有机废气处理技术[J].科技信息,2012(6).

[3] 刘美仪.探讨有机废气处理技术及前景展望J[].资源节约与环保,2013(6).

[4]曾祥诚. 有机废气处理方法探讨[J]. 科技创新导报,2009,35:155.

废气处理范文2

【关键词】废旧塑料;回收再利用,有毒废气;烟尘;处理设备

1、前言

随着塑料需求量的不断提高,废弃塑料也逐渐增加,塑料垃圾的处理问题是目前环境处理中的一大难点。目前,废弃塑料处理主要采用三种方法:掩埋、焚烧和回收再利用[1,2]。掩埋处理是一种既快速又省事的方法,但塑料是一种难以生物降解的垃圾,大量的塑料垃圾掩埋会使得地下资源超出自身负荷,并污染地下水源,再者垃圾掩埋对于农作物生长也是一种严重阻碍。焚烧处理也是一种较为方便快捷的办法,但焚烧过程会产生大量的黑烟和有毒气体,会造成严重的大气污染。显然,对废弃朔料进行回收再利用是一种既环保又经济的做法,它包括物理法和化学法。物理法就是通过机械把废弃塑料进行加工粉碎后重新用到工业以及建筑业等零部件上[3]。化学法包括熔融再生、热裂解及能量回收等。化学法是朔料回收利用的新方向,主要包括塑料的油化技术、焦化技术及制造芳香族化合物。塑料的单体原料大部分源于石油,石油是不可再生能源,把塑料进行油化处理既可以保护环境又可达到节油的目的。但是,无论是熔融再生、热裂解、能量回收或是焚烧,这些方法都离不开高温处理,均会产生大量的有毒有害气体和烟尘,这些有害物质若直接排放到大气中,会造成严重的二次污染。我们重点分析了废弃塑料在高温或燃烧过程中产生的废气成分,并针对性地设计了一套兼具新颖性和实用性的废气及烟尘处理设备。

2、废气治理的工艺选择

2.1吸收法

处理混合废气时采用液体作为吸收剂来除去废气中一种或几种气体的方法称为吸收法。吸收法可分为两种:化学吸收法和物理吸收法。化学吸收法就是一种或几种废气与吸收剂之间发生化学反应而生成其它物质来达到处理的目的。有机废气中含有大量惰性有机气体,且大部分的吸收液参加反应以后不能继续使用,无形之中增加了后续处理及购买新吸收液的成本。而物理吸收法根据吸收液与被吸收物质的相溶性,把有机废气溶解在吸收液中,再利用它们沸点的不同用蒸馏的办法把有价值的物质从混合液中分离出去,并且可以回收吸收液,达到循环利用的目的。但该法必须额外添加一个冷凝装置,且吸收液大部分是有机溶剂容易挥发,耗损量大,也增加了不少的成本和困难。

2.2吸附法

此法通过多孔隙固体作为吸附剂,利用其吸附作用把有害气体吸附在吸附剂的表面,再利用加热或吹气等方法将吸附剂表面的浓缩气体进行解吸,达到分离和富集气体的目的。吸附剂的一般要求:①比表面大、有合适的微观结构;②制造方便,容易再生;③不能与被吸附物质发生反应;④有足够的吸附能力;⑤较高的耐热性能以及机械强度。活性炭纤维是一种非常良好的吸附剂,具有比普通活性炭更好的比表面积,一般可达1000~2500m2/g,可形成大量孔径为10μm~40μm的均匀微孔,并且还具有杂环结构和表面官能团等许多特殊结构[4-5]。这种优异的微孔结构作用下,可提供强大的分子场。又因为吸附层很薄,具有很好的通透性,可以提供温度变化而造成压力改变的变压体系,且同时具有很高的耐热性能,使活性炭纤维比普通活性炭具有吸脱附快速、脱附彻底、吸附容量大和装置不会因热积蓄过大而造成燃烧爆炸等优点,但活性炭纤维价格较为昂贵[6]。

2.3燃烧法

2.3.1直接燃烧法。此法是将有害可燃的气体在适宜的工艺条件下直接燃烧,一般要求燃烧效率可达到95%以上。这种方法适于处理较高浓度的有机废气,但缺点是需使用大量的燃气并保持较高的温度(1100℃),且还存在着燃气储存所带来的安全隐患以及燃气运输费用等问题。

2.3.2催化燃烧法(热催化氧化法)。此法是一种典型的气固相催化氧化反应。利用催化剂来降低化学反应的活化能进而降低反应温度,使得有机废气能在较低的温度下(200~300℃)氧化分解为无毒的水和二氧化碳等成分,并放出大量的热量[7-9]。此法具有燃烧温度低、节省燃气的优点。也不会因为温度过高而使得空气中的氮气转化为氮氧化物[10]。

2.4催化法

2.4.1催化还原(选择性催化还原,SCR)。催化还原指的是利用还原剂,如:氨、尿素等,在催化剂的作用下,可以把烟气中的氮氧化物还原成无毒无害的物质如氮气和水。此法目前广泛应用在烟气脱硝技术中,而塑料燃烧或高温产生的污染物复杂,不单只有氮氧化物,而且需要精确控制还原剂的喷入量并避免二氧化硫、氧气的参与。

2.4.2光催化。此法是在常温、常压下利用光催化剂在太阳光或紫外灯的照射下,对有机污染物进行快速分解,使其被氧化成水、二氧化碳等小分子,一般不造成二次污染。目前以TiO2作为半导体材料的光催化降解研究技术最受欢迎。导带中的电子和价带中的空穴合称为电子—空穴对。在光催化过程中,空穴能够与吸附在催化剂表面的水分子发生作用生成氧化能力极强和活性更高的羟基自由基,而光生电子也能够与氧气发生作用生成具有很强化学活性的自由基,这些光生载流子能无选择地氧化还原各种污染物并生成无毒无害物质。光催化技术也可补充催化燃烧法的不足,比如,HCN通过催化燃烧法会产生氮氧化物污染物,产生的氮氧化物污染物可以用光催化反应来降解。但是此法的缺点在于只能消除封闭空间较低浓度的有害气体。

3、烟尘治理的工艺选择

塑料在高温或者燃烧的过程中除了产生有毒气体外,还伴随着大量的黑烟。产生黑烟的主要原因是塑料不完全燃烧或者高温裂解会产生碳粒(也叫做碳黑),而90%碳黑产品可作为橡胶加工业的补强剂和填料。处理碳黑的方法有很多,例如燃烧、过滤、静电捕集、湿式洗涤等。燃烧和静电捕集成本较高,都需要外来能源来提供热能和电能;湿式洗涤除了外来能源来提供动力外,还需要大量的水来捕集烟尘,况且处理烟尘后的废水需要进行处理,否则会造成环境二次污染。过滤法处理烟尘则有两大优点:不需要消耗外来能源(即热能和电能);可以回收碳黑。从整体来看最有效的方法是过滤法处理碳黑。目前,除尘效率最高的是袋式除尘器,它对烟尘微粒过滤效果极好,但它只适用于低温除尘,其原因是袋式除尘器的纤维滤料一般适用于100℃左右,对高于100℃的气体,其滤料耗损相当大。为了提高滤料的耐热性能、过滤效率、抗压能力以及减少排气阻力,国内外对过滤材料进行大量的研究,目前,常用的过滤材料有三大类:陶瓷材料、金属材料和复合材料。

3.1多孔金属过滤材料

金属材料具有优良的耐热性和机械性能,无论在常温还是在高温,其机械强度均为陶瓷材料的数倍,所以使用寿命较长。且金属材料还具有焊接性能、可塑性等优点。金属多孔过滤材料按结构形式主要可以分为:烧结金属丝网、烧结金属粉末和金属膜等。但金属材料化学活性较高,容易被高活性气体腐蚀和氧化。

3.2多孔陶瓷过滤材料

陶瓷材料具有良好的化学稳定性以及热稳定性,它在高温环境下工作,不容易被高活性的气体腐蚀、氧化以及还原。但单一的陶瓷组分可能存在易脆和易裂等问题,且进行修补是一大难题。

3.3复合材料

为了解决单一组分所带来的缺点,国内外对陶瓷材料以及金属材料进行综合开发研究,并结合两者的优点开发出金属陶瓷复合材料、新型的合金材料和复合陶瓷材料等。金属陶瓷材料典型的代表是美国研发的一种“secp ter金属膜”,被称为金属的无机膜。新型合金材料典型的代表是Haynes合金、Hastelloy合金、310S等系列新型材料。复合陶瓷材料典型的代表是堇青石陶瓷纤维复合膜和SiC多孔陶瓷等,其孔隙率达到80~90%,更具有机械强度高、密度小、使用寿命长等特点。

4、有机废气净化设施工艺流程

4.1过滤

把有机废气运往吸附床之前,需设置一个过滤器来除去烟尘,其中过滤材料采用菲尔特环保科技有限公司的壁流式多孔陶瓷微粒捕集器,它以碳化硅基SiC蜂窝陶瓷材料为微粒捕集材料,能满足欧Ⅳ、欧Ⅴ的排放标准。为了避免长期使用而造成过滤材料的微孔堵塞,在微粒捕集器后面设置一台风机,可利用风机的反吹作用把烟尘从微孔中吹出,清灰时间只需5~8min即可,且每天清灰2~3次,必要时可采用水洗进行清灰。

4.2吸附

除去烟尘后的有机废气,通过合理布风,均匀通过吸附床进行吸附。传统固定吸附床需要两个或两个以上,当有一台吸附床进行脱附的时候,由另一台吸附床进行吸附工作,以达到了交替工作的目的。但一架吸附床必须配一台热风机和一台抽风机,如果吸附床数量增加,风机数量也会随之增加。若采用并联方式则可解决该难题。并联就是把多个吸附床用管件并联起来形成多个支路,用主管件将所有支路连接起来,再把大型的热风机和抽风机安置在主管件上,这样也会增加管件的数量,造成成本的增加。为了进一步解决成本增加问题,把吸附床进行再一次改造,只需把一个普通的固定吸附床内设计成多个室,再把吸附床的阀门开关更换成双向阀门开关。双向阀门开关可以简化开关数量,当一个室吸附饱和后,再将双向阀门开关向未吸附饱和的方向摆动,原先吸附室的入口从开放状态变成关闭状态,同时,原先脱附室的入口从关闭状态变成开放状态,这样可达到一个开关控制两个室的入口或出口的效果。

4.3催化燃烧

当吸附床的另一个室开始工作时,可利用远红外电加热器,对催化燃烧床的内部进行预热,当床层的温度到达设定值时利用风机将一部分的热空气直接抽送到吸附床里进行脱附,另一部分热空气则先通过换热器进行换热后再送往光催化装置,达到合理利用热能的目的。进入催化燃烧床里的废气通过催化作用,使有机废气能在较低的温度下进行无焰催化氧化燃烧。如果催化燃烧床内部的有机废气浓度和床层的反应温度都偏高,此时补冷风机将会自动开启,并把新鲜的冷空气吹入催化燃烧床里以降低床层的反应温度,同时也补充了反应过程中的氧气,确保催化燃烧反应能高效、安全地进行,其脱附与催化燃烧反应的整个过程需要6~8h。

4.4光催化

进入光催化装置的气体一般含有低浓度的未反应完的有机废气或一些氮氧化物,这些低浓度的废气连续照射2~3h后,就可以用主风机将净化后的气体排出。光催化装置中的吸附-催化反应材料选用纳米二氧化钛与活性炭纤维的复合体,选用这种材料的原因在于活性炭纤维ACF具有很强的吸附能力,吸附速度快,可以为光催化反应提供有利条件。

5、结论

废弃塑料在高温或燃烧过程中产生的气体大部分都是有毒有害的,如不加以处理直接排放,会给环境造成严重污染。废弃塑料因高温环境所产生的气体成分复杂,且有些气体的化学性质很不活泼,难以用单一的方法进行处理。为了解决化学活性不一致、浓度不相同以及成分复杂多样的有毒有害气体的处理问题,采用了过滤-吸附-催化燃烧-光催化的综合联用技术,设计了一套兼具新颖性和实用性的废气及烟尘处理设备。

参考文献

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[10]陈继华.催化燃烧法在丙烯腈装置尾气处理中的应用[J].甘肃科技,2009,25(17):69,73-75.

作者简介

赵林,男,硕士,讲师。

废气处理范文3

关键词:含油废水;电凝聚气浮;处理

中图分类号:TK223 文献标识码:A

含油废水的来源非常广,且含油废水的含量也是各类工业生产的废水含量首位。含油废水主要来自于工业石油加工、提炼、运输以及存储,也有机械制造过程中产生的冷却液和金属轧制水乳化油废水。本文针对含油废水处理相关技术进行研究,主要分析了电凝聚气浮技术,为含油废水处理提供重要借鉴。

1.含油废水处理现状

含油废水危害主要表现在油类物质漂浮在水面,并且还会形成一层薄膜,其可以阻止空气中氧分难以融入水中,水中的溶解氧减少会导致水体中浮游生物缺氧而死亡。含油废水有碍植物的光合作用,进而影响水体的自净,甚至会造成水质变臭。含油废水中的油渍和分解产物中有一些有毒物质,对各种生物的致死浓度变低。另外,低于致死浓度的含油水被用于灌溉而被生物吸收,废油元素通过食物链进入到人体内,必将严重危害人体的健康。含油废水中含油大量的铁、铜以及其他的金属离子,尤其是在高温环境下废水中的油污会加速变质。我国大多数废水处理实际上均存在于不同等级的渔业水体之中,而此类水体中石油产品的极限允许浓度为0.05mg/L,但是很多水体中的排入前石油产品的含量会经常超标。含油废水的最高允许值的浓度国家规定为10mg/L,很多国家将浓度规定在5mg/L~20mg/L范围内。

2.含油废水处理工艺

(1)电凝聚气浮处理原理

电凝聚气浮技术目前主要有电解气浮、电解凝聚、电解氧化和电解还原等工作机理。含油废水中含有不同的污染物成分,电凝聚气浮技术的作用原理也会发生巨大差异。含油废水中含有一些可溶性有机物和细菌,可以通过电解氧化和电解还原作用机理来祛除。电凝聚气浮技术处理废油水在电解中产生絮凝剂和气体,在电解过程中电极的作用表现在两个方面。电解过程中由于电子通过电极向外电路传递,故,氧化还原反应均在电O表面进行。一般而言,电极反应由多个过程串联而成,反应离子或者反应物向电极的表面迁移,反应离子或者反应物在电极表面吸附,电极表面得到或者失去电子并生产电化学反应。

(2)电凝聚气浮技术影响因素

电凝聚气浮技术对于含油废水处理,其处理效率受到了多种影响因素的制约,其中主要有电流密度、pH值、电解时间以及其他方面的影响因素。电凝聚气浮技术中的电流密度增加会使得电解产生的离子增加,同时也会产生氢氧化合物和多核羟基络合物。含油废水的pH过高或者过低将会直接影响电凝聚气浮的处理效率。pH主要会影响电解质产物的形态,若pH过高则会引起电解效率降低,pH过低则会影响水质,一般情况下含油废水的pH接近中性。电凝聚气浮技术在电解含油废水的时候,电解的时间较短,且极板上的金属离子也较少,将会严重影响废水的处理效率。随着电解的时间增长,电凝聚气浮系统处于最佳状态,则电解时间太长含油废水的胶体稳定性下降,从而引起材料和能源消耗增加。总之,影响含油废水处理时,采用电凝聚气浮技术还有静止停留时间、电导率,处理过程中必须要控制这些影响因素,尽可能对这些影响因素进行控制。

3.电凝聚气浮技术在废水处理中的应用

(1)电凝聚气浮技术在含油废水中的应用

水环境油类污染物众多,其主要来自于石油化工、冶炼以及焦化等行业,石油类氢化物浮于水面将会极大影响空气和水体界面交换。油类在水体中严重会破坏生态平衡,油类污染物氧化作用增加促使水体恶化加速。针对含油废水处理对于环境可以有效保护水资源和维持生态平衡,以促进区域经济发展。

(2)电凝聚气浮在印染废水中的应用

纺织行业中染色和加工成品阶段会出现大量的废水,废水中含有很多杂环化合物和芳烃,且带有显色基团。电凝聚气浮技术处理印染废水的脱水率相当高,电凝聚气浮技术的适应色谱范围相当广,所有经过处理工艺废水废水处理均可以达到排放标准。

(3)电凝聚气浮技术在垃圾填埋场中的应用

垃圾场中的渗滤液组成非常复杂,且有机物的浓度较高,常规的生物处理技术将难以达到排放标准。采用电凝聚气浮技术工艺处理垃圾渗滤液可以有效去除废水中的大分子有机物,以此来减少后续处理负担。

(4)电凝聚气浮技术在造纸行业废水处理的应用

造纸行业中会产生非常多的污染量,造纸行业的工业污染量已经达到了我国十大工业污染量之首。很多造纸行业采用电凝聚气浮技术处理废水,分析废水处理的各种影响因素。采用电凝聚气浮技术在造纸行业中废水处理率相当高,此法在造纸中段废水处理率达到了92%。

(5)电凝聚气浮技术在含磷废水处理的应用

磷作为自然界维系生命的主要元素,其也是构成生物体并且还会和新陈代谢中必不可少的元素。水体中的磷含量超出了20mg/L,就会导致水体富营养化,从而造成水体中藻类植物大量繁殖,并且藻体会逐渐分解使得水体产生霉味。通过电凝聚气浮技术可以达到除磷效果,并且此技术确立了磷浓度、电解时间和电解耗能之间的关系。

结语

含油废水处理采用电凝聚气浮技术已经成为了当前工业废水处理的重要方式,随着科学技术不断进步,人们在含油废水处理上已经取得了巨大进展。气浮涉及气、液、固三相体系运动的物理化学过程,应充分应用胶体表面化学和使用现代先进实验仪器分析研究气浮过程的热力学、动力学及相关机理。通过本文的研究,可以进一步认识电凝聚气浮技术在处理含油废水中的应用,为污水处理提供重要借鉴。

参考文献

废气处理范文4

关键词:煤气化;废水;处理;研究

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.029

0 引言

煤炭是我国的主要能源来源,在我国的整体能源结构中占据很大的一部分,随着我国经济水平的提高、工业化的发展、家用汽车的普及,我们对于石油的依赖也不断扩大,我国本身就是一个石油资源匮乏的国家,加上近年来世界范围的石油能源紧缺等因素,都使得我们需要重视对于煤炭的进一步开发和深度利用。新型煤化工产业的兴起使得我们对于煤炭的进一步利用取得了很大的发展,我国对于煤化工产业也十分重视,对于减少我国对于石油资源的依赖,促进国家工业经济发展具有十分重要的意义。煤气化技术是新型煤化工产业的重要技术,利用煤气化技术不仅可以生产天然气这种清洁能源,还可以进一步加工生产得到甲醇、烯烃、化肥等工业产品。然而煤气化技术对于水资源的利用较大,我国的煤气化项目大多分布于水资源匮乏地区,除此之外,煤气化产生的废水也给环境污染带来及极大挑战。为实现环境友好型社会及实现煤气化工业的进一步发展,我们需要加大对于煤气化废水处理的研究,提高废水排放标准,这样不仅能够实现环境保护,也能够促进企业创新及提升核心竞争力。

1 煤气化废水的成分特点

煤气化废水是在工业生产加工过程中对于煤气的生产和洗涤过程中产生的,煤气化过程中产生的废弃物多溶解于洗涤水、蒸汽分流等分离水中,这些都是煤气化废水的形成来源。煤气化废水是一种很难在自然界中通过生物降解的废水,其中含有较多的固体颗粒物和有毒有害物质,其成分一般较为复杂,不仅含有稠环芳烃、萘、呋喃等酚类有机化合物,还含有硫化物、各种无机盐等无机化合物。成分的复杂性也给废水的加工处理带来了很大的难度,且不同煤气化工艺产生的废水都具有较大的差异性,因此对于煤气化废水的处理和利用情况较为复杂。

2 煤气化废水的处理技术

国内外现阶段主要的煤气化废水处理技术是生物化学法,这种方法具有废水的处理量大、去除的污染成分范围较广等优点,处理后的废水符合一般的废水排放要求。但是随着人们对于环境保护意识的加强,对于废水的排放标准也不断提高。现阶段对于煤气化废水的研究主要集中在三个阶段,预处理、生化处理、深度处理。

2.1 预处理技术

由于煤气化废水成分的复杂性,含有酚类、氨类等物质,所以需要经过预处理和生化处理来消除高污染物质,减轻深度处理的难度,提高废水排放的质量。

预处理主要针对废水中的酚类、氨、油类等污染物,预处理过程中对于废水中不同成分会采用不同的方法。对于酚类污染物的处理常采用水蒸汽脱酚法、溶剂萃取脱酚法这两种。水蒸汽脱酚法较为简单,将废水中挥发性酚类经过蒸汽直接分离成含酚蒸汽再利用钠碱溶液吸收形成酚钠盐溶液后,通过酸中和进行提纯回收。而溶剂萃取法则是利用萃取剂的高分配系数使酚转移到萃取剂中,实现酚的分离。由于废水中氨浓度一般较高,目前常用的技术是水蒸汽提纯对废水中的氨进行分离,可溶性的含氨蒸汽通过含有磷酸铵溶液的吸收器与其他气体进行分离回收。对于废水中的油类物质常采用隔油池分离法和气浮法进行分离。

2.2 生化处理技术

现阶段对于煤气化废水的生化处理常用的工艺有厌氧-缺氧-好氧组合工艺(A-A/O)和序批式活性污泥法(SBR)。A-A/O这一工艺脱氮效率较高,既能起到生物选择器的作用,改善污泥的沉降性能,也能通过产生的碱度对硝化过程中的碱消耗进行一定的补偿。但是A-A/O工艺也具有一定的局限性,如需要分别设置混合液回流系统和污泥回流系统,对于动力的消耗较大。SBR是一种通过间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术,主要是利用时间分割的操作方式来替代空间分割的操作方式,实现稳态生化反应。主要的特点是运行的有序性和间歇性。这一工艺通过净化池内厌氧好氧的交替式变换来达到较好的净化效果;且净化池内的处理水还能够对煤气化废水有一定的缓冲稀释作用,有较好的耐冲击负荷;整个工艺操作简单成本较低。

2.3 深度处理技术

深度处理是煤气化废水的最后处理阶段,主要针对废水中难降解的有机物及悬浮物以达到排放标准。常用的方法有吸附法和臭氧氧化深度处理法。吸附法主要是利用多孔性固态相的物质对废水中污染物进行吸附分离。常用的吸附剂有活性炭、焦炭等,经过催化氧化后可以实现对废水中重金属离子等处理。臭氧氧化法可以对煤气化废水中的有机胺、杂环化合物、烷基苯磺酸钠等化合物进行分解。这一工艺的优点是操作简单,反应过程较快,但是处理需要消耗较多的电能。

3 总结

随着新型煤化工产业的发展,煤气化技术的推广使用,我们对于煤气化废水的处理方式也会不断的进步和深入。当前的处理技术大多存在一定的限制性,我们仍需要进行研究来提高废水的处理技术,以实现保护环境、促进经济及工业发展、减少进口能源依赖的目的。

参考文献:

[1]张军.煤气化废水深度处理技术的试验研究[J].华北电力大学,2012.

[2]蒋芹.煤气化废水处理技术现状及发展趋势[J].能源环境保护,2014.

废气处理范文5

关键词:化工业 有机废气 处理技术 展望

1 、引言

我国经济的发展正在不断走向深入,化工行业的增速也有目共睹,然而化工业由于行业特性的原因,如何对其产生的有机废气进行有效的治理,从而避免对周边环境造成损害,是一个亟待解决的问题。随着我国科研与实践的发展,业界已经出现了不少投资少、见效快的有机废气处理技术。本文首先概述了目前发展比较成熟的有机废气的一些主要的治理方案与技术,包括活性炭治理方法、吸收法以及催化剂法等,在此基础上对有机废气治理技术的发展进行了展望,并阐述了膜分离法、等离子体法以及光催化法等新的治理方法。本文的成果为化工行业对有机废气处理提供技术借鉴,具有比好的意义。

2、 有机废气处理技术概述

随着行业实践的发展和研究的进展,当前无论是国内还是国外,对下列几种有机废气处理技术应用较为广泛:

2.1活性炭法

活性炭材料具有比较好的吸附功能,能够通过自身的吸附作用去除对象中的有害成分。结合活性炭的这个功能,可以将其应用于有机废气处理之中。结合吸附品的具体吸附原理,可将其进一步细分为基于物理原理的吸附与基于化学原理的吸附。其中以后者原理是以吸附品的疏水键来清除有机污染,主要适用于水体污染,因此对于有机废气,通常使用的是物理吸附。通常较为常用的材料包括活性炭、沸石等,此类材料的结构通常为孔状,因此其吸附表面积非常大。不少实践已经证明,在吸附体的内部结构上,纤维状的吸附效果最佳,因此在对有机废气进行处理时应以纤维状材料为首选。

2.2 吸收法

这种方法是以液体的吸收剂与有机废气充分接触,实现废气中有害成分的有效吸收。吸收剂的作用是可逆的,在去除其中的有害组分之后,还能够继续使用。通常这种方法是以水喷淋的方式实现吸收剂和有害废气的充分接触,其原理是化学中的相似相溶。例如,通过水的作用来吸收丙酮、甲醇、醚等有害物质,通过活性基团来吸收水溶性尚差的“三苯”物质等。

2.3 催化氧化法

有机废气中,有一些挥发性有机化合物是有毒有害的,回收成本较高,因此一般对其进行氧化处理。氧化处理的方法是:将氧气和挥发性有机化合物进行化学反应,反应完毕后的生成物是二氧化碳与水,这个过程类似于燃烧的过程,因为有机废气中的挥发性有机化合物浓度往往并不高,因此在氧化反应的过程中不会有火焰产生。氧化的具体过程分为两种情况,一是以持续加热的方式使含挥发性有机化合物的有机废气逐步升温,并渐渐到达能够发生氧化反应的条件;另外一种方法是在有机废气之中假如催化剂,一般来说以铂、镍等金属充当催化剂。在催化剂的作用之下,有机废气里所含有的挥发性有机化合物逐渐与氧气发生反应。

2.4生物法

这种处理方法首先以一定的介质培养微生物,并使之处于适合微生物生长的温湿度环境,有机废气中的碳氮等元素能够在微生物的作用之下逐步发生分解,并最终转化为无害的二氧化碳、水、无机盐等。随着环保的呼声日益迫切,这种方法正在得到大力的推广。

3、有机废气处理技术展望

随着科学技术的持续发展,不少国家对废气废水的处理技术均进行了深入的研究,并不断开发出更加有效的新技术,下面进行阐述。

3.1 膜分离技术

这种技术是使有机废气途经一个膜结构,通过该膜的半渗透性特征进行气体的过滤处理。在有机废气中包含了各种各样的成分,这些成分的性质有所区分,因此在半透膜之前的通过程度有所不同,通过膜的控制,能够有效地将有机废气中的污染有害成分分离出来,从而达到空气净化的效果。

3.2等离子体技术

这种技术的目标是构建一个等离子体,构建方法一般是以高压放电的模式瞬间生成活性离子。这些活性离子能够使有机废气中的碳氢键和碳碳键发生断裂,从而有效地改善有机废气的污染性,并产生无害的二氧化碳和水,因为此法成本低、技术要求不高,因此正在得到大规模的推广使用。

4、 结束语

只有深入研究有机废气的处理技术,才能在化工行业高速发展壮大的同时,实现对环境的保护。当前可选择的有机废气的净化方法非常多,并且具有各自的优缺点和使用范围,而在对其选择时,最重要的依据便是能否达到环境保护的实效性。传统的有机废气处理方法应用依据比较广泛,而为了继续节约成本、提升效果,还应不断地开发新的工艺。我国正处于发展的快车道,一方面必须进行经济建设,另一方面则应重视环境保护。只有不断开发更新更好的技术,才能实现化工行业的可持续发展,才能增强其综合竞争力。

参考文献:

[1]张旭东.工业有机废气污染治理技术及其进展探讨[J].环境研究与监测,2005,18(1):24-26.

废气处理范文6

    关键词:苯 有机废气 复方液吸收法

    低浓度苯类有机废气常产生于印刷、油漆喷涂及制鞋业等生产过程中,其污染物主要从油墨、油漆、粘鞋剂及其溶剂中挥发出来形成。这一类污染物主要包括苯、甲苯、二甲苯等。国内、外的研究业已证实,这类污染物具有致癌作用,对人体健康会造成严重危害[1~3]。我国已明确规定该类污染物在车间内的最高允许浓度,同时也制定了严格的排放标准[4],因而对该类有机废气必须进行有效的控制与治理。本文将探讨低浓度苯类有机废气的处理方法,并结合工程实例研究一种低廉、有效、易行的复方液吸收法。

    1 处理方法研究

    20世纪70年代以来,我国对苯类有机废气的处理已进行了许多研究,并取得了大量的成果。迄今比较成熟且较常用的有催化燃烧法、活性炭吸附法、微生物处理法及吸收法等[5~8]。催化燃烧法是利用催化剂使有害气体中的可燃组分在较低的温度下氧化分解成CO2和H2O并释放热量。但在运行过程中,催化剂容易发生劣化现象,处理效率降低,而且在处理过程中,需对废气进行预处理。整套系统投资费用高,运行费用也高,在选用中受到了相应的限制。

    活性炭吸附法是利用活性炭内部的微孔,将废气中的一种或几种组分浓集在固体表面,从而与其它组分分开。其处理效率取决于活性炭的吸附值及其填充量。该处理方法需有活性炭再生装置,如锅炉、压缩空气等,因而一次性投资较大,运行费用相对较高,操作、管理也比较复杂,在设计选用时受到了相应的限制。

    微生物处理法是以微生物悬浮液作为喷淋液,将废气中的有害成分洗涤至悬浮液中,在微生物作用下进一步降解,达到处理目的。该方法由于微生物的生长需要大量的营养,因而需要不断添加营养物及通入一定的氧气保证微生物的进一步生长,所以微生物处理法对操作要求较高,使用不便。

    吸收法是以液体为吸收剂,通过洗涤吸收装置使废气中的有害成分被液体吸收,从而达到净化废气的目的。该处理方法投资费用较少,运行成本也较低,因而在一些中小型企业中的应用比较广泛。

    本文主要研究在中小型企业中应用比较广泛的吸收法。采用吸收法处理低浓度苯类有机废气的关键是吸收液的选择。在20世纪80年代多采用轻柴油作为吸收液,其处理效率一般在70%左右[1]。随着排放标准日益严格和环境质量标准的提高,上述吸收效率已难于满足其处理要求。本文在此基础上进行了试验研究,提出一种复方液吸收法,解决了吸收效率低这一难题。复方液吸收法的工艺特点和关键在于复方液的成分选择与配方,以及复方液的最佳使用环境条件。该复方液以水和无苯柴油作为主配方,添加MOA助剂及磷苯二甲酸二丁酯,并调节吸收液至弱碱。

    复方液吸收法处理低浓度苯类有机废气,其处理效率明显好于传统的吸收液,使低浓度苯类废气的净化处理效率由70%左右提高到85%以上。

    2 应用实例

    2.1 方案确定

    桂林市塑料彩印包装厂是一家专业从事塑料膜彩印的企业,在其生产过程中,油墨及油墨稀释剂中以甲苯为主的有机污染物挥发出来严重污染车间内外环境。对厂家提供的数据进行分析,甲苯最大产生量为0.9kg/h。经多方调查分析和研究,确认该项目属以甲苯为主的低浓度有机废气处理工程,决定采用复方液吸收法进行处理,处理工艺流程如图1所示。

    图1 复方液吸收法处理低浓度苯类有机废气工艺流程

    由图1可知,印刷机生产过程产生的有机废气经设置于印刷机座上部的组合伞形罩捕集(3组),经并联风管和阀门,汇主风管后进入吸收塔进行吸收处理,净化后气体经风机烟囱排空。

    2.2 主要设备及工艺参数

    该工艺在设计时,欲使车间空气中有害成分的浓度小于最高允许浓度,以通风最不利条件确定通风量Q=6000m3/h,用静压平衡法计算确定主风管D=320mm[8,9]。系统复方液循环使用,循环使用周期为90d,系统吸收液用量为7.5m3/h。吸收塔型号为WFL-03,离心风机为4-68型No.4.5A。

    2.3 处理成本与治理效果

    2.3.1 处理成本

    该套有机废气处理系统总投资10.2万元,系统运行费用由人工费、电费及复方液费用构成,平均日处理费用为45元。

    2.3.2 治理效果

    该套处理系统正常运转后,车间有机废气浓度明显降低,大大净化了车间空气,改善了工人的工作环境。处理后的废气,经桂林市环境监测站实地采样检测,甲苯的浓度远低于国家规定的排放标准[4],净化效率达87.5%。具体检测结果见表1所列。

    表1 桂林市塑料彩印包装厂废气处理结果

    废 气 车间质量浓度 (mg/m3) 排放质量浓度(mg/m3) 净化率 (%)

    处理前 处理后 卫生标准 处理前 处理后 国家标准 

    甲 苯 200.7 98.2 100 98.2 12.3 40 87.5

    异丙醇 431.2 285.4 300        

    醋酸丁酯 429.9 284.2 300        

    3 结束语

    采用复方液吸收法处理低浓度苯类有机废气具有显着的效果。对于风量较大,浓度较低的有机废气,如印刷、油漆喷涂及制鞋业等尤为适合。该项技术具有投资省、运行成本低、净化效率高,易操作等诸多优点,环境、经济、社会效益显着,有很好的推广应用价值。

    [参考文献]

    [1] 国家城市环境污染控制工程技术研究中心,北京市环境保护科学研究院.三废处理工程技术手册(废气卷) [M ].北京:化学工业出版社, 2000. 158-160.

    [2] Edward C. VOC control: Current practices and future trends[J ]. Chem Eng Progress,1993,89(7) :20-26.

    [3] Kumar K S. Capture or destory toxic air pollutants[J ]. Chem Eng, 1993, 100 (6) : 12- 17.

    [4] GB16297- 1996, 大气污染物综合排放标准[S ].

    [5] 闫 勇. 有机废气中VOC的回收方法[J ]. 化工环保, 1997, 17 (6) : 332- 335.

    [6] 吴玉祥, 冯孝善. 有机废气的生物处理[J ]. 环境污染与防治, 1992, 14 (4) : 20- 23.

    [7] Douglas S. Biofilter treatment of ethanol vapors[J ]. Environmental Progress, 1994, 13 (3) : 167- 173.