廢水調(diào)節(jié)池廢氣異味治理技術(shù)的應(yīng)用

楊東翠

(山西焦化股份有限公司，山西 洪洞 041600)

山西焦化股份有限公司(簡稱山焦)生產(chǎn)區(qū)域生產(chǎn)廢水全部進(jìn)入污水處理站進(jìn)行處理。首先，經(jīng)過調(diào)節(jié)池進(jìn)行混合靜止調(diào)節(jié)，這部分廢水中含有大量有機(jī)物，具有濃度高、毒性大、易揮發(fā)等特點(diǎn)。廢水在調(diào)節(jié)池靜止過程中有揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)揮發(fā)，氣味難聞，周圍環(huán)境空氣質(zhì)量較差。為此，公司對2#調(diào)節(jié)池進(jìn)行封閉，收集廢氣并進(jìn)行處理，改善了調(diào)節(jié)池周圍環(huán)境空氣質(zhì)量。

1 揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)治理的重要性

揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)是形成細(xì)顆粒物(PM2.5)、臭氧(O3)等二次污染物的重要前體物，進(jìn)而引發(fā)霧霾、光化學(xué)煙霧等大氣環(huán)境問題。山焦公司地處臨汾市管轄境內(nèi)，在過去幾年中，臨汾市環(huán)境空氣質(zhì)量一直處于中度或重度污染，其首要污染物為PM2.5。這種以PM2.5為特征的區(qū)域性復(fù)合型大氣污染在臨汾區(qū)域內(nèi)日益突出，區(qū)域內(nèi)重污染天氣大范圍出現(xiàn)，且頻次增多，威脅人民群眾身體健康，也嚴(yán)重制約臨汾市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。山焦公司在保證安全生產(chǎn)的同時(shí)，也提出更高的環(huán)保要求及執(zhí)行更嚴(yán)格的治理任務(wù)。國家為了根本解決PM2.5、O3等污染問題，切實(shí)改善大氣環(huán)境質(zhì)量，提高對VOCs的污染防治工作，逐步建立完善的污染防治治理體系，同時(shí)也在對VOCs治理進(jìn)行嚴(yán)格考核與問責(zé)。因此，山焦公司開展VOCs污染防治，既是本著對職工的身心健康負(fù)責(zé)，也符合當(dāng)前環(huán)保形勢任務(wù)的要求，所以說治理VOCs是一項(xiàng)刻不容緩的工作。

2 山焦公司揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)來源及現(xiàn)狀

山焦生產(chǎn)廢水主要包括回收系統(tǒng)蒸氨廢水、焦油加工生產(chǎn)廢水、甲醇生產(chǎn)廢水、粗苯精制生產(chǎn)廢水，廢水量合計(jì)約為285 m3/h。這部分廢水主要含COD、揮發(fā)酚、苯等污染物濃度較高，統(tǒng)一送入污水處理站進(jìn)行生化處理。這些廢水首先經(jīng)過調(diào)節(jié)池進(jìn)行混合靜止，在調(diào)節(jié)池靜止過程中，調(diào)節(jié)池屬于露天敞開形，廢水中含有的大量VOCs排放。VOCs中主要成份為氨、硫化氫、酚、苯等有毒有害有機(jī)物，且揮發(fā)氣體量隨溫度、氣壓變化不斷變化，導(dǎo)致調(diào)節(jié)池周圍散發(fā)著難聞的氣味，極大地危害著員工的身體健康，也造成區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量變差。

3 改造目標(biāo)

調(diào)節(jié)池屬于污水處理站敞口式設(shè)施，經(jīng)過對調(diào)節(jié)池周圍的廢氣進(jìn)行監(jiān)測，主要情況(質(zhì)量濃度)為氨1.25 mg/m3、硫化氫0.52 mg/m3、酚0.25 mg/m3、非甲烷總烴1.52 mg/m3等，經(jīng)實(shí)施改造后可滿足《惡臭氣體污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB14554—93表2等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)污染物排放限值的要求。

4 調(diào)節(jié)池?fù)]發(fā)性有機(jī)物(VOCs)改造思路

根據(jù)國家《揮發(fā)性有機(jī)物防治技術(shù)政策》指導(dǎo)原則，VOCs污染防治應(yīng)遵循源頭和過程控制與末端治理相結(jié)合的綜合防治原則。因此，針對我公司調(diào)節(jié)池廢氣排放屬于源頭和過程控制，改造政策為廢水收集和處理過程產(chǎn)生的含VOCs廢氣經(jīng)收集處理后達(dá)標(biāo)排放。所以，山焦公司選擇在調(diào)節(jié)池實(shí)施池頂封閉收集廢氣后，進(jìn)行治理后達(dá)標(biāo)排放。

5 山焦公司選用的技術(shù)路線

5.1 改造工藝流程

調(diào)節(jié)池廢氣經(jīng)過收集罩收集，進(jìn)入粗濾和超濾設(shè)備，去除水汽中的雜質(zhì)。然后，進(jìn)入水汽分離設(shè)備進(jìn)行預(yù)處理，使水汽的濕度可以達(dá)到后端設(shè)備的工藝要求。隨后，廢氣經(jīng)過高能離子反應(yīng)后再由數(shù)道光觸媒納米二氧化鈦板反應(yīng)，再經(jīng)過數(shù)道254納米波長強(qiáng)紫外光照射，和產(chǎn)生的臭氧反應(yīng)，最終分解為二氧化碳等廢氣后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

流程圖如圖1。

圖1 工藝流程圖

5.2 工藝技術(shù)及原理

5.2.1 高能離子空氣凈化技術(shù)原理

在高能離子體的高能量作用下，產(chǎn)生了大量的離子、自由基、氫氧自由基，產(chǎn)生機(jī)理如式(1)～式(3)。

(1)

(2)

(3)

離子法常溫氧化處理工藝是一種安全可靠的處理方法，有機(jī)物處理效率理論上應(yīng)大于95%。其原理為采用高能離子分解技術(shù)，即,利用電場原理，將空氣中的氧分子增加能量，使之成為活動性很強(qiáng)的正、負(fù)氧離子，它們與廢氣中的有機(jī)物成分進(jìn)行氣相反應(yīng)，經(jīng)過一系列的氧化分解反應(yīng)后，改變有機(jī)物分子的物化特性，最終污染物質(zhì)被活性氧分解成CO2和無害物，達(dá)到凈化的效果，整個(gè)過程中以及產(chǎn)物對人體及空氣無影響，不產(chǎn)生二次污染物。并且，整個(gè)過程在常溫下進(jìn)行。

5.2.2 光觸媒技術(shù)原理

光觸媒不同于傳統(tǒng)的光解，它必須同時(shí)具備強(qiáng)紫外光、臭氧、光觸媒板進(jìn)行才有效，缺其中一項(xiàng)其處理能力就僅為20%。本工藝使用的全是粒徑小于10 nm的二氧化鈦，它覆蓋面廣，優(yōu)點(diǎn)明顯。對于市場上有的使用的100 nm以上的二氧化鈦來說，它有明顯的優(yōu)勢。

5.3 運(yùn)行狀況

經(jīng)過168 h的運(yùn)行，在單機(jī)試車和聯(lián)動調(diào)試后，該套工藝運(yùn)行穩(wěn)定，調(diào)節(jié)池周圍感官無氣味。經(jīng)過監(jiān)測后廢氣中各成分含量：氨≤4.9 kg/h、硫化氫≤0.33 kg/h、酚≤0.1 kg/h、苯≤0.6 kg/h。

6 結(jié)語

在煉焦行業(yè)中，山焦公司對混合性較高、廢水濃度較高的廢水調(diào)節(jié)池進(jìn)行治理，治理效果明顯，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)標(biāo)排放。山焦公司下步計(jì)劃對各槽罐區(qū)放散氣中的VOCs進(jìn)行分析，開啟焦化區(qū)域內(nèi)VOCs全面升級治理，具有較好的推廣意義。