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废气处理十篇

作者:小编 时间:2023-12-19 16:42:47 点击:

  随着我国化工制造企业水平的不断提升,化工企业生产过程中所排放的废弃物尤其多,加之当前对化工企业生产经营的排放控制机制不够健全,而且针对环保企业的监管不力,使得大量化工企业所排放的工业有机废气没有经过处理排入到空气当中,严重污染了大气质量,对全球气候及局部环境造成了严重影响。进而直接危及当地人们的健康,同时也给当地经济的可持续发展造成了严重影响。因此,增加对有机废气的处理力度,加大对有机废气的处理技术应用有极为现实的意义。本文针对当前有机废气的处理技术进行了较为详细和系统的分析,为提高有机废气的处理质量提供参考。

  通过将吸收剂与气体相接触,使得气体当中的有害分子逐步转移到吸收剂中而将有机废气分离,属于一种典型的物理化学作用过程。之后通过解析的方式将液体当中的有害分子予以去除,并将之回收起来,使得吸收剂得到重复回收、利用。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。

  液体吸收法是采用气、液态相互转换的方式进行的,而活性碳吸附方法则是将气态当中的分子吸收并固定在固体表面,从而使得气态的有机分子转化成为固态的形式。因为活性碳的类型及来源是不同的,因此其自身的特性,例如表面积亲水性、极性等也存在一定的差异,所以对应的吸附机制不同,需要针对不同的有机废气种类采取不同的方式。

  从原理上来讲,有机废气的生物处理方式就是使用微生物的生理过程将废气当中的有害物质转化成为简单的无机物,例如CO2 、H2O和其他的物质等的一种有机废气处理方式。

  通常,一个相对完整的有机废气生物处理过程包括这样三个基本的步骤:其一,废气当中的有机污染物必须先与水相接触,同时能够迅速溶解于水中;其二,溶解在液膜当中的有机物在液态的成分浓度差作用下将逐步扩散到生物膜当中,从而被附着其上的微生物迅速吸收;其三,被微生物所吸收的有机废弃物将在其自身的生理代谢过程中被讲解,从而最终逐步转化成为不污染环境的化合物质。

  该方法就是利用有机物质在不同温度下其具有不同的饱和蒸汽压这一特点,继而使用降压系统温度或者提高系统压力的方式使得蒸汽状态中的污染有机物质通过冷凝的方式从中提取出来。通过使用冷凝处理之后,将可以使得废气中得到较高程度的净化,但是其实际的操作难度较大,通常不能在室温下的冷却水中完成,而需要通过降低冷却水温度的方式才能达到,这在一定程度上增加了处理的费用和难度,因此该方法主要用于处理废弃浓度高、温度相对较低的场合。

  燃烧方法就是利用温度明显高于有机物燃点的温度将有机物进行强烈的燃烧、氧化,通常可以采用直接燃烧、触媒燃烧两种方法。一般,直接燃烧方法主要采用温度在650℃~850℃中的高温容器中进行。其中,沸石浓缩转轮焚烧法是当前广泛被集成电路企业所采用的一种有机废气处理技术。当产生的有机废气进入到沸石转轮中之后,通过使用沸石吸附废气当中大量的有机成分,从而形成相对干净的空气,然后将产生的干净空气排入到大气中,其他的部分则继续进入处理循环当中,这样将有效降低处理过程中后续的处理成本。使用沸石浓缩转轮将处于低浓度、大风量状况下的废气浓缩成为高浓度、小风量的废气之后采用直接燃烧的方式将之转化成为环境友好的CO2与水,从而达到去除有机废气的目的。在整个处理过程中,通过沸石转轮的动态吸附与解析过程,因为不存在吸附剂饱和的问题,只需要通过适当调整转轮的转速、再生温度、风量等就能够达到较好的浓缩效果。该种方法对有机废气的浓缩倍数能够达到5-20倍,去除率能够达到90%左右。但是,采用这种直接燃烧方法所需要的燃料费用较大。

  而通过采用触媒燃烧的方式能够将整个过程所需要的反映温度降低,一般高出有机物燃点100℃就能够迅速完成氧化反映。整个反应过程中所采用的触媒类物质主要包括金属氧化物(例如Cr2O3,CuO)和部分稀有金属(如Pd,Ag,Au)等,通过将之覆盖与反应体的表面,发生对应的反应:

  在整个过程中,通过使用触媒燃烧的方式,能够将废气温度降低250-400℃左右,有效降低了燃烧热量的消耗。整个触媒焚化工艺流程相对较为简单,图1中对整个工艺过程中需要用到的系统组件进行了描述,主要包括预热器、触媒床、热交换器、鼓风机和温度、通风量控制单元等。

  其中,触媒床是整个工艺生产的主要设备,其反应温度保持在250-400℃之间,这对触媒类型的选择尤为重要。通常,还需要考虑到触媒的具体反映性质、造成的压力损失、应用寿命和维修安装方便程度等。但是,在整个反应过程中要避免下述几点情况的发生:

  首先,要避免出现高温失活的问题,通常,触媒出口的温度要在650℃一下,具体温度需要根据触媒的种类进行确认,否则将造成触媒烧结的问题,降低触媒的活性。

  其次,避开触媒中毒问题的,若废气当中包含了触媒的毒化物质,例如有机矽化物、金属和磷化物等,这部分物质将会使得触媒燃烧转化成为无机物,从而粘附在触媒的表层,使得触媒失去活性,反应效率下降。

  再次,避免出现表面遮蔽的问题,若废气当中包含有诸如焦油等物质,冷凝作用将会使得其变成粘性的液态,将会覆盖与触媒的表面,从而影响触媒的使用效果。

  微波空气净化方法就是从传统的填料吸附—解析技术逐步发展起来的,是一种将传统的解吸方式转化成为微波解吸的方法。通过使用微波能有效减少了对能量的消耗,同时还缩短了整个解吸的周期,使得吸附剂在通过二十多次的重复解吸之后依然具有较好的吸附能力。当前,该方法在水处理当中有相对成功的应用,而且针对有机废气的应用,国外业有小规模的成功应用,但是国内还处于初级阶段。

  为了提高有机废气的处理力度,必须加强对传统有机废气的处理力度,通过提高有机废气处理效率的方式来节约处理成本。通过加大新技术的研发力度,并通过在工业应用中的拓展。针对成分相对复杂的有机废气,可以联合多种工艺方式进行综合处理,将其中的有机废气处理掉,保证生态环境的稳定。

  由于烯烃装置本身的特点,在装置开停车或正常生产过程中,会产生一定量的甲醇废液、烃废液及废气,这些废液、废气不能进入正常的生产工艺。废气(乏汽)无法直接进入火炬系统,不能直接排放,需通过燃烧处理达到国家标准后才能排放。而废液组成特殊,也不能直接进入废水处理或直接排放,只能收集处理达标后进行排放。

  1.1. 1烃类废液来源。烃类废液主要来源于甲醇制丙烯(MTP)装置和火炬区的分液罐(间断)以及常压罐区(间断)。MTP装置废液量最大,在全厂性大检修时废液量达150t/h;火炬区的分液罐烃废液和常压罐区的烃废液较少,且是间断性排放。

  1.1.2 醇类废液来源①MTP装置的TPP-35废液(间断)。主要组成:甲醇86.87%;二甲醚3.29%;水9.81%。②甲醇装置、低温甲醇洗装置的侧抽液。连续性排放量为1300kg/h。③火炬区的分液罐甲醇废液(间断)和常压罐区的少量废液(间断)。成分主要为:甲醇、水、少量硫化氢、氨气等酸性物质。

  废气来源于气化装置的驰放气,即气化单元、黑水处理单元的闪蒸冷却系统的释放气,最大量为788kg/h。

  醇类、烃类废液及气化驰放气、废气毒性较强不能直接排放,需通过燃烧,烟气达到国家排放标准后才允许排放。目前国内已研制并采用的方法有精馏法、萃取法、生物法、化学氧化法等。但这些方法存在着投资大、操作管理难度大、菌种培养困难等因素,因而限制了推广和应用。根据实际情况,原设计方案采用焚烧炉处理废液、废气,后经研究,考虑采用锅炉掺烧技术处理装置试车及生产过程中产生的废液、废气,两种方案比较如下。

  此方案是在厂区内新建一套焚烧炉装置,废液、废气自界区外进入焚烧系统。废液分连续流和间歇流,且连续流和间歇流不同时输送。当废液为连续流时,直接送入焚烧炉进行焚烧;当废液为间歇流时,先将来液分别存入2个废液储罐,然后将罐中废液每小时定量送入焚烧炉进行焚烧。废气为连续流,直接送入焚烧炉进行焚烧。

  2.1.2 焚烧炉系统。废液、废气在焚烧炉中与空气混合充分燃烧分解,其燃烧温度为1100℃,燃烧后烟气的主要成分有氮气、氧气、二氧化碳、水、二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、氯化氢等。其中,二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮、氯化氢属于大气污染物,必须经过后吸收处理,满足环保排放标准后方可排入大气。燃烧后的烟气带有大量的热量,需要降温,出于经济性考虑,让烟气经过废热锅炉回收热量,副产部分低压饱和蒸汽并入蒸汽管网,供焚烧系统自身或其它装置系统使用。

  2.1.3 采用焚烧炉方案优缺点。优点:①焚烧炉能够处理成分复杂的废气、废液。②焚烧炉系统能够利用系统高温烟气余热,以热蒸汽形式回收能量加以利用。缺点:①一次性投资大,包括焚烧系统、余热利用系统、烟气处理系统。②运行费用高,长期运行过程中需要稳定的油、气助燃,无论是否有废液废气入炉,都需要稳燃燃料的投入,保持焚烧炉内的温度。③焚烧及余热利用,炉内筑炉材料无法吸热,造成耐火材料损耗大,产生的粉粒随高温烟气冲刷余热炉受热面,造成余热炉受对流热面磨损快。④尾部烟气处理很难达到国家排放标准。⑤维护及设备的维修费用高。

  2.2.1 基本工艺路线台锅炉供全厂使用,此方案是将其中2台锅炉进行改造,在原有锅炉上增加燃烧器(枪),单台锅炉设置废液燃烧(枪)2支、废气燃烧器(枪)2支。

  2.2.2 废液燃烧系统。单只废液燃烧器(枪)出力750kg/h,单台锅炉1500kg/h。废液燃烧器(枪)采用微爆―蒸汽雾化。其优点是:比常规蒸汽雾化效果好、粒度小(SMD≤40μm)、燃烧效率高、不完全燃烧损失少,调节比大,一般在1∶5。废液燃烧器(枪)采用气动推进装置,以利于停用时退出炉膛,对燃烧器雾化、旋流部件的保护及易损件的更换。废液燃烧管路系统配备相应的切断、调节、过滤、流量显示、压力显示、温度显示等功能。

  2.2.3 废气燃烧系统。单只废气燃烧器(枪)出力300Nm3/h,单台锅炉出力600Nm3/h,2台锅炉按最大量1200Nm3/h,废气燃烧器(枪)与中废液燃烧器(枪)错开布置。废气燃烧器(枪)采用中心进气燃烧方式,装置为固定式。配备相应调压、稳压、调节、放散、切断、流量显示、压力显示、温度显示功能的管路系统,废气、废液现场管路为两套各自独立系统。

  2.2.4 废液燃烧出力估算。①废液燃烧发热值平均按18.423MJ/kg计。②废液耗量3000kg/h,投入锅炉后产蒸汽量约为22t。单只废液燃烧器(枪)正常出力750kg,单台锅炉产蒸汽量约为11t,占锅炉总蒸发量的2.4%。

  由于目前环境污染的日益严重,人们越来越多地将关注的目光投向我们赖以生存的生存环境。消除污染、保护环境逐渐成为人们的共识。但是,仍有一些单位和个人,为了自身的经济利益而置自然界的承受能力于不顾,将未处理或者虽然经过处理但仍未达标的废水废气排入自然界,严重污染环境。因此,对各排污单位排出的废气及废水中污染物的监测及处理就显得越来越重要。本文结合某农药实例分析农药厂废气污染的监测和防治措施,达到了良好的效果。

  某农药厂精细化工生产线个主要生产车间,其产生的主要废气来源和排放特点见表1。

  归纳起来,农药废气排放特点主要是大气污染源数量多、污染物成分复杂多变、排放浓度较高、挥发性有机物(VOCs)基本上超标排放,多呈间断性、无组织排放。

  从该农药厂精细化工生产线异地改建项目中废气排放情况来看,排放的废气主要是有机废气(如甲醇、甲硫醇、甲苯、氯仿、二氯乙烷等),也有少量的无机废气(如氯化氢、氨气等)。

  乙酰甲胺磷车间乙酰脱溶真空泵和反应釜产生的氯仿废气经过废气收集系统收集后,经二级深冷回收后进入活性炭吸附处理系统进行预处理,吸附后的尾气经集中处理系统后进入锅炉焚烧系统,废气量为1500m3/h。

  活性炭吸附处理系统采用活性炭吸附/脱附回收工艺。吸附采用溶剂回收专用的颗粒活性炭,在低温常压下进行;脱附采用间接加热结合真空的脱附工艺,即高温低压脱附工艺。该系统设置2个吸附床,吸附、脱附交替使用。主要过程:吸附。吸附后的尾气经集中处理系统处理后进入锅炉焚烧系统。脱附。吸附床吸附饱和后,通过阀门切换进行脱附。蒸汽(392 280~588420Pa)进入吸附床盘管内,对吸附床内的活性炭进行间接加热升温,同时真空泵对吸附床进行减压抽真空,使吸附床脱附时处于减压和升温的双重脱附状态。吸附床出来的气体经冷凝器1冷凝降温后,由线用冷冻盐水冷凝,经气液分离后,液体氯仿进入溶剂储槽,少量的氯仿气体回流至吸附床,作为循环气或进一步吸附。脱附完成后,破真空。冷却。脱附完成后,吸附床处于高温状态。通过阀门切换,由风机推动吸附床内气体循环流动,气体经冷却后回流至吸附床,对吸附床进行冷却。冷却完成后,吸附床进入下一个吸附工序。

  乙酰真空泵产生的其他废气主要指真空泵产生的异丙醇、甲醇、甲硫醇及某些中间体或产品挥发产生的恶臭有机废气,废气量为1500m3/h。该废气经二级深冷回收预处理后送集中处理系统处理,最后进入锅炉焚烧系统。

  由于包装车间和污水站废气中含有各类不同性质的有机气体与恶臭物质,因此很难进行分类处理,吸收法与吸附法都难以使废气达标排放。由于污水站废气风量大、有机物浓度低,一般情况下废气中各种有机物浓度远低于爆炸极限,因此采用焚烧法较为可行。焚烧前为了防止锅炉腐蚀,先采用吸收法做预处理,去除氯化氢、硫化氢等腐蚀性气体。包装车间与污水站废气各自经碱洗吸收预处理后汇合集中送锅炉焚烧,包装车间、污水站废气量分别为4000、16000m3/h。

  预处理后的废气在锅炉焚烧前为节省焚烧费用和保护锅炉设备,由引风机引入集中处理系统处理。集中处理系统采用氧化、碱液二级吸收工艺,废气量为24500m3/h。

  酸性气体会对锅炉造成腐蚀,因此焚烧前必须先进行吸收、吸附。从表3可以看出,腐蚀性最强的氯化氢和硫化氢去除率都达到了80%以上,醋酸、甲硫醇去除率均在61%以上。集中废气处理系统能有效地保护后续焚烧中的锅炉设备。

  该农药厂现有3台130t/h的流化床燃煤锅炉,每台锅炉二次引风量为80000m3/h,完全能满足现有农药厂废气的焚烧要求。由于焚烧法对设备腐蚀和安全要求较高,应注意:第一,有机物在适当的高温且氧气充足的环境下可迅速燃烧并彻底分解为无害气体,而在较低温度或氧气不足的条件下,则可能无法分解或分解为另种物质。因此,利用锅炉燃烧废气,温度及氧气补充是控制的关键。因此,应安装温度控制系统、补风调节系统。第二,为了保证安全,锅炉前安装阻火器,防止炉膛回火引起爆炸事故。

  为了避免焚烧时产生二噁英,锅炉焚烧时应采取以下措施:第一,炉内温度>

  1000℃,烟气停留时间在2s以上,保持烟气中含氧气6%(体积分数)以上,将所有的有机废气燃尽。第二,在烟气净化阶段采取急冷办法,避开二噁英再合成温度(250~450℃)。

  在锅炉焚烧出口断面分别进行了2次测试,结果见表2。从表2可以看出,经焚烧处理后,各类废气排放浓度或排放速率均远低于相应标准限值,可实现达标排放。

  废气集中处理系统采用氧化、碱液二级吸收工艺。经过废气集中处理,腐蚀性最强的氯化氢和硫化氢去除率都达到了80%以上,醋酸、甲硫醇去除率均在61%以上。集中废气处理系统能有效地保护后续焚烧中的锅炉设备。该农药厂现有3台130t/h的流化床燃煤锅炉,每台锅炉二次引风量为80000m3/h。经焚烧处理后,各类废气排放浓度或排放速率均远低于相应标准限值,可实现达标排放。

  [3]肖军,赵景波. 农药污染对生态环境的影响及防治对策[J]. 安徽农业科学, 2005,(12) .

  摘 要 如何优化油气企业污水处理工艺,降低污水处理成本,提高污水处理效果,对于污水处理有着极其重要的意义。必须指出的是,油气废水处理系统的优化改造是一个非常错综复杂的问题,从目的上它不仅要基于污水水质分析,按照技术和经济的要求,在条件允许的范围内,利用各种方法,找出最佳的设计工艺方案,并在设计工况条件下,找出最佳的设施组合和最佳工艺参数。

  随着石化企业和各项工业的不断深入发展,全球性的环境污染日益破坏着地球生物圈几亿年来形成的生态平衡,并对人类自身的生存环境存在威胁。由于逐渐加重的环境压力,当前世界各国纷纷制定严格的环保法律、法规和各项有力的措施,我国作为世界大国,对环境保护也越来越重视,并向国际社会全球性环境保护公约作出了自己的承诺。

  根据使用技术措施的作用原理和去除对象,废水处理法可分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三类。具体如下:

  利用物理作用进行废水处理,主要目的是分离去除废水中不溶性的悬浮颗粒物。主要工艺有:

  1.1.1 格栅和筛网 格栅是一组平行金属栅条制成的有一定间隔的框架。把它竖直或倾斜放置在废水渠道上,用来去除废水里粗大的悬浮物和漂浮物,以免后面装置堵塞。

  1.1.2 沉淀法:利用重力作用,使废水中比水重的固体物质下沉,与废水分离。主要用于(a)在尘砂池中除去无机砂粒(b)在初见沉淀中去除比水重的悬浮状有机物(c)在二次沉淀中去除生物处理出水中的生物污泥(d)在混凝工艺以后去除混凝形成的絮状物(e)在污泥浓缩池中分离污泥中的水分,浓缩污泥。此法简单易行而且效果好。

  1.1.3 气浮法:在废水中通入空气,产生细小气泡,附着在细微颗粒污染物上,形成密度小于水的浮体,上浮到水面。主要用来分离密度与水接近或比水小,靠重力无法沉淀的细微颗粒污染物。

  1.1.4 离心分离:利用离心作用,使质量不同的悬浮物和水体分离。分离设备有施流分离器和离心机。

  酸性废水处理可以用投药中和法、天然水体及土壤碱度中和法、碱性废水和废渣中和法等。药剂有石灰乳、苛性钠、石灰石、大理石、白云石等。他的优点是:可处理任何浓度、任何性质的废水。

  投酸中和法可用药剂:硫酸、盐酸、及压缩二氧化碳(用二氧化碳做中和剂,由于PH值低于6,因此不需要PH值控制装置)酸性废水及废气中有高达24%的二氧化碳,可用来中和碱性废水。其优点可把废水处理与废水沉淀结合起来,缺点是处理后的废水中硫化物、耗氧量均有显著增加。

  利用微生物可以把有机物氧化分解为稳定的无机物的这一功能,经常采用一定人工措施大量繁殖微生物。

  1.3.1 好氧生物处理法: 应用好氧微生物,在有氧环境下,把废水中的有机物分解成二氧化碳和水的方法,主要处理工艺有:活性污泥法、生物滤池、生物转盘、生物接触氧化等,这种方法处理效率高,应用面广。

  1.3.2 厌氧生物处理法: 应用兼性厌氧菌和专性厌氧菌在无氧条件下降解有机污物,最后生成二氧化碳、甲烷等物质的方法。主要用于有机污泥、高浓度有机工业废水的处理。如啤酒厂、屠宰厂。

  1.3.3 自然生物处理法: 应用在自然条件下生长,繁殖的微生物处理废水的方法。工艺简单,建设费用和运行成本都比较低,但其净化功能受自然条件的限制,处理技术有稳定塘和土地处理法。

  2.1 工程设计人员大都是仅仅了解废水水质的情况下,根据自己的工程经验和直觉进行设计,这样往往造成工程缺陷,使建成的处理系统处理废水不能达标排放。

  2.2 在有些设计中,因为对出水的达标要求严格,使设计出的工艺建设费用和运行费用偏高。

  2.3 在许多现有的处理系统中,由于所要处理的水质发生改变,原有工艺不能针对目前的水质进行有效的处理。

  如何优化污水处理工艺,降低污水处理成本,提高污水处理效果,对于污水处理有着极其重要的意义。

  污水处理单位废水的水质为含有一定量难生物降解物质和油气的有机废水,各油气行业排放的废水所含污染物质不同,其相应的治理工艺流程也不同。生物处理因具有处理成本较低,并能大幅度去处有机污物和一定特性使得油气废水治理采用生物治理作为主要治理单元己成为共识。

  但结合企业污水处理目前的运行现状及操作工人素质,为确保污水处理厂处理出水的稳定达标排放,因此改造扩建工艺的设计思想以强化物化处理的原则,以生物处理工艺为重心,尽量提高强化生物处理的作用。鉴于污水处理单位接受的油气废水综合性废水,是典型的难生化降解的有机废水,水质性质有其特殊性,而且各有关企业生产废水排放的水质水量的不稳定性,以及污水处理厂的运行成本及运行负荷。因此必须要有针对性的废水处理工艺,才能达到较好的处理效果。在选择处理工艺前,应在分析废水水质及其组成及对废水所要求的处理程度的基础上,确定各单元处理方法和改造工艺流程,以验证改造工艺的有效性。

  火力发电厂烟气脱硫废水的水质与水量,主要受具体脱硫工艺、烟气成分以及吸附剂等多种因素的影响。废水中的杂质除了大量可溶性氯化钙、氟化物、亚硝酸盐等,还包括了许多不可溶解的硫酸钙、细尘、悬浮物等,废水中的重金属离子则主要有汞离子、镁离子、砷离子、铅离子、镉离子、锌离子、铬离子等等。由于各火力发电厂燃用煤的品种差异以及石灰石成分不同,以上物质在废水中的含量也有很大区别。从近年来火力发电厂烟气脱硫废水的水质分析结果来看,废水中主要超标项目为悬浮物、PH值以及重金属离子。其中,应当以重金属离子浓度控制作为首要处理对象,这是由于重金属离子在自然环境中缺乏自净及降解能力,并会在生物链中不断富集,对人体造成危害。

  火力发电厂烟气脱硫废水处理技术,大致包括了中和、沉降、絮凝、浓缩、澄清、污泥处理等工艺单元,其详细工艺流程为:脱硫废水中和箱(添加石灰乳)沉降箱(添加硫化物、聚铁)絮凝箱(添加混凝剂)澄清池清水PH值调整箱排放。要求整个处理工艺流程应保持连续、自动的运行,处理过程采用重力自流方式。另外,要求接触废水介质的设备、管道及阀门均应当采用相应的防腐材料制成。

  中和处理工艺也被称为氢氧化物沉淀法,该工艺过程主要在中和箱中进行。它对废水的处理主要有两方面作用:一方面是进行酸碱中和反应,使废水的偏酸性PH值能接近7~9的中性范围;另一方面则是起到沉淀作用,通过中和反应使锌、铜、镍等重金属离子生成氢氧化物而得到沉淀。中和处理工艺中常用的添加药剂有石灰、石灰石、碳酸钙、苛性钠等,其中石灰和石灰石具有来源广泛、价格低廉、处理效果好等优势,在中和处理工艺中应用最为广泛。在具体应用时,将石灰或石灰石配比成一定浓度的浆液(通常为20%),然后通过加料管送入到石灰浆制备箱,浆液的浓度根据安装在浆液循环管中的密度测量装置来进行监测。然后再根据废水的PH值、流量将适量浓度的石灰浆液添加到中和箱的废水中,使烟气脱硫废水的PH值被调升到9.5左右,从而使废水中大部分重金属离子以氢氧化物的形式被沉淀出来。

  经过中和处理工艺以后,废水再流入沉降箱中。由于并非所有重金属离子都可以与石灰浆液作用而沉淀出来,例如废水中的汞离子、砷离子等,如果只依靠石灰浆液中和作用,很难将氢氧化物大量的沉淀出来。因此在沉降箱中,可通过添加适量的有机硫和聚铁,使废水中残余重金属离子与之反应而形成微细絮凝体沉降,从而进一步除去废水中的重金属离子含量,以起到分离净化效果。有机硫与聚铁的具体添加量应根据调试试验确定,再依照废水量按比例添加。

  经过中和、沉降处理后的烟气脱硫废水中,仍含有许多胶体物质和悬浮物,这时就需要通过添加适量的混凝剂、助凝剂,使这些物质凝聚成较大的颗粒而沉降出来,这种工艺技术即被称为凝絮。在烟气脱硫废水的处理中,常用的混凝剂有三氯化铁、硫酸铝、聚合氯化铝、硫酸亚铁等等;常用的助凝剂则有石灰、石灰石等。在中和箱、沉降箱和絮凝箱中都装设有搅拌器装置,以保证废水和所添加化学物质的均匀、有效混合。为了不影响絮凝颗粒的沉降,要求絮凝箱中搅拌器的转速,应低于在中和箱和沉降箱中的转速。

  澄清处理后的净水,再流入到出水箱中。为了检测处理后的净水是否达到国家相应排放标准,在出水箱中装设有PH值测量装置和浑浊度检测装置。当净水PH值在6~9范围以内时,则符合标准;当PH值>9时,还需向净水中添加适量的浓盐酸进行调节;当PH<6时,则需要将净水沿管路重新返回到中和箱中再次进行处理。当检测到净水浑浊度超过200mg/L的上限时,也应终止其排放,并将净水沿管路重新返回到中和箱中再次进行处理。

  为达到良好的废水处理效果,还需要对废水处理工艺流程中的各个环节进行有效控制。文章结合某火力发电厂烟气脱硫废水处理工艺流程为例,分析了相关工艺技术控制要点。

  烟气脱硫废水在反应池(中和箱、沉降箱、絮凝箱)中的停留时间将对废水的沉淀效果及絮凝效果造成直接影响。由于反应池中各箱体的容积固定,因此废水的停留时间主要受其流量大小影响。对该发电厂烟气脱硫废水的调试试验结果进行分析,当废水在反应池中停留时间在1小时以上时,重金属离子以及悬浮物能得到较好的沉淀与絮凝,从而取得较好处理效果。

  废水处理技术中所需添加药剂量,应根据废水流量的变化而改变。在该火电厂烟气脱硫废水处理工艺中,所需药剂主要有:石灰浆液、有机硫化物、混凝剂等,要求这些化学药剂均应当分别存放,并配备有相应的通风、防火和报警系统。(1)石灰浆液。石灰浆液多是由生石灰加适量的水而制成,它由槽车通过卸碱泵运送到石灰浆储箱内,然后通过计量泵将其卸放到石灰浆计量箱,再通过计量泵控制向中和箱中加药。石灰浆的浓度一般为20%左右,如因浆液浓度过高而造成计量泵的堵塞,还可适当降低浆液浓度。(2)有机硫化物。有机硫化物溶液,是由人工加入溶药箱中,再由可调节的隔膜泵添加进沉降箱。有机硫化物溶液的浓度主要由废水汞离子含量所决定,根据相关试验结果表明,当汞离子含量偏小时,每立方米废水加入40mL,15%浓度的有机硫化物溶液即可达到良好的处理效果。(3)混凝剂。混凝剂是由隔膜计量泵进行添加,具体添加量应根据絮凝箱中废水的浑浊度以及排出废水的具体控制指标来决定。一般情况下,在每立方米废水中加入25ml,40%浓度的硫酸亚铁,即可取得较好的絮凝效果。

  随着我过经济的不断发展,我国的化工企业不断的涌现,由于企业的大力发展,产生了大量的有机废气,给环境带来了严重的影响,给环境治理工作带来大量的工作,因此,对于工业有机废气的治理工作是当务之急。近年来对有机废气治理技术的不断研究,提出有机废气治理技术的发展前景。

  目前,国内外治理有机废气比较普遍的方法有:吸附法、吸收法、氧化法、生物处理法等。

  利用固体吸附的原理从气相或者液相去除有害成分的过程称为吸附操作。根据吸附机理,可以将吸附剂分为物理吸附材料和化学吸附材料。化学吸附材料通常通过疏水键化学吸附作用去除有机污染 物质,如用于吸附去除邻苯二甲酸二甲酯类物质的酚醛树脂吸附剂、BA接枝改性聚丙 烯纤维、壳聚糖等。但是化学吸附材料通常应用于水相有机污染物质的去除,在有机废气方面的应用较少,可能是因为在气一固两相界面上有机废气污染物质与吸附剂之间的接触时间太短,不利于化学吸附反应的进行,吸附效果不理想。因此在吸附法治理有机废气的实际应用过程中,常用的吸附剂为活性炭 、沸石等物理吸附材料,因为这些吸附剂呈现状结构,比表面积大,物理吸附作 用强,适用范围宽。大量的研究结果表明与蜂窝状、颗粒状吸附材料相比,纤维状吸附材料具备传质速率陕的优点。因此,在选择废气污染物吸附材料时可以优先选择纤维状材料,以提高处理效果。

  吸收法主要是指液体吸收法,通过废气与吸收剂的接触,使其中的有害组分被吸收剂所吸收。经过解吸,将其组分除去或回收,使吸收剂再生,重复使用。废气处理设施中普遍使用的水喷淋装置就是基于此原理。吸收过程分为物理吸收与化学吸收。物理吸收主要依据相似相溶原理,水是一种最常用吸收剂,可以把溶于水的有机溶剂气体如丙酮、甲醇、醚和微溶于水的漆雾、灰尘、烟等去除,但水溶性尚差的“三苯”物质不能被水吸收。化学吸收是基于吸收试剂上活性基团可以与有机废气污染成分发生的化学反应进行的吸收过程。

  吸收法处理有机废气污染物的国内外研究状况。根据研究可以总结出以下3个结论:(1)国内外研究者研究了不同溶剂吸收法对各种

  有机废气污染成分的处理效果,包括苯类(苯甲苯、二甲苯、苯乙烯)、酯类、酮类、有机烃;(2)吸收剂主要包括有机溶剂、表面活性剂和水,还包括新型环保型吸收剂环糊精;(3)有机废气的具体成分不同,吸收剂选择不同。

  对于有毒、有害、不须回收的VOCs,氧化法是一种较彻底的处理方法。它的基本原理是VOCs与O2发生氧化反应,生成CO2:和HO2,化学方程式如下:

  氧化反应类似化学上的燃烧过程,但由于 VOCs的浓度太低,所以反应中不会产生可见的火焰。氧化法一般通过以下两种方法使氧化反应能够 顺利进行:一是加热,使含VOCs的废气达到氧化反应所需的温度,即热氧化法;二是使用催化氧化。催化氧化是指在一定压力和常温条件下,以金属材料为催化剂,如Pt、Pd、Ni等,废气中得有机污染物与空气、氧气、臭氧等氧化剂进行的氧化反应。由于催化剂的存在,催化燃烧的起燃温度约为250℃一300℃。高效催化剂是催化氧化法的关键核心。

  生物处理技术的实质是附着在滤料介质中的微生物在适宜的环境条件下,利用废气中的有机成分作为碳源和氮源,并将有机物分解为二氧化碳、水、无机盐和生物质等无害或少污染的物质。生物处理技术包括生物吸收法(即微生物及其营养物配料存在于液体中,气体中的有机物通过与悬浮液接触后转移到液体中而被微生物所降解)和生物过滤法(微生物附着生长于固体介质上,废气通过由介质构成的固定床层时被吸附、吸收,最终被微生物降解),生物处理技术具有设备简单、运行费用低、较少形成二次污染等优点。

  活性炭吸附技术一般适合于污染物浓度低于2000 mg/m3以下的有机废气处理,在酸性环境下的吸附效果优于碱性环境,且气体温度最好为常温,若废气温度过高,可选配气体冷却装置来降低废气温度,使之达到活性炭最佳吸附状态。溶剂吸收法主要适用于高浓度有机废气或者大风量低浓度的有机废气处理。催化燃烧技术一般适合污染物浓度在2000~6000 mg/m3之间的有机废气处理,若废气温度大于180℃,废气浓度可低于2000 mg/m3也可,但废气中如含有硫等有害于催化剂中毒的成分不适合该技术。

  活性炭吸附是将污染物质从气相固定到自身,并没有从根本上解决污染消除的问题,当多种气态污染物同时存在时,活性炭的吸附能力大幅低于只含有一种气态污染物时的吸附效率。而对于吸附饱和的活性炭,一般处置方式有两种,一是废弃,直接烧掉或填埋,这样会造成资源浪费。二是将其再生反复使用,但活性炭的再生仍然存在一些问题,主要包括:再生过程活性炭有效部分损失较大、再生后吸附能力有一定下降,再生尾气的二次污染等。

  液相吸收法是将污染物质从气相到液相的物理转移或化学转变,气态污染物液相喷淋吸收针对高浓度有机废气或者大风量低浓度的有机废气的治理较好,而针对低风量低浓度有机废气治理效率仍有待进一步提高。

  当使用催化氧化燃烧处理有机废气时,某些气体污染物燃烧氧化反应条件苛刻,必须需要高温、高空、高水蒸气分压,因此选择的催化剂必须具各高活性、高热稳定性和高水热稳定性,以及一定的抗中毒能力;常用的催化剂是Pd、Pt、Rh、Au等贵金属催化剂,但这些贵金属价格昂贵、易烧结,增加了催化氧化处理成本。

  微生物对邻苯二甲酸酯类物质、苯类物质等有机污染物降解速度很慢,主要由于聚合物和复合物的分子能抵抗生物降解,微生物所必需的酶不能靠近并破坏化合物分子内部敏感的反应键,限制了生物法在处理这些气态物质方面的应用。

  随着对有机废气处理技术的研究开放力度不断加大,除上述传统的处理工艺技术外,一些新的技术也逐步被开发应用,为有机废气的治理提供了更广阔的途径。

  膜分离法是使用半渗透性的膜将VOCs从废气中分离出来的方法。基本机理是基于气体中各组分透过膜的速度不同,透过膜的能力不同,因为每种组分透过膜的速度与该气体的性质、膜的特性与膜两边的气体分压有关。

  综合处理技术主要是指将多个传统处理工艺有机结合,比如吸收一解吸一变压吸附组合工艺、吸附催化氧化技术等,这类综合处理技术具有极强的针对性和互补性,处理效果远远优于单一方法。

  通过本文的论述,对于有机废气处理技术的合理选择,不论采用传统还是新的处理技术都必须符合使用性能、范围、等因素。因此我们在处理企业有机废气污染问题时,一定要结合实际情况,综合评估各项因素。不仅有效提高有机废气处理效率,同时也减少了成本支出为企业带来高额的经济效益。

  [1 ]袁峰,魏俊富,汤恩旗,赵孔银.BA接枝改性聚丙烯纤维对水中邻苯二甲酸二丁酯的吸附[J].天津工业大学学报,2009

  垃圾焚烧发电这一方式符合我国的国情,目前已经在发达国家开始应用,但是我国的相关设备还不先进,发电中和发电后可造成大量的废气,对环境造成二次污染。因此,垃圾焚烧工艺设计十分重要,发电厂应以减少废气为目的进行设计。

  发电厂在使用垃圾发电时,通常以3:7的比例搭配,研究表明,煤炭含量在30%时焚烧产生的废气越少。生活垃圾分为多种类型,不同的类型垃圾所含的有机物、水分均不同,如植物垃圾的有机物含量高达67%,而塑料的有机物含量仅为5%左右。在施工中,首先要明确垃圾组成特点。当然,对于垃圾场的垃圾而言,与生活垃圾在有机物等含量上存在较大的差别,垃圾场的垃圾一部分来自于工业垃圾,一部分来自于生活垃圾,堆放时间较长,受到雨水和地下水的侵蚀,因此水分含量较大。同时,垃圾场的垃圾有机物浓度高,甚至可超过植物垃圾的有机物含量,COD值可达30~70g/L,具有较好的可生化性能,渗透液的比值通常为0.5,渗透液的C/N值更是高达20左右,这使得垃圾中含有大量的不可降解有机物以及氨氮,燃烧会产生大量的废气,废气处理是垃圾焚烧的必然流程。

  燃料是由垃圾和煤炭共同组成,在发电厂焚烧垃圾获取电能的过程中,会产生大量的烟尘,如二氧化碳,二氧化氮,氰化物甚至一氧化碳,少量可见二恶英。在垃圾焚烧过程中,要正确的控制废气的产生,首先是煤炭与垃圾的比例,其次是了解垃圾的成分比例。不同垃圾的含水量和含有机物含量有较大区别,比如生活垃圾的水分通常在50%以下,但是对于部分地区处理不及时的垃圾,再利用过程中发现水分要大于60%。近年来,随着我国经济的发展,环境破坏也越来越严重,资源短缺现象明显。而垃圾焚烧就是针对资源不足而提出的,预测能够取得不错的效果。我国将在未来逐渐实现这一垃圾焚烧的合理性。通过煤与垃圾之间3:7的融合。燃料在炉内燃烧过程垃圾热量为4062.kJ/kg。燃料比值能从根本上降低废气的产生量,笔者根据丰富的工作经验,通过实践测试的方式确定了燃料中煤与垃圾的比值,检测中发现垃圾的含碳量约为15%,灰分20%,水分40%-50%,其他为硫等化学元素。但此时的垃圾不易燃烧,或者燃烧不充分,可以补充含碳量60%-70%的煤辅助燃烧,混合后的燃料含碳量30%左右,灰分基本保持不变,水分含量有所下降。

  垃圾发电不可避免的产生大量废气,对废气的处理要遵循先利用再处理的方针。首先将其装入抗腐蚀能力强,抗高温能力强的布袋过滤器,利用空压机对每一个布袋进行反气流冲洗,过滤到固体颗粒,最后将处理后可用的气体装车待用,严禁废气进入空气中,造成环境的再次污染。其次,烟气一般可从麻石洗涤塔底进入,应在洗涤塔中放置多层格栅,并准备足量、足够大的耐酸碱塑料小球,将塔内的不锈钢管设置为多层上喷下淋水嘴,使烟气能够第一时间与石灰水接触,二者之间反应生成可以处理的固体垃圾。有C物如二恶英能致癌,其产生于锅炉中的温度过高,或者烟气停留在炉内时间过长造成,要控制该物质的产生,要求企业操作与维护人员正确把握炉内温度,通过分级配风,改善炉内结构降低二恶英的生成,并使用烟气的洗涤作用,也发挥烟气的积极作用。

  洗涤液具体高含氮量,且有机物含量较多,容易造成污染,因此应进行必要的处理。首先,对其进行针氨吹脱处理,将其洗涤液中氨氮含量,同时除去液体中的硫化物、氰化物等无法生化,且具有一定毒性的物质,降低空气污染,并实现洗涤液的循环利用。对于毒害性大的物质要进行后续处理才能解决。对于渗滤液的有机物浓度高的问题,应通过降低整个系统的能耗来解决,如利用厌氧工艺来降低废水中的有机负荷。厌氧工艺是目前最佳的处理有机物浓度的方式,它以ABR厌氧池和第三代ABR厌氧处理技术为基础,在ABR反应池内装置一定数量的竖向导流板,废水进入反应池后沿导流板上下折流前进,可以通过每个不同的污泥床,使反应池形成隔离的反应室,实现独立的污水系统处理方式,提高处理效率。同时,可以借助该隔离装置将微生物隔离,降低水中污染物的浓度和微生物的浓度,提高其利用率,减少废气的产生。以具体的工程处理为例,某常的废气处理过程中,碳源为厂内的一处污水池,节省了成本,可以很好的实现废物利用。在本次处理中,将废水集中于集水池,通过沉淀、混合,上清液提升等手段,保证污水的处理,同时根据水分的主要成分,在水中加入适量的NaOH等化学药品,与此同时不停补加适量的石灰水,使废水处理和废气处理可以循环进行。

  垃圾焚烧发电时近年来流行的一种发电方式,废物利用是现代电厂发展的主体思想之一。在焚烧过程中,还隐患注意产生的废气对环境的污染,进行正确的废气处理。通过对废气的监控与分析,达到国家允许的标准。并将废气处理后使其变废为宝,减低二次污染,加快我国城市化建设,也促进发电厂的可持续发展。目前,发电厂垃圾焚烧废气处理技术还需要进一步改善获得经济效益和社会利益。

  [1]宋灿辉,胡智泉,肖波.UASB+A/O+UF+NF工艺处理生活垃圾焚烧厂渗滤液[J].环境工程,2010(1).

  [2]王P,陆新生,欧明.UASB/MBR/NF工艺在生活垃圾焚烧电厂渗滤液处理中的应用[J].给水排水,2009(35).

  [3]袁江,夏明,黄兴,等.UASB 和MBR组合工艺处理生活垃圾焚烧发电厂渗滤液[J].工业安全与环保,2010,36(4).

  多晶硅是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则这些晶粒结合起来,就结晶成多晶硅。

  当前,晶体硅材料是最主要的光伏材料,其市场占有率在90%以上,而且在今后相当长的一段时期也依然是太阳能电池的主流材料。多晶硅具有半导体性质,是极为重要的优良半导体材料,但微量的杂质即可大大影响其导电性。

  多晶硅需求主要来自于半导体和太阳能电池。多晶硅按纯度可以分为冶金级(工业硅)、太阳能级、电子级。

  (1)冶金级硅(MG):石英砂在电弧炉中冶炼提纯到98%并生成工业硅,其化学反应SiO2+CSi+CO2一般含Si为90%~95%以上。

  (2)太阳能级硅(SG) :纯度介于冶金级硅与电子级硅之间,至今未有明确界定。一般认为含Si在99.99%~99.9999%(4~6个9)。

  多晶硅是通过干燥硅粉与干燥氯化氢气体在一定条件下氯化,再经冷凝、精馏、还原而得。

  目前,多晶硅工艺技术空前活跃。主要有西门子法、冶金法、等离子法、硅烷法、流化床法、熔盐电解法、无氯工艺技术等。西门子法是通过气相沉积的方式生产柱状多晶硅。为了提高原料利用率,在原基础上采用闭环式生产工艺即改良西门子法。改良西门子工艺生产的多晶硅产能约占世界总产能的80%。

  国内外对西门子法制备高纯多晶硅的研究较多。如张玉等人采用催化化学气相沉积法制备多晶硅薄膜;美国M.M.Dahl等人研究了多晶硅在流化床中的微观结构和颗粒生长。此外,多晶硅的生产技术还有碳热还原法、区域熔炼法等。碳热还原法是利用高纯碳还原二氧化硅制取多晶硅,区域熔炼法是利用金属定向凝固原理将金属级硅提纯到、太阳能级硅的。

  在多晶硅制备中有大量的废气和废液产生,国内多数单位通常先用水洗水解,然后通过NaOH中和处理废气和残液处理工序。

  氯硅烷分离提纯工序各精馏塔顶排放的含氯硅烷、氮气的废气,及含氯硅烷、氢气、氮气、氯化氢的多晶硅还原炉置换吹扫气和多晶硅还原炉事故排放气等,被送进尾气洗涤塔组,用水(盐酸溶液)洗涤,废气中的氯硅烷与水发生以下反应而被除去:

  出尾气处理塔顶含有氮气和氢气的废气经液封罐放空,出尾气处理塔塔底含有SiO2固体的盐酸溶液用泵送入工艺废料处理工序。

  从氯硅烷分离提纯工序中排除的残液主要是含有四氯化硅和聚氯硅烷化合物的液体以及装置停车放净的氯硅烷液体,送到残液工序加以处理。

  需要处理的液体被送入残液收集槽。然后用氮气将液体压出,送进尾气洗涤塔组。被水(盐酸溶液)洗涤,废液中的氯硅烷与水发生反应生成含SiO2固体的盐酸溶液,通过Na0H溶液和氯硅烷废液反应并转化成无害物质。

  (2)工艺过程复杂,耗水耗碱量大,三废处理量大,不仅原材料浪费多,而且须用大量的氢氧化钠处理盐酸,生产成本较高。

  (3)处理过程密闭性差,造成空气污染及不安全因素;NaCl水溶液是咸水。

  通过分析水洗水解工艺的缺点可知,多晶硅三废治理投资方向应按照安全性(Security)、无害化(Harmless)、零排放(Zero Liquid discharge)、再利用(Reuse)、再循环(Recycle)、经济性(Economical)的循环经济理念进行新工艺的设计和研究,这也是多晶硅产业可持续发展和环境保护的需要。

  基于水洗水解工艺的缺点,进行新的设计:废气和处理工序残液处理工序合并,用石灰乳代替NaOH溶液;将水洗与碱洗合并在同一反应器中;过滤与滤饼脱水回收水循环使用 ;引入DCS系统自动控制。

  分解与中和装置由反应器1、2组成。本装置的功能是中和和除去从氯硅烷回收系统产生的废气。分解与中和在反应器的1、2中交替进行,具体步骤为:

  在反应器1中注入工业冷水,当水位到达后,控制系统关闭水阀,打开石灰乳液阀门开始注入石灰液。石灰液达到所要求的水平后,控制系统关闭石灰液输送线路。

  当控制系统打开反应器的供料管线时,蒸发产物在反应器中与石灰乳溶液混合并发生分解。发生的化学反应主要有:

  通过注入低压蒸汽,分解过程中反应器内的温度保持在25°C,并监测pH值。当pH值达到9时,控制系统切换蒸汽注入另一个正在准备的反应器,着手进行下一轮蒸汽分解。

  过滤装置由过滤器和泵组成。过滤是使用泵将中和后的产物泵入过滤器中,泵的操作压力由过滤器的控制面板控制。通过电导率监测来控制滤液质量。滤饼脱水是将干燥压缩空气通过过滤器中的滤饼,直到没有液流从滤板出液口流出为止。通过循环泵将流出的滤液输送回相应的反应器。完成滤饼脱水后,拆卸过滤器,卸下滤饼并放进固体废物收集容器中回收利用。

  (3)石灰乳比烧碱的成本低,腐蚀性小,且分解中和后的产物比用烧碱中和后的产物好处理。

  在多晶硅尾气处理方面,还有很多的课题可以研究,只有三废处理工艺循环系统得到充分地完善,才能有利于降低消耗,才能更有利于治理污染、减轻环境保护压力、实现环境友好,同时降低成本,给企业带来经济效益。

  [1] 念保义,郭海琼,何绍福.化学法多晶硅生产工艺研究进展[J].广州化工,2011.39(6).

  [3] 田林,谢刚,俞小花,李荣兴.多晶硅生产的研究现状及发展趋势[J]云南冶金,2011.40(3).

  再生铝是一种由含铝的废料和废铝合金材料,经过重新回炉熔炼并提取得到的可使用铝金属或铝合金材料。由于经过铝再生获得的铝材料,与原铝性能相同,因此这一再生过程使得铝材料成为一种可循环利用的资源。据统计目前再生铝的数量占世界原铝年产量的1/3以上。我国是一个铝产量大国,这一铝再生技术在我国可持续发展和科学发展观的要求下,铝再生产业的比重逐年增多。

  在再生铝熔炼过程中,会使用含冰晶石(Na3AlF6)的覆盖剂和打渣剂(NaCl、KCl、CaCl、AlCl3的混合物)来保证熔炼的质量。而冰晶石在400℃~600℃的高温下与大气及铝料中的水分会发生化学反应生成氟化氢气体。这是一种无色有刺激性气味的气体,这种气体具有很强的毒性,容易使骨骼、牙齿畸形。此外,当氟化氢气体溶于水时会激烈的放热并生成氢氟酸,这种物质可以透过皮肤被黏膜、呼吸道及肠胃道吸收,使人体中毒。这种气体同时也会对大气造成严重的污染。根据我国环境部门的对铝加工过程中氟排放量的监测结果可以看到,氟排放的平均浓度为11.2mg/m3,远远超过浓度6mg/m3的二级排放标准。为了减少并最终消除再生铝加工过程中的含氟废气,保证人体健康及环保的要求,研究对这一废气的治理措施有重要的实际意义。

  铝加工工程中再生铝料及大气中的水分会与含冰晶石的覆盖剂和打渣剂发生化学反应,其反应的方程式为:

  此时随着浓度增大(大于5mol),HF已经是相当强的强酸了,因此HF在溶于水后产生的具有氢氟酸具有强腐蚀性。此外HF气体还能与普通金属发生反应,放出氢气而与空气形成爆炸性混合物,这对生产工作中人员的安全也是一个巨大的危害。

  干法洗消除还可以叫做干法中和,其原理是HF和含F的酸性物质与如NaOH、Ca(OH)2等固态碱性物质发生中和反应,生成没有危害性的盐类。通过这种方法净化加工过程中的废气,使排放的气体达到标准。

  铝加工过程中,产生的废气依次通过,填充了碱性物质、氧化铝、活性炭的吸收塔,最终成为无害的气体被排放出。过滤的第一层碱性物质一般用CaCO3、Ca(OH)2等碱性的物质,这两种物质与HF的反应方程为:

  由上述方程式可以看到反应过程中又产生了H2O和CO2,上文已经论述过HF会溶于水中生成有害物质氢氟酸。为此,第二层填充物质采用氧化铝来吸收第一层过滤过程中产生的水分。为了进一步提高对废气的净化程度,再对第三层填充活性炭。

  在实际处理过中,由于过滤所使用的碱性物质不能及时更换等原因,使得消洗不能将含F废气完全的综合成无害的碱性物质。未被中和掉的HF气体会与设备中的真空泵用油发生反应,会造成真空泵用油性能变差,出现密封性能、效果降低的问题,最终影响到抽取废气的效率。此外,设备内表面会被生成的氢氟酸腐蚀,生成不同种类的固态化合化合物,

  这些固态化合物会降低设备的导热能力,最终使设备的冷却效果下降,降低设备的使用能力。

  这种方法是通过利用铝加工过程中的含F废气溶解在液体中的效应,或者是根据含F废气的酸性特征,加入碱性的溶质来中和废气。对含F废气的处理,通常采用NaOH溶液,与溶液中和后生成无害的NaF。

  采用湿法洗消,其中和过程是在气体和液体的接触面上进行。因此,相应的吸收设备主要区别是在气体与液体接触面形式不同,可将湿法洗消的形式分为三类。

  第一类,需净化的废气通过吸收塔底部进入吸收液中,气体在进入吸收液的过程中会生成大量的气泡,从而气液的接触面增加。这种消洗方法中气液接触面的面积是通过控制流体动力状态来决定的。

  第二类,吸收设备中填充的材料会使用表面形状复杂的填料,或者是通过快速旋转的机械转盘而形成一层薄的液体膜,通过这层膜来增加液体和气体的接触面积。这种形式的洗消的接触面界主要由吸收配件的表面形式决定。

  第三类,通过喷洒的形式将吸收液体雾化,而形成微小液滴。这样就增加了废气和吸收液体的接触面积。这种形式的消洗过程,其净化效果主要由吸收液的供压能力决定。

  相比不同的湿法洗消,第三类的洗湿法的效率最高。通过单重态氧发生装置的发展过程就可以看到,最早采用的是第一类的鼓泡式,之后运用第二类转板式、转网式,最后出现了喷雾式,可见第三类的方法效果最好。可见喷雾的机理对喷雾式方法的使用效果影响非常大,但目前还没有将射流雾化成不同尺寸的水滴的机理做详尽的研究。

  再生铝在熔炼过程中会产生含氟的有害气体,这种含氟气体溶于水产生氢氟酸又是一种强酸液体,这两种物质会对人体健康和环境质量产生严重的不良影响。对含氟气体的处理主要有干法洗消、湿法洗消、基于化学泵原理的洗消处理方法。对这些方法的工作原理进行了简要的介绍。并分析了这些方法有各自的特点。发现不同的方法都有一定的弊端。因此为了解决这一含氟废气污染问题,应在已有研究基础上结合不同治理措施的优点建立更加环保、高效、经济的处理方法。

  [1]李占臣,魏强,姚玉婷,刘杰. 铝合金生产中含氟废气的二段式喷淋处理工程简介[J]. 环境工程,2012,(S2):207-208.

  屠宰废水一般呈红褐色、有难闻的腥臭味,其中含有大量的血污、油脂、皮毛、肉屑、骨屑、内脏杂质、未消化的食物、粪便等污物,导致有机物和固体悬浮物含量较高,且高浓度有机质又不易降解。另外,它与其他高浓度有机废水的最大不同之处在于它的NH3-N浓度较高,因此在工艺设计中应充分考虑NH3-N对废水处理造成的影响和其去除。

  排水达到《山东省半岛流域水污染物综合排放标准》(DB37/676-2007)中表3的二级排放标单位mg/L (pH无量纲)

  屠宰废水的预处理是整个系统能否有效运行的关键。屠宰废水中固体悬浮物(SS)高达800mg/l,该类悬浮物属易腐化的有机物,必须及时拦截,一方面可防止后续管道设备的堵塞,另一方面即时清理可避免悬浮固体有机质腐化溶入废水中而成为溶解性有机质,导致废水CODCr、BOD5浓度提高。屠宰废水包括含有大量猪粪、未消化饲料的圈栏冲洗水和一般屠宰废水两大类。

  厌氧反应器具有能耗低、可以使有机物转变为沼气以回收能源、可以承受高强度的有机废水的特点。

  IC反应器工作原理如下:它相似由2层UASB反应器串联而成。按功能划分,反应器由下而上共分为5个区:混合区、第1厌氧区、第2厌氧区、沉淀区和气液分离区。混合区:反应器底部进水、颗粒污泥和气液分离区回流的泥水混合物有效地在此区混合。第1厌氧区:混合区形成的泥水混合物进入该区,在高浓度污泥作用下,大部分有机物转化为沼气。混合液上升流和沼气的剧烈扰动使该反应区内污泥呈膨胀和流化状态,加强了泥水表面接触,污泥由此而保持着高的活性。随着沼气产量的增多,一部分泥水混合物被沼气提升至顶部的气液分离区。气液分离区:被提升的混合物中的沼气在此与泥水分离并导出处理系统,泥水混合物则沿着回流管返回到最下端的混合区,与反应器底部的污泥和进水充分混合,实现了混合液的内部循环。第2厌氧区:经第1厌氧区处理后的废水,除一部分被沼气提升外,其余的都通过三相分离器进入第2厌氧区。该区污泥浓度较低,且废水中大部分有机物已在第1厌氧区被降解,因此沼气产生量较少。沼气通过沼气管导入气液分离区,对第2厌氧区的扰动很小,这为污泥的停留提供了有利条件。沉淀区:第2厌氧区的泥水混合物在沉淀区进行固液分离,上清液由出水管排走,沉淀的颗粒污泥返回第2厌氧区污泥床。 从IC反应器工作原理中可见,反应器通过2层三相分离器来实现SRTHRT,获得高污泥浓度;通过大量沼气和内循环的剧烈扰动,使泥水充分接触,获得良好的传质效果。

  1、本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺,总水力停留时间少于其他类工艺;

  2、在厌氧(缺氧)、好氧交替运行条件下,丝状菌不能大量增殖,不易发生污泥丝状膨胀,SVI值一般小于100;

  4、运行中勿需投药,两个A段只用轻轻搅拌,以不增加溶解氧为度,运行费用低;