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有机废气处理

有机废气处理

有机废气处理范文第1篇

[关键词]医药化工;有机废气;生物处理

中图分类号:X701 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2014)34-0212-01

在所有化工行业中,以医药化工生产产生的有机废气处理最为困难,并且因有机废气所具有的特点,在对环境造成污染的同时也会危害人体健康,一直以来都备受相关部门重视。为实现医药化工生产的环保性,必须要对现有的废气处理措施进行分析,从所存问题着手,通过研究确定出更有效的处理措施,争取能够提高处理溶剂废气的有效性,降低废气对人体健康的影响。

一、 医药化工有机气体形成原因

1.医药化工溶剂

医药化工在研制过程中会形成溶剂废气,并且其中部分溶剂废气会以废气的方式排放,溶剂废气进入大气环境中,就会造成环境污染。与普通化工废气不同,医药化工溶剂废气为有机废气,其中含有甲苯、甲醇、丙酮以及二氯甲烷等物质,对空气环境污染效果更严重[1]。因此,医药化工行业在生产过程中,必须要加强对溶剂废气的管理,以免其排放到空气中对人体健康造成影响。

2.医药化工溶剂废气排放规律

医药化工溶剂废气的排放,最为常见的为间接性排放,排放过程并不规律,废气含有的污染性质以及浓度都比较高,其排放会对环境造成严重的影响,例如空气中会存有异味,并且因为其为有机性废气,在空气中扩散速度更快,为废气排放管理工作增加了难度。

3.医药化工溶剂废气排放特征

医药化工行业产生的有机废气,主要与研制过程中的物质相关,在废气排放上具有排放量大、多点性排放等特点,因为排放的无规律性不但增加了管理的困难性,同时也增加了对人们健康的威胁性[2]。在医药研制生产过程中,所需要的溶剂量巨大,相应产生的溶剂废气也较多,在造成环境污染的同时,也会降低生产效率。

二、医药化工废气处理现存问题

虽然在环保理念下,更多的医药化工企业意识到加强溶剂废气管理的必要性,也采取了相应的措施,并取得了一定的成果,但是从整体上看,对医药化工有机废气处理的效果并不乐观,目前仍存在一定的问题。现在存在部分废气污染严重的医药化工企业,在废气治理后效果并不满足要求而被迫关闭。绝大多数医药化工企业建立了清洁生产审核制度,并且冷凝法回收溶剂也已经得到了广泛的应用,更能够实现对溶剂的有效回收,不但能够减少溶剂废气的排放,同时也可以在提高产品生产效率的同时减少溶剂消耗[3]。

从我国医药化工行业溶剂废气整治工作来看,与国外发达国家相比在处理效果上还存在很大的距离。现在我国医药化工行业对溶剂废气的处理主要采取活性炭吸附方式,此种处理方式需要配置蒸汽进行脱附,并且需要浓缩-催化燃烧装置的配合,整个处理工艺相对复杂,并且成本高、操作复杂。正因为活性炭处理措施所具有的缺点,很多医药化工企业为节省成本,选择不配置脱附与浓缩-催化燃烧装置,即便是活性炭吸收饱和后也不进行脱附或者更换,废气治理效果低下。医药化工行业溶剂废气治理成本高,收效低,更使得部分企业直接放弃对此方面的进一步研究,整个处理效果停滞不前,成为制约废气处理发展的主要阻碍。

三、医药化工溶剂废气处理方法分析

1.吸收法

吸收法是气态污染物处理中比较常用的一种处理手段,以吸收过程来区分,可以分为化学吸收与物理吸收两种,主要是以气体混合物中不同组分在液体溶剂中溶解度不同,或者溶剂废气与吸收剂发生化学反应的方式来完成污染物的分离,达到净化废气的目的[4]。此种方法中选用的吸收剂一般为液体类物质,例如水、液体石油以及表面活性剂等混合试剂对溶剂废气进行吸收。

2.热破坏法

此种方法主要应用于低浓度有机废气,以操作过程来区分,可以分为催化氧化燃烧与直接火焰燃烧两种,其中直接火焰燃烧法已经得到广泛应用,并且具有投资少的特点,需要在适当的温度以及保留时间条件下进行,具有较好的热处理效果。而催化氧化燃烧能够有效降低有机物起燃温度,利用催化剂,将有机物置于气流中进行加热处理,保证其能够在短时间内完成化学反应,将废气中含有的有机污染物去除。比较常用的催化剂有贵金属与非贵金属以及盐类等物质,催化剂种类的选择在整个废气处理中起到的作用巨大,需要结合实际需求来选择。

3.生物处理法

随着科学技术的快速发展,生物处理法现在已经被广泛的应用到医药化工废气处理中,此种方法实质上是一种氧化分解的过程。整个过程中微生物以废气中含有的有机成分作为碳源与氮源资源,然后对其进行代谢降解,将有机物分解成二氧化碳、水以及无机盐等无害物质,进而达到废气净化的目的。现在废气处理经常应用的生物处理装置有生物洗涤器、生物滤池以及生物滴滤塔等。生物处理法主要适用于浓度较低的有机废气处理,现在生物处理技术研究已经相对成熟,并且具有设备简单、操作方便以及成本低等优点。其中,对于浓度相对较高的有机废气,在处理时经常会因为滤床中颗粒物积累过多而出现堵塞情况,形成较大的阻力,降低处理效率,还需要针对其中存在的不足继续进行研究。

4.吸附法

吸附法即通过一种物质吸附在另一种物质表面上缓慢作用的过程,起到吸附作用的吸附剂需要具备疏松多孔的结构,并且化学性质应该稳定,不易发生化学反应,另外还需要其比表面积大,可以完成多个位点对气体污染物的全面吸附,现在比较常用的吸附剂包括硅胶、人工沸石、活性炭以及氧化铝等。此种废气处理方式工艺相对成熟,并且能耗较低,能够有效应用于污染物种类较少的废气中。

结束语

医药化工行业在生产过程中会应用到大量溶剂,这就产生大量溶剂废气,并且在其处理上具有更大难度,对空气环境以及人体健康威胁比较大,因此要结合其特点对现存的问题进行分析,选择切实可行的处理措施,争取不断提高其处理效果。

参考文献

[1] 冯元群,康颖,吴斌,刘劲松.医药化工行业溶剂废气治理存在的问题及防治对策[J].环境污染与防治.2010,(04):65-66.

[2] 薛文平,孙辉,姜莉莉,马春,张新欣.VOCs在活性炭纤维上吸附性能的研究[J].大连轻工业学院学报.2011,(02):12-13.

有机废气处理范文第2篇

关键词:有机废气;处理技术;变压吸附;膜分离法

中图分类号: TU94 文献标识码: A

有机废气主要来源于炼油与石化、有机精细化工、合成材料、化学药品原药制造、装备制造涂装、塑料产品制造、电子设备制造、印刷、黏合、工业清洗等行业,以及建筑装饰、餐饮服务和服装干洗等日常生活。人体长期接触有机废气,会通过呼吸系统经人或皮肤吸收到体内,引起肝、神经及造血系统的损伤,引起的症状主要有头晕头痛、恶心呕吐、心慌气喘、疲乏无力、血象变化等,而且对人体和动物存在严重的“致畸、致癌、致突变”危害。因此,有机废气的治理越来越受到人们的重视,成为了大气污染治理中的重点之一。

1传统有机废气处理技术

以前普遍采用的废气处理方法有吸收法、吸附法、直接燃烧法、催化燃烧法、生物过滤池、生物滴滤塔、生物洗涤塔等。其中吸附法、催化燃烧法已经比较成熟,并且已经有了工程技术规范。但是这些方法都存在着一定程度的不足:吸附法中不同氧化剂改性的吸附剂对有机废气的吸附量不同,而且吸附剂价格较贵;直接燃烧法和催化燃烧法投资与运行费用较高,而且不适用于较常见的低浓度高流量的有机废气的处理;吸收法难以处理化学性质稳定且难溶于水的有机废气;生物法处理有机废气只适于组成相对较简单的有机废气,对组成复杂的工业有机废气处理起来比较困难。基于传统处理方法的不足,新废气的处理技术开始引起了人们的广泛重视,成为研究的新方向。

2有机废气处理新技术

2.1低温等离子体技术

低温等离子体技术是在电场的作用下,高频放电产生瞬间高能,打开有机废气分子的化学键,使之分解为单质原子或无害分子,并且等离子体的高能电子、正负离子、激发态粒子和具有强氧化性的自由基,这些粒子可以氧化有机废气中的分子。有机废气的低温等离子体处理是一门新兴的技术。低温等离子体技术的特点是:等离子体的高能电子、正负离子、激发态粒子可以与碳氢化合物、氮氧化合物、硫化氢、硫醇等污染物反应,生成二氧化碳、水、氮气、二氧化硫等简单无机物质。典型的有机废气如:苯、甲苯、乙硫醇、二氯丙烷等采用电晕放电形式的低温等离子体处理恶臭废气是可行的,停留时间越长、电压越高,脱除效果越好。

2.2变压吸附技术

变压吸附的基本原理是利用气体组分在不同吸附剂上吸附特性的差异,以及吸附量随压力不同而变化的特性,通过压力变换实现气体的分离或提纯。变压吸附由于采用了压力涨落的循环操作,强吸附组分在低分压下脱附,吸附剂得以再生。在加压下进行吸附,减压下进行解吸。由于循环周期短,吸附热来不及散失,可供解吸之用,所以吸附热和解吸热引起的吸附床温度变化一般不大,波动范围仅在几度,可近似看作等温过程。变压吸附常用的吸附剂有硅胶、活性氧化铝、活性炭、分子筛等,另外还有针对某种组分选择性吸附而研制的吸附材料。气体吸附分离成功与否,很大程度上依赖于吸附剂的性能。CHIHARA等应用两塔工艺的变压吸附技术,吸附剂为高硅沸石,吸附压力为0.2MPa、脱附压力为0.04MPa,处理二氯甲烷气体。GILLILAND等采 用 四 塔 工 艺 的 变 压 吸 附 技 术,吸 附 压 力 为0.195MPa,脱附压力为常压,从空调的通风气流中回收全氟烷烃等,处理效率大于99%。变压吸附技术的优点是一次性投资低、能耗小、自动化程度高和可靠性强等优点,可以获得纯度比较高的副产品,实现废气资源化,产生较好的经济效益。

2.3纳米TiO2光催化技术

随着纳米技术的发展,纳米技术也应用到有机废气的处理中。纳米TiO2光催化能有效地将有机废气转化为二氧化碳、水等无机小分子物质,还可以去除氯仿、多氯联苯、有机磷化合物、多环芳烃等难降解或用其他方法难以去除的有机废气。在一定的条件下,纳米TiO2能将用化学法氧化难以分解的“三致”有机物彻底分解为二氧化碳、水和简单的无机酸,且无二次污染。俞家玲等的研究结果表明,方法在模拟实验室挥发有机物质创造污染源环境,开启空气净化器,然后采样进行测定。结果苯的降解效率为91%,甲醛的降解效率为78.8%。TiO2光催化技术不仅以其化学活性高、安全无毒、价格低廉、操作简便、以及条件温和无二次污染的突出优点,在废气处理中受到普遍重视。

2.4膜生物反应器

随着新材料的研制开发以及膜生物技术在废水处理中的成功应用,人们开始关注膜技术在有机废气处理中的应用。膜生物反应器是将传统的微生物废气处理技术与膜技术相结合,不仅具有生物方法环保的优点,而且膜材料作为生物降解的传质界面,可以提供比较大的比表面积,增强降解效果,提高去除效率。膜生物反应器目前还处于实验室小型研究阶段,而且这种方法的构建和运行成本比较高,因此从实验到运行还需要更多的研究和实践。同时膜生物反应器具有流量低、阻力大、对水溶性差的污染物去除效率低等缺点,在一定程度上限制了膜生物技术在废气处理中的应用。

2.5微波催化氧化技术

有机废气的微波催化氧化技术是由填料吸附/微波解吸技术发展而来,并将一般的热解吸方式转变为微波解吸,降低了能耗、缩短了解吸所需的时间,而且吸附剂反复使用20次,还可以保持原有吸附能力。国外已经有微波催化氧化技术在有机废气处理中的小规模应用,在中国尚处于研究阶段。与常规加热催化热解技术相比,微波催化氧化技术的优点是催化热解效率高、能耗比较低、吸附剂的损耗小、启动迅速、解吸时间比较短、对环境温度影响小;缺点是对不同的有机废气需要选择不同的吸附剂,而且微波功率、加热时间、载气流量等对微波催化氧化效率都有一定的影响。

2.6膜分离法

膜分离法处理有机废气的原理是在压力驱动下,利用有机废气组分分子大小的不同,在膜结构内的扩散能力、渗透速率的不同来实现有机废气与空气的分离。采用膜分离技术处理油气,具有流程简单、运行费用低;设备占地面积小、质量轻、便于安装;易放大、和其他技术兼容性好;回收率高、能耗低、无二次污染等优点。近年来,随着膜材料和膜技术的进一步发展,国内外已有许多成功应用的范例。通过投入产出分析,一座加油量7000t/a的加油站,上一套膜油气回收系统投资约30万元,年运行费用约7000元,按0.5%的回收率计算,年回收汽油35t。据国家发展改革委员会于2013-05-09的关于提高国内成品油价格的通知,汽油的市场价格为8220元/t,可年获利28.8万元,投资回收期大约为13个月。膜油气回收系统寿命可达15~20年,回收油气的经济效益显著。

3结语

近20年以来,学术界对有机废气处理技术的关注度逐渐上升,新的技术层出不穷。本文总结了新的有机废气处理工艺的原理、影响因素、实用范围及去除效果,认为变压吸附法和膜分离法有较好的应用前景。变压吸附法处理组分简单的有机废气投资少,自动化程度高,可以回收产品,实现有机废气资源化,产生良好的经济效益,符合中国的循环经济政策,在中国有机废气治理领域有较好的发展前途。膜分离法已经在石油行业油气回收中实际应用,其 处理效果明显,有良好的环境效益和经济效益。

参考文献

[1]黄文强.吸附分离材料[M].北京:化学工业出版社,2005.

有机废气处理范文第3篇

关键词:有机废气;催化燃烧;印刷

中图分类号:TQ314

文献标识码:A

文章编号:1674-9944(2011)11-0125-03

1引言

随着社会的发展,物质文明和生活水平的提高,环境保护意识的增强,有机废气的排放造成的环境污染及其对人体健康的严重危害越来越成为各级政府和的焦点。在工业生产以及日常生活中会产生各种各样的有机废气,这些有机废气不仅会造成大气污染,危害人体健康,而且还会造成资源的浪费。如在塑料印刷过程中,随着油墨的干燥会排放出大量的混合溶剂废气;覆膜过程中会排出大量的乙酸乙酯等废气。有机废气是有毒、有害的气体,它的释放在空气中不仅会造成严重的环境污染,而且人体若长期接触或吸入,将会给神经系统及造血功能带来严重危害,甚至引发癌变及其他严重疾病直至死亡[1]。

通常有机废气指甲醛、苯、甲苯、二甲苯等苯系物、丙酮丁酮、乙酸乙酯、油雾、糠醛、苯乙烯、丙烯酸、树脂、添加剂、漆雾、天那水等含碳氢氧等有机物。

有机废气一般都存在易燃易爆、有毒有害、不溶于水、溶于有机溶剂、处理难度大的特点。有机废气的处理方法主要有两类:一类是回收法,另一类是消除法。回收法主要有炭吸附、变压吸附、吸收法、冷凝法及膜分离技术;一般回收法是通过物理方法,改变温度、压力或采用选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法来富集分离有机废气。消除法有直接燃烧、热氧化、催化燃烧、生物氧化、等离子体法、紫外光催化氧化法及其集成技术;消除法主要是通过化学或生化反应,用热、光、催化剂和微生物将有机废气转变成为CO2和水等无毒害的无机小分子化合物[2]。

吸附法是利用某些具有吸附能力的物质如活性炭、硅胶、沸石分子筛、活性氧化铝等吸附有害成分而达到消除有害污染的目的。吸附法适用于几乎所有的废气,一般是中低浓度的废气;吸附效果取决于吸附剂性质、废气种类和吸附系统的操作温度、湿度、压力等因素,具有去除效率高的优点,从而使其

收稿日期:2011-11-11

作者简介:张立艳(1975―),女,天津人,工程师,主要从事环评及清洁生产的研究工作。

Study on Effectiveness of Selenium Characteristics in Soil and Its

Influencing Factors

Jiang Lei

(Guang Dong Nonferrous Metals Eengineering Inverstigation Design Institute,Guangzhou 510080,China)

Abstract:Selenium is a necessary trace element for the health of people.As an essential microelement,Selenium has been gradually known by people in recent years,and it is also attracted public attention to the scientists.This paper reviews progress in the studies of forms and bioavailability of selenium(Se) in soil,and discusses the distribution of different forms of Se in soil,and the relationship between the effectiveness of Se and the physical and chemical properties,soil pH,chemical and mineralogical composition and oxidation-reduction status.

Key words:selenium;the form of selenium;available state

成为去除废气较为常用的方法,但存在投资后运行费用较高且有产生二次污染的缺陷。

燃烧法是消除法中的一种,是利用有机废气易燃烧性质进行处理的。其中直接燃烧法,又称火焰燃烧法,它是把可燃的有机废气当作燃料来燃烧的一种方法。该法适合处理高浓度有机废气,燃烧温度控制在1 100℃以上,去除效率达95%以上。催化燃烧法处理有机废气的原理是利用废气中污染物可以燃烧的特性,将污染物中含碳氢的化合物经活性炭吸附浓缩后,在催化剂和较低温度下进行氧化分解,使其转化为二氧化碳和水蒸气,再经过吸收等净化措施,将有害气体彻底转化为无害气体的一种净化方法。

2案例中有机废气的排放现状

天津顶正印刷包材有限公司属于印刷包装材料行业,主要生产方便面盖材、卷材、日化自立袋、蒸/水煮袋、瓶/水标等产品,年设计生产能力27万R/S。该行业能源消耗高,使用和排放了有毒有害物质,有机废气排放量较高。

印刷包装行业有机废气的排放主要是在印刷过程中产生的,所以对于重点区域――印刷车间的废气排放进行调查和监测,得到其有机废气的排放情况,见表1~表3。

根据现场实际调查厂区东侧印刷一车间有机废气排放污染源现状为印刷一车间有机废气排放污染源没有处理装置;印刷一车间有机废气排放污染源有2个排放口属于有组织排放,3个排放口属于无组织排放;印刷一车间有机废气排放污染源所有排放口均超标排放;依据排放废气的实际现状,印刷一车间总处理量为131 568m3/h。

3催化燃烧法处理有机废气的过程

3.1处理思路

本处理方法是依据“有机废气用蜂窝状活性炭吸附浓缩-脱附再生-催化燃烧的工艺流程”而设计的,采取单气路工作方式,由四个活性炭吸附床,一个催化燃烧床(辅之低压风机、阀门等构成)。其工作流程是:将有机废气经预处理除去粉尘、颗粒状物质后,送入蜂窝状活性炭吸附床吸附,当吸附达到饱和时,停止吸附操作,该炭床再用热空气流将有机物从蜂窝状活性炭上脱附下来使其再生,热空气流携带有机废气进入催化燃烧床自行燃烧,以CO2与H2O排出。在解吸脱附时,本吸附床停止吸附工作。

当有机废气的浓度达到2 000×10-6以上时,废气在催化床内可维持自然,不用外加热。燃烧后的尾气一部分排往大气,一部分送往吸附床,用于蜂窝状活性炭的脱附再生。这样可以满足燃烧和脱附所需热能,从而大大节省能耗。该工程既适合于连续工作,也适合于间断工况下使用。

当某个吸附床吸附饱和需要脱附再生时,PLC程序自动切换到备用吸附床进行吸附工作,这样,可以保证生产需要的连续性。吸附风机有变频器进行自行调节。单台吸附器每次脱付需要4~5h。

燃烧法处理有机废气的工艺流程见图1。

图1FCJ有机废气净化装置流程

注:1.吸附床;2.催化燃烧室;3.脱附风机;4.补冷风机

3.2设计规模的确定

根据实际处理风量,处理63 548m2/h风量为2台吸附设备,共用1套脱附催化解析装置;处理28 080m2/h风量为1台吸附设备;处理40 000m2/h风量为1台吸附设备;活性炭的再生采用催化燃烧脱附。排气温度为29.1~47.0℃;进气浓度为TVOC(150~620)×10-6,按平均浓度400×10-6计;净化效率为蜂窝状活性炭吸附能力≥95%;贵金属催化剂催化效率≥98%;有机废气净化率≥98%;烟囱排放高度为20m;排放浓度为净化后废气排放浓度及排放速率达到《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)中的新污染源的二级排放要求(甲苯≤40mg/m3,非甲烷总烃≤120等);净化设备阻力≤1 200Pa(表4)。

4有机废气处理效果

催化燃烧治理废气净化效率高,且不会产生二次污染,项目实施后其净化效率为苯>96%,甲苯>98,二甲苯>99%,臭气>92%。

表5项目实施后印刷车间部分有机废气排放口各种溶剂浓度

位置设备名称排放口编号VOC浓度/×10-6甲醇190异丙醇丁酮乙酸乙酯甲苯40

印刷车间Y10主排138.41.42.05.912.2

印刷车间Y10底排144.512019.51.53.97.5

印刷车间Y07备版排风A13.30.20.10.41.32.5

印刷车间Y07底排A22.70.40.92.44.2

印刷车间Y07主排B15.30.50.92.44.3

均值4.860.14.41.13.26.1

注:该净化效率经中国环境科学研究院大气环境研究所检测。

2011年11月绿色科技第11期

参考文献:

[1]

有机废气处理范文第4篇

对电镀锡板的生产工艺进行了简要介绍,并就其生产过程中污染物产生工序、产生的污染物及其污染控制措施进行了评述,同时讨论分析了设计和生产中宜注意的环保问题。

【关键词】

电镀锡板;生产工艺;污染控制

1前言

镀锡板是双面镀覆纯锡的冷轧低碳薄钢板或钢带,镀锡板具有强度高、成型性好、耐蚀性优良、焊接性强、外观亮泽、印刷着色性良好,重量轻等特点,被广泛用于食品包装及制作各种容器、冲压制品、包装材料等非食品工业[1]。由于近年铝材、塑料和复合材料等的兴起,用户对镀锡板产品的机械性能、表面质量等要求越来越高,镀锡板逐渐向极薄高质量带钢方向发展。目前世界上多数镀锡板产品都采用电镀方法生产,可以获得更薄的锡层,电镀锡生产有其独特的生产工艺过程,生产过程中产生的污染物及其控制措施也有一定的特殊性,对此,本文将就电镀锡板的生产工艺、污染源(工序)、污染物及其控制措施进行介绍,并讨论分析设计和生产中应注意的一些环保问题。

2电镀锡板生产工艺与污染源简介

电镀锡板的生产原料多为连铸热轧钢卷,一般要经过酸洗、冷轧、退火、平整及电镀锡工序,由热轧钢卷酸洗开始,再经过冷轧、退火及平整制成电镀锡板所要求的厚度和硬度等,最后再经过电镀锡生产出镀锡板成品。

2.1酸洗及冷轧

酸洗是为了去除热轧带钢表面的氧化铁皮,提高表面质量和清洁度,满足后续生产需要。一般用20%左右的盐酸在85℃左右下进行酸洗,生产过程中有盐酸雾、酸性废水和废盐酸产生。经过酸洗的带钢在冷轧机上压轧变形,达到生产镀锡板所需的尺寸、板形及表面质量。轧制过程中需要用乳化液对轧辊和带钢进行冷却,因此生产过程中会产生大量油雾和乳化液废水。

2.2退火机组

退火是消除冷轧带钢的加工硬化,达到带钢所要求的机械性能,根据带钢软硬材质不同,采用的退火方式不同,硬质镀锡原板普遍采用连续退火方式[2]。退火炉燃料一般为转炉煤气和焦炉煤气等气体燃料,会有燃烧废气产生,废气中污染物主要为NOx、SO2和颗粒物,通过使用低氮燃烧烟气循环技术,污染物一般可到排放标准。

2.3平整机组

平整是指对退火后的冷轧带钢进行小变形率的轧制,以满足产品对表面粗糙度、平直度、延伸率及机械性能要求。平整工序对材料的调质处理包括干平整、湿平整和二次冷轧技术。宝钢DR材镀锡原板多采用双机架湿平整方式,其中,1#机架控制延伸率,2#机架控制粗糙度。双轧机机同时具有轧制和平整作用,生产过程会产生油雾、乳化液废水及平整含油废水。

2.4电镀锡生产机组

电镀锡机组主要由镀前处理、电镀锡、镀后处理等组成.(1)镀前处理带钢镀前处理主要是去除其表面的油污和氧化物,使带钢表面呈活化状态,为获得良好的电镀层提供条件。一般包括碱洗和酸洗工序。为得到符合要求的带钢平直度,以获得均匀的锡层等,通常增加拉矫工序,拉矫机可布置在清洗段和酸洗段之间,可以保持拉弯矫直机棍子表面清洁,防止带钢打滑。碱洗一般用20g/L氢氧化钠在约45℃下先进行浸洗和电解洗涤,然后用脱盐水冲洗。碱洗过程有碱雾和浓碱含油废水及稀碱废水产生。酸洗一般用20g/L硫酸在70℃下电解酸洗,后用微量硫酸在约30℃下冲洗。生产过程中有硫酸雾和酸性废水产生。(2)电镀锡国内电镀锡机组普遍采用酸性硫酸盐镀液,电解液主要由硫酸亚锡、PSA(苯酚磺酸)、添加剂EN-SA(α-萘酚磺酸聚氧乙烯醚)和EN(α-萘酚聚氧乙烯醚)等组成,生产过程产生的废气为硫酸雾,废水主要为高COD酸性废水,含少量锡离子。(3)镀后处理镀后处理包括软熔、钝化及涂油,这些处理可提高镀层与基体的结合力,起到防腐、抗硫、的作用,为镀锡板的延伸加工提品质量保证。软熔是指将镀完锡的带钢加热到锡的熔点232℃以上,使表面的锡层熔化并流动而产生金属光泽。软熔加热方式一般有感应加热、电阻加热和电阻-感应联合软熔。各加热方式使用的能源均为电力,且锡的沸点高达2260℃,软熔过程锡不挥发,故软熔过程没有污染物产生。镀锡板经软熔、淬水处理后,需进一步进行钝化处理。钝化一方面使镀后带钢表面氧化膜中的SnO转化成性质稳定的SnO2,另一方面也使锡层表面形成一层含铬水合氧化物的钝化膜,钝化膜不仅能有效控制SnO的生成,还能提高镀锡板的抗硫性。目前钝化仍广泛采用铬酸盐阴极钝化处理,生产过程会产生含铬废水和铬酸雾。涂油是在镀锡板表面覆上一层油膜,可起到一定的、防锈作用。油基本使用无毒无味的DOS油,涂油工艺多采用高压静电喷涂,基本没有油雾产生。

3污染控制措施

3.1废气

3.1.1酸洗机组

(盐酸雾)酸洗槽等多采用水封密闭槽盖,由水封槽逸出的盐酸雾经吸气装置抽出,经水洗或碱洗涤塔喷淋净化后排入大气,排放废气中盐酸浓度一般可达《轧钢工业大气污染物排放标准》(GB28665-2012)要求,洗涤废水排入废水处理站处理。

3.1.2轧制机组和平整机组

(油雾)冷轧机组和平整机组轧制过程产生的油雾经轧机上部的烟罩、机架间的上下部吸气口吸入主风道,然后经油雾分离器净化后由通风机抽出,经排气筒排至室外大气。宝钢冷轧机组多采用干式油雾净化分离器,油雾分离器经波纹板一级过滤和带自动蒸汽清洗的金属网状层二级过滤后排放,油雾排放浓度一般可满足GB28665-2012标准限值。

3.1.3电镀锡机组废气

(1)碱洗碱雾和酸洗酸雾带钢镀前处理碱洗、酸洗、水洗等一般设计为封闭循环系统,产生的碱酸雾分别经抽风机送洗涤塔净化后排入大气,洗涤塔一般为填料式洗涤塔,废气与填充物表面流动的药液(洗涤液)充分接触,以吸附废气中所含的酸性或碱性物质。洗涤废液排至酸性或碱性废水系统处理。(2)电镀和钝化酸雾带钢电镀过程中产生的硫酸雾,一般经集气罩捕集后送洗涤器洗涤,废气经洗涤后通过排气筒排放至大气。钝化废气主要为铬酸雾,钝化在常温下进行,废气中的污染物浓度较低,废气经排雾风机抽出,采用水洗涤塔净化处理后经排气筒排放。

3.2废水

3.2.1酸碱废水

酸碱废水处理一般设浓碱含油废水系统、稀碱废水处理系统、酸性废水处理系统,各类酸碱废水分别送相应的废水处理系统处理,其中,镀锡机组浓碱含油废水一般经中和、絮凝、气浮等处理后排入稀碱废水处理系统,稀碱废水处理系统和酸性废水处理系统一般作为废水处理的最后阶段,一般设中和、絮凝、生化等处理,同时根据出水回用类别,增设超滤等高级氧化处理工艺。

3.2.2含油废水

含油废水一般设乳化液废水处理系统和平整液含油废水处理系统。冷轧线更换下来的废乳化液和乳化液循环系统过滤器清洗产生的废水COD、石油类浓度较高,先收集在带蒸汽加热器的贮槽中,后泵入乳化液废水处理系统,含油废水一般经过滤、超滤等处理后排入稀碱含油废水处理系统进一步处理。平整机组产生的含油废水一般经中和、絮凝、气浮等预处理后排入稀碱废水处理系统进一步处理。

3.2.3电镀液废水

电镀废水主要来源于助熔槽外排的稀电镀液及软熔后水淬槽少量废水,主要污染物为PSA、Sn2+等,废水一般经中和、芬顿等预处理达到《钢铁工业水污染物排放标准》(GB13456)中车间或生产设施废水排放口标准,后排入酸性废水处理系统进一步处理。

3.2.4含铬废水

镀锡板钝化产生的含铬废水一般采用化学还原沉淀法。先经pH调节后进行还原处理,一般经两级还原处理,使废水中的六价铬彻底还原为三价铬,然后送中和池进行中和沉淀,为确保含铬废水达标,中和处理后可增加絮凝、活性炭吸附等处理工艺,出水达到GB13456中车间或生产设施废水排放口标准后排入酸性废水处理系统进一步处理。

3.3噪声

酸洗线最大的噪声源是酸洗后烘干装置,冷轧线最大的噪声源是轧机系统,连退线噪声源噪声源主要为点火风机等,镀锡线最大的噪声源是各烘干装置,公辅设备噪声源主要为各类泵和风机噪声,噪声源多为空气动力性噪声。目前,生产厂房多为钢结构全封闭厂房,隔声效果较好,设计中应合理布置总图,设备基础进行隔振,风机出口设消声器,泵出口接柔性接头等消声措施,控制厂界噪声满足《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348)要求。

3.4固废

电镀锡板生产线产生的一般固体废物有切头尾废料、废水处理系统收集的一般性污泥、退火炉等产生的耐火材料等,产生的危险废物有带钢酸洗废酸(HW34)、废油脂(HW08)、锡渣(HW17)、含铬废水处理系统收集的含铬污泥(HW21)等。一般固体废物外卖或回收处置,废酸送酸再生站再生后使用,其他危险废物应送有资质的危废处置单位处置。各固体废物应妥善处置,确保不会对环境造成二次污染。

4需注意的问题

4.1废气收集及治理

面对日益严峻的大气环境污染,很多地方政府提出了更严格的环保要求,如上海市新颁布的《上海市大气污染防治条例》规定,产生粉尘、废气的作业活动具备收集或者消除、减少污染物排放条件的,作业单位和个人应当按照规定采取相应的防治措施,不得无组织排放。因此,设计中要尽可能增加设备的封闭设计,在产气量较大地方等合理安装吸气罩,根据机组运行情况配置合理功率的风机,确保废气在负压状态被全部收集,提高废气捕集率,防止废气的无组织排放。同时,设计时要采取有效的废气处理措施,如酸再生机组酸雾可采用两级喷淋、液碱喷淋、双文丘里等更加有效的控制措施,确保酸雾被充分处理。轧机油雾处理可采用二级液滴分离器收集油雾废气,液滴分离器主要采用机械分离、静电沉积等物理原理收集油雾,其投资低,占地小,通过两级液滴分离可达到排放标准。值得说明的是冷轧机组应注意乳化液的选择,由于在冷轧过程中不锈钢带钢因变形摩擦产生大量的热量,部分添加动物脂的乳化液,可能因高温而产生异味有机气体,影响周围的大气环境。

4.2废水收集及治理

为减少废水产生量,设计中应从源头控制废水产生,带钢清洗、电镀、钝化、水淬等工艺应设计为循环系统,充分提高原料利用率,减少废水产生。生产过程产生的各类废水应分类收集、分类预处理,其中,含铬、锡等一类污染物废水的预处理应达到GB13456中车间或生产设施废水排放口标准,经预处理后再进行综合处理。同时为降低废水污染物排放总量,降低处理成本等,企业在机组总体设计中可统筹考虑废水收集系统,尤其是含锡、含铬废水等污染较大的一类污染物。借鉴宝钢相关产线的废水处理经验,设计时可在各生产机组旁设置合理容量的事故池,在机组出水管口设置切换阀门并安装在线监测仪,如果废水污染物浓度较高,可将废水先排入废水事故池中,根据废水浓度情况重新回用机组或当危废处置等,减少浓稀废水混合引起的废水处理成本增加,还可有效减少废水污染物排放总量。

4.3电解液

目前我国电镀锡机组电镀液普遍采用苯酚磺酸镀液,该电镀液会产生含苯酚等毒性较大物质,且化学耗氧量高,不易被生物降解,废水处理较复杂。因此,开发环保型镀液是镀锡板发展的趋势。已有较广泛工业化应用的环保镀液是甲基磺酸盐镀锡液,该电镀液无毒、可生物降解,废水处理简单,不含酚等有害物质等。国外MSA镀锡生产线已占全球镀锡板产线的17%。国内梅山钢铁有限公司投产运行了全国第一条MSA环保镀锡工艺生产线[3]。虽然MSA电镀锡产品品质稍差于PSA电镀锡产品,但从环保角度,MSA仍是未来的发展方向,新建镀锡工艺应优选此工艺或在空间布置上预留MSA改造的可能。

4.4钝化

国内钢企如宝钢、武钢等的镀锡机组基本都采用有铬钝化,但铬酸盐钝化液中六价铬毒性大,环境污染大,食品安全上也存在潜在危险。各镀锡板研究机构也都在积极开展无铬环保型钝化工艺研究[4],但目前有工业化应用的报道仅有少数几例,如日本新日铁公司开发的磷酸钠阳极处理技术,产品主要用于制造奶粉罐;JFE公司开发了磷酸盐-硅烷处理(P-Si处理)技术,用于低锡镀层钢板[5]。由于无铬钝化效果没有铬酸盐钝化效果好,无铬钝化仍主要停留在研究阶段,但随着大家对食品安全、环境污染的重视,更加严格标准的不断出台,如欧盟对钢铁企业增加了新的认证要求《食品安全接触规范》[6],因此,无铬钝化仍是发展趋势,仍需进一步加大研发力度,争取早日应用到实际生产中。

4.5危险废物处置

机组产生的含铬污泥、废油等危险废物要分类收集、分类贮存,不得随意堆放,要设置专门的贮存场所,贮存场所采取防风、防雨、防晒、防渗等措施,危险废物的贮存和贮存场所应满足《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》(GB18599)、《危险废物贮存污染控制标准》(GB18597)及其修改单要求。危险废物应委托有危废处理资质的单位来负责运输、处置。

4.6环境管理与监测

镀锡工艺生产过程使用了大量的强酸、强碱、重金属溶液等,镀锡板生产过程污染源和污染物种类多而复杂,采取的污染治理设施也较多,因此企业要配备一定的环境管理技术人员,加强污染治理设施的维护保养,如油雾净化分离器、收集管道等要定时清洗,确保污染物能被有效收集;管道设备等定时检查,防止液体的跑冒滴漏,防止盐酸等易挥发液体跑冒滴漏对周围大气环境造成影响。同时企业要配备一定的监测设备和监测技术人员,按照环境监测管理规定和技术规范要求合理设置永久采样口、采样测试平台和排污口标志,定期进行废气、废水排放情况监测,确保污染物排放达标。

5结语

近年来,国内镀锡板生产取得了迅速发展,我国已成为镀锡板生产大国,因此,镀锡板生产要切实做好环境保护工作,从生产工艺、生产装备选型及生产管理控制等方面做好清洁生产工作,如带钢酸洗采用先进的浅槽紊流酸洗工艺,双层密封槽等,缩短酸洗时间,提高酸洗效率,降低酸耗;水洗采用串联逆流漂洗工艺,减少水耗;乳化液设置最佳吹扫系统,节省乳化液;提高镀液的使用管理水平;充分利用计算机控制和在线检测仪表等控制系统,确保工艺达最佳运行状态,从而有效利用资源和能源,从源头上制止污染物的产生。

作者:李爱梅 单位:宝钢工程技术集团有限公司

[参考文献]

[1]王晓东,黄久贵,等.国内外镀锡板生产发展状况[J].上海金属,2008,30(4):45-48.

[2]李秀军.宝钢1220二次冷轧机组极薄镀锡板核心生产工艺的开发[J].上海金属,2007,29(5):41-46.

[3]薄炜.MSA工艺在梅钢电镀锡生产中的应用实践[J].宝钢技术,2014,5(6):32-35.

[4]罗龚,王沼浩,王紫玉,等.环保型镀锡板钝化研究进展[J].电镀与涂饰,2015,34(19):1128-1132.

有机废气处理范文第5篇

关键词 生物技术;有机废气处理;探究

中图分类号X7 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)46-0111-01

伴随当前多行业在生产过程中产生的废气,以及自身拥有的处理废气技术,必须采取一定的措施处理废气,最大限度的降低影响人类和生态环境的程度。当前,制鞋、家具、五金、电器等行业的喷涂,是产生有机废气的主要来源。有机废气的传统处理方法,主要有吸收法、吸附法,通常采用活性炭吸附技术进行有机废气处理。活性炭,具有吸附成本高、再生困难、运行管理麻烦、而且有发生燃烧、爆炸的危险等特点。

1 处理废气生物技术的具体情况

当前,国内各大生产行业广泛应用的有机废气处理技术主要有3种,具体表现为:生物滤池技术、生物洗涤塔技术、生物滴滤池技术。各自具体的特点以及应用情况,如下所示:

1.1 生物滤池技术

自身具备独特吸附性滤料的生物滤池填料,重点由肥沃土壤、有机堆肥、木屑、活性炭等多种滤料依据一定的比例混合而成,同时,滤料将自身具有的透气性以及通水、持水性优势表现的尤为良好。利用施压预湿提前处理含有污染物的废气之后,进入生物处理装置,此过程是从反应器底部流经气体分布器而进行的,各种不同的微生物生存在生物处理装置的填料表面。对此,填料表面的微生物可通过吸附作用产生一定的新陈代谢,废气中含有的有害成分氧化分解,具体有CO2、NO-3 以及SO42-等 ,并通过生物滤池的顶部将气体一并处理与排出。

1.2 生物洗涤塔

通常,生物洗涤塔有两大主要组成部分,一部分是装备填料的洗涤器;另一部分是生物反应器,且具有一定的活性污泥特点。喷淋柱在洗涤器中,可适当有效的将微小的水珠反方向喷洒,这样,污染中的废气可更好的接触填料表面的水,水良好吸收后,进而转进液相,实现质量更好的传递过程。与此同时,浓度为1g/m3~5g/m3 的污染物废气可适当采用生物洗涤塔技术,并已成功适用于部分产业。除此之外,生物洗涤塔也可适用于含有散发挥发性有机物和恶臭物质废气的污水处理厂。

1.3 生物滴滤池

生物滴滤池处理技术,主要适用于生物滤池和洗涤塔相间的处理。滴滤池内的填料主要是表面积大的惰性填料,为生物生长提供载体是填料的唯一作用,其空隙率较高于生物滤池,更长的使用寿命且阻力相对较小。酸/碱代谢物的污染的主要产生来源在于卤化物、硫化物和氨等废物的处理,pH 值的调节易于利用生物滴滤池处理技术来更好的实现。对此,在降解微生物的过程中,较容易产生酸性代谢产物与较大的产能污染物,表现的更出色应该归于生物滴滤池处理技术。

2 生物有机废气处理技术的优缺点

基于独有的反应器前提下,面积较大的气液接触,并易于运行与启动,具有非流动性特点的生物相和液相处理技术,也即是生物滤池处理技术,在挥发性有机污染物产生来源的工、农业生产中得到了广泛的应用。

与此同时,基于便于控制反应条件、较小压力的前提下,通常分别有独个备有填料的洗涤器以及具有一定活性污泥的生物反应器构成生物洗涤塔处理技术,在较高污染物浓度产生来源的工农业生产中应用更为广泛。不可忽视的是,较多的设备,维护较难,需额外添加一定的营养,成本较高。同时,确保拥有一定控制条件的基础之上,此处理技术还需在活性污泥反应器中配备适当的曝气设备, 由于其不容易调控,在应用上常受一定的限制。

全面融合以上两种处理技术优点的生物滴滤池有机废气处理技术,具有单独的反应器,压降低,不易堵塞填料,较长的使用寿命,便于控制营养物以及pH,较大的污染承受负荷,并具备独特的缓冲技能,主要针对于浓度0.5g/m3 以下的废气污染物的处理。全面有效的结合吸收法、吸附法以及其他处理有机废气技术的前提下,深度治理产生高污染物浓度的废气,进而取得意想不到的良好效果。因此,工农业及市政设施的有机废气处理已广泛应用了该新兴技术。

3 新型废气生物处理技术开发

具有物种繁多的实际污染废气中,溶解性的气体相对比可生物的降解性差异较大,同时,其他气体在降解过程中,或多或少会影响某种气体的降解,在一定程度上影响某类或某种气体的去除效率。若更好的处理此类问题,一些学者深入研发了一些相应的独特生物处理反应器,并加以应用,取得了较好的效果。

生物滤池处理技术,具有一定的段落式特征。主要表现为:基于惰性填料的前提下,酸性气体生物滤池,主要作用于酸性气体的处理;此外,基于碎木块作填料的前提下,落后的生物滤池具有一定的开放性,可对一些挥发性有机物的处理起到良好的效果。

4 生物有机废气处理技术具体进展走向

废气污物的排放主要是在实际生产过程中产生,通常以复杂的多组混合气呈现出来,多样化的物质类型,具有差异性的水溶性以及生物降解性特点,较大的浓度波动,并相互作用多组分物质之间。对此,有针对性的对动态负荷、多组分的混合气体良好的降解操作环境、彼此相互作用的组分关系以及降解规律进行深层次探究,在某些情况下,具有尤为重要的实际性意义与应用性价值。不容忽视的是,还需更深层次的探究降解污染物难度大的以及气体浓度相对较低的处理工艺与方式手段。

5结论

通过全面探讨了生物有机废气处理技术的要义,有效解决了当前面临的各项有机废气处理问题,从而提高了有机废气处理技术,减轻了废气污染程度,更好的保护了生态环境,创造了更多的经济价值。

参考文献