生物濾池法讓再生膠廢氣處理不再難
國家循環經濟試點單位福建環科集團采用生物濾池法來處理再生膠生產過程中排放的揮發性有機惡臭廢氣。天津環境保護監測站對其進行的環境監測結果顯示,再生膠廢氣排放達到甚至超過國家排放標準。該公司的廢氣綜合治理項目還通過了福建省三明市環保局的驗收。生物濾池法為再生膠企業的廢氣處理開辟了一條操作簡便、效率更高、費用更低的治理途徑。
概述
工業生產過程中排放的廢氣中,其中揮發性有機廢氣(VOCs)采用常規的處理(物理、化學)方法難度較大,廢氣中伴有惡臭產生。再生膠生產過程中就排放有大量的帶有惡臭氣味的VOCs廢氣。再生膠是將輪胎和橡膠品粉碎成一定粒度的膠粉后與添加劑(煤瀝青、活化劑、軟化劑、促進劑)在脫硫罐內反應,反應溫度 250℃,反應壓力在1.8MPa,反應時間2h。排放的氣體中含有“三苯”(苯、甲苯、二甲苯)、苯并(a)芘、H2S等污染物。
福建環科化工橡膠集團有限公司是年產各類再生膠6.5萬噸的大型再生膠企業。集團公司在2003年建設高科橡膠有限公司時,嚴格按照環保法“三同時”的要求,配套建設了生物法處理再生膠廢氣處理設施,并一次通過了監測驗收,達到了預期的效果。
處理工藝
脫硫罐排放的廢氣先經膨脹罐減壓(注意定期清理噴放尾氣帶入罐內的膠粉),經二級熱交換器進行冷卻進入緩沖室,通過引風機與脫硫罐卸料口的廢氣合并,進入生物過濾池生化處理后達標排放。緩沖室冷凝的油和水回用到脫硫罐,作為再生膠脫硫生產用水。生物過濾器運行過程中必須保濕,過濾器頂部設有螺旋噴嘴,每日噴水一次,水量控制在濾池出水口有水流出即可關停水泵。冷卻水可作為鍋爐、蒸汽發生器和生活用水。
運行效果監測 經7個月的運行,公司委托市級環境監測站監測。由于脫硫罐廢氣出口溫度高、壓力大,并考慮卸料口廢氣支管中的廢氣,因此,監測點位選定在生物濾池進、出口。經監測,各項指標均達到設計的要求,出口濃度和排放速率均達到排放標準的要求。
主要技術說明
1.設計中氣體溫度的冷凝是主要問題。(1)換熱面積要足夠,運行中要及時補充冷卻水,升溫后的冷卻水可回用到鍋爐、蒸汽發生器等設備使用,回收熱能。如場地不夠,要考慮采用冷卻塔冷卻;(2)冷卻后的廢氣可確保微生物在適宜的溫度范圍;(3)廢氣冷卻后,氣體中的帶出的添加劑流入緩沖室后,回用到脫硫罐,作為脫硫罐的補充水,可減少添加劑的投入和不必要的廢水排放。
2.生物選育、高效生物膜研制是關鍵的問題。(1)引進高效微生物菌種,可處理含有硫化氫、氨、硫醇、硫醚等的惡臭氣體和含有苯、甲苯、氯苯、低級脂肪烴、醇、醛、酮等VOCs廢氣;(2)填料層厚度薄,通常為0.3~0.5米,解決了過風阻力過大,不利于實際應用的困難;(3)生物菌種一次掛膜成型后,運行中除保持填料的濕度外,不需再加生物菌種、菌劑、營養物資,降低運行成本和管理要求;(4)生物菌種和填料使用壽命長,可達10年以上;(5)處理系統不需要作任何專門養護。系統運行穩定,出故障機率低。如風機和水泵不出故障,系統就可以保持正常穩定運行。(6)運行費用低,不需專人管理。除收集廢氣所需的風機電費外,無其他運行費用;(7)工程投資低。系統主要由加濕塔+ 生物過濾器組成,其結構簡單,工程量小,投資低。后期維護小。
3.源頭治理,減少污染設施的處理負荷。高科橡膠公司有6m3脫硫罐8臺,每罐生產要添加160kg的水和添加劑。因此設計中考慮從源頭減少廢氣的排放量和回收廢氣冷凝后的廢水,降低設施的處理負荷。采用措施如下,即8臺脫硫罐都安裝了并聯相通的管道、閥門。再生脫硫完成的脫硫罐,向已裝料完成進入待再生的脫硫罐排氣,不僅減少了廢氣的排放量,同時可回收熱能、添加劑和水等,降低了廢氣設施的處理負荷。待2罐壓力平衡后,再向廢氣處理設施排氣。罐內的補充水從冷凝后的廢水添加。經兩年多的運行,脫硫過程沒有廢水排放。
生物法處理技術與其他方法的比較 處理VOCs廢氣或臭味的方法有物理、化學和生物法。目前,在再生膠動態脫硫VOCs廢氣處理運用的方法主要有物理吸附法、化學吸收燃燒法和生物處理法。
1.吸附法。主要是采用活性炭或其他吸附介質,吸附廢氣中的污染物達到凈化廢氣的方法。該方法的優點是結構簡單,缺點是只適用小氣量廢氣的處理,運行費用高。通常不用作第一級主要處理裝置,而是用作后續的深度處理裝置。
2. 化學吸收燃燒法。主要是利用化學藥劑或化學方法與廢氣中的污染物起反應生成其他無污染的物質的方法。因為污染物成分大多呈現酸性或堿性,因此比較行之有效的方法是用氫氧化鈉、碳酸鈉、硫酸、鹽酸等酸堿中和反應,其中水洗法僅對水溶性的污染物有效,該方法存在吸收液的二次污染問題,吸收液需處理達到水污染物排放標準方可排放,或再生后回用。經吸收液處理后的廢氣經除霧或其他方法干燥后進行燃燒處理。該方法可處理大風量,缺點是工藝復雜,有二次污染,運行費用高。
3.生物濾池法處理。主要利用微生物將氣體中的有機污染物降解或轉化為無害或低害類物質的過程。與其它物理化學方法相比,用生物法處理廢氣投資少,運行費用低,污染物不會被轉移到其它地方,不產生二次污染。適合處理中、小流量的廢氣。缺點是占地較大。
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