生物濾池法讓再生膠廢氣處理不再難
國(guó)家循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)單位福建環(huán)科集團(tuán)采用生物濾池法來處理再生膠生產(chǎn)過程中排放的揮發(fā)性有機(jī)惡臭廢氣。天津環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站對(duì)其進(jìn)行的環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，再生膠廢氣排放達(dá)到甚至超過國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。該公司的廢氣綜合治理項(xiàng)目還通過了福建省三明市環(huán)保局的驗(yàn)收。生物濾池法為再生膠企業(yè)的廢氣處理開辟了一條操作簡(jiǎn)便、效率更高、費(fèi)用更低的治理途徑。
概述
工業(yè)生產(chǎn)過程中排放的廢氣中，其中揮發(fā)性有機(jī)廢氣（VOCs）采用常規(guī)的處理（物理、化學(xué)）方法難度較大，廢氣中伴有惡臭產(chǎn)生。再生膠生產(chǎn)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(jìn)劑）在脫硫罐內(nèi)反應(yīng)，反應(yīng)溫度 250℃，反應(yīng)壓力在1.8MPa，反應(yīng)時(shí)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(huán)科化工橡膠集團(tuán)有限公司是年產(chǎn)各類再生膠6.5萬噸的大型再生膠企業(yè)。集團(tuán)公司在2003年建設(shè)高科橡膠有限公司時(shí)，嚴(yán)格按照環(huán)保法“三同時(shí)”的要求，配套建設(shè)了生物法處理再生膠廢氣處理設(shè)施，并一次通過了監(jiān)測(cè)驗(yàn)收，達(dá)到了預(yù)期的效果。
處理工藝
脫硫罐排放的廢氣先經(jīng)膨脹罐減壓（注意定期清理噴放尾氣帶入罐內(nèi)的膠粉），經(jīng)二級(jí)熱交換器進(jìn)行冷卻進(jìn)入緩沖室，通過引風(fēng)機(jī)與脫硫罐卸料口的廢氣合并，進(jìn)入生物過濾池生化處理后達(dá)標(biāo)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(chǎn)用水。生物過濾器運(yùn)行過程中必須保濕，過濾器頂部設(shè)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(guān)停水泵。冷卻水可作為鍋爐、蒸汽發(fā)生器和生活用水。
運(yùn)行效果監(jiān)測(cè) 經(jīng)7個(gè)月的運(yùn)行，公司委托市級(jí)環(huán)境監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)。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(jiān)測(cè)點(diǎn)位選定在生物濾池進(jìn)、出口。經(jīng)監(jiān)測(cè)，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，出口濃度和排放速率均達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。
主要技術(shù)說明
1．設(shè)計(jì)中氣體溫度的冷凝是主要問題。（1）換熱面積要足夠，運(yùn)行中要及時(shí)補(bǔ)充冷卻水，升溫后的冷卻水可回用到鍋爐、蒸汽發(fā)生器等設(shè)備使用，回收熱能。如場(chǎng)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(bǔ)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(guān)鍵的問題。（1）引進(jìn)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(jí)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(fēng)阻力過大，不利于實(shí)際應(yīng)用的困難；（3）生物菌種一次掛膜成型后，運(yùn)行中除保持填料的濕度外，不需再加生物菌種、菌劑、營(yíng)養(yǎng)物資，降低運(yùn)行成本和管理要求；（4）生物菌種和填料使用壽命長(zhǎng)，可達(dá)10年以上；（5）處理系統(tǒng)不需要作任何專門養(yǎng)護(hù)。系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，出故障機(jī)率低。如風(fēng)機(jī)和水泵不出故障，系統(tǒng)就可以保持正常穩(wěn)定運(yùn)行。（6）運(yùn)行費(fèi)用低，不需專人管理。除收集廢氣所需的風(fēng)機(jī)電費(fèi)外，無其他運(yùn)行費(fèi)用；（7）工程投資低。系統(tǒng)主要由加濕塔+ 生物過濾器組成，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工程量小，投資低。后期維護(hù)小。
3．源頭治理，減少污染設(shè)施的處理負(fù)荷。高科橡膠公司有6m3脫硫罐8臺(tái)，每罐生產(chǎn)要添加160kg的水和添加劑。因此設(shè)計(jì)中考慮從源頭減少?gòu)U氣的排放量和回收廢氣冷凝后的廢水，降低設(shè)施的處理負(fù)荷。采用措施如下，即8臺(tái)脫硫罐都安裝了并聯(lián)相通的管道、閥門。再生脫硫完成的脫硫罐，向已裝料完成進(jìn)入待再生的脫硫罐排氣，不僅減少了廢氣的排放量，同時(shí)可回收熱能、添加劑和水等，降低了廢氣設(shè)施的處理負(fù)荷。待2罐壓力平衡后，再向廢氣處理設(shè)施排氣。罐內(nèi)的補(bǔ)充水從冷凝后的廢水添加。經(jīng)兩年多的運(yùn)行，脫硫過程沒有廢水排放。
生物法處理技術(shù)與其他方法的比較 處理VOCs廢氣或臭味的方法有物理、化學(xué)和生物法。目前，在再生膠動(dòng)態(tài)脫硫VOCs廢氣處理運(yùn)用的方法主要有物理吸附法、化學(xué)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(zhì)，吸附廢氣中的污染物達(dá)到凈化廢氣的方法。該方法的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是只適用小氣量廢氣的處理，運(yùn)行費(fèi)用高。通常不用作第一級(jí)主要處理裝置，而是用作后續(xù)的深度處理裝置。
2. 化學(xué)吸收燃燒法。主要是利用化學(xué)藥劑或化學(xué)方法與廢氣中的污染物起反應(yīng)生成其他無污染的物質(zhì)的方法。因?yàn)槲廴疚锍煞执蠖喑尸F(xiàn)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(yīng)，其中水洗法僅對(duì)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(dá)到水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)方可排放，或再生后回用。經(jīng)吸收液處理后的廢氣經(jīng)除霧或其他方法干燥后進(jìn)行燃燒處理。該方法可處理大風(fēng)量，缺點(diǎn)是工藝復(fù)雜，有二次污染，運(yùn)行費(fèi)用高。
3.生物濾池法處理。主要利用微生物將氣體中的有機(jī)污染物降解或轉(zhuǎn)化為無害或低害類物質(zhì)的過程。與其它物理化學(xué)方法相比，用生物法處理廢氣投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，污染物不會(huì)被轉(zhuǎn)移到其它地方，不產(chǎn)生二次污染。適合處理中、小流量的廢氣。缺點(diǎn)是占地較大。
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