隨著我國工業制造業高速發展,環保問題也日益突出,大氣環境污染日益加劇,霧霾等現象已嚴重影響人們的日常生活,工業廢氣亂排放問題逐漸受到重視,大氣污染治理任務更加艱巨。
有機廢氣的危害
有機廢氣是指含有揮發性有機化合物(VOCs)的廢氣,主要來自于車輛尾氣、電子、化工、石油化工、制藥、涂料、印刷、涂裝等行業中產生包含有碳烴化合物、苯及苯系物、醇類、酮類、酚類、醛類、酯類、胺類、腈、氰等有機化合物的廢氣。它是一種成分復雜并且種類繁多的廢氣,主要包括了碳氫化合物;含氮有機物;含氯有機物;含硫有機物等。 有機廢氣的危害可以說是多方面的,因為它漂浮在空氣中;容易被吸入呼吸道;它對氣管、肺、肝和血液有害;它會引起頭暈、惡心、嘔吐、呼吸不良、心律失常和其他癥狀;而且,有機廢氣中的某些物質具有強烈的致癌性。
活性炭吸附原理 活性炭是利用林業、煤業等生產加工過程中遺留產物作為 生產原料,通過一定物理和化學方法進行工序加工制造而成。在有機廢氣的處理過程中,多采用活性炭吸附來處理,因為活性炭多為顆粒狀,且其表面存在多孔隙結構,這種結構能 有效增加活性炭的表面積,在氣體通過時,可以產生強大的 吸附作用,通過物理吸附的方式,達到凈化有機廢氣的作用。
通常通過碘值來評判活性炭的吸附能力,高吸附能力的活性炭擁有的碘值較高,對于有機廢氣的凈化 效果越好,反之亦然。
活性炭吸附的組合工藝 根據活性炭吸附作用與原理,在實際凈化有機廢氣過程中,也出現了一些問題,包括單一使用時,活性炭飽和而導 致后期廢氣處理不到位,活性炭吸附效率較低,處理不穩定等。因此,選擇活性炭組合工藝的方式來提高活性炭使用效果。
噴淋+UV光解+活性炭吸附工藝 此工藝流程是有機廢氣由通道進入噴淋塔塔,在其中與液體充分混合,去除其中易溶于水或能溶于水的部分氣體以及過濾顆粒物, 再通過離心作用氣液分離,氣體從上方進入 UV光解凈化設備。
UV光解凈化設備是利用高能UV紫外線光束分解空氣中的氧分子產生游離氧(即活性氧),因游離氧所攜帶正負電子不平衡所以需與氧分子結合,進而產生臭氧,臭氧具有很強的氧化性,通過臭氧對有機廢氣、惡臭氣體進行協同光解氧化作用,使有機廢氣、惡臭氣體物質降解轉化成低分子化合物、水和二氧化碳。 有機廢氣中那些不溶于水或難溶于水的,不易氧化的氣體和之前過程中沒有完全清除凈化的氣體,進入活性炭吸附箱,通過物理吸附的作用處理剩余氣體中的有害物質,使其達到排放標準后通過引風機排放。 在此工藝組合中,通過循環水箱和循環泵來保證水資源的循環利用,通過 UV光解過程處理氣體的部分有機物來提高活性炭的使用壽命與效果。當然,為保證有機廢氣處理效果,也需要定期將水排入污水處理系統,保證有機廢氣的徹底清除。 此工藝組合特點:操作簡單,制作工藝簡便,但由于活性炭并沒有實現污染物的徹底降解及消除,而是將污染物轉移富集。因此活性炭使用中損耗較大,導致更換活性炭頻率較高,運營維護成本高。
水噴淋+干式過濾器+活性炭吸附脫附+催化燃燒工藝 此工藝主要流程是有機廢氣由通道進入水噴淋系統,在其中將可溶性廢氣去除,然后進入干式過濾器,過濾其中水分的同時也將部分顆粒物去除。在過濾后通過活性炭進行吸附,吸附后達到排放標準的氣體高空排放。
在此工藝組合中,有機廢氣的主要處理方式是活性炭的吸附作用,因此在每使用一段時間后,活性炭將會達到飽和。有機廢氣中的有機物均被活性炭吸收,需要定期將活性炭升溫,將其中有機物脫附。脫附的有機氣體由于有高溫、高濃度的特點,可以將其引入催化燃燒室通過充分燃燒使其分解為CO2與H2O,以達到凈化的目的。 因此,為了保證有機廢氣處理過程,通常使用雙活性炭箱的方式,即一使用一備用,保證循環。使用活性炭箱處于吸附狀態,負責處理有機廢氣,備用活性炭箱處于脫附狀態,將之前吸附的有機廢氣送入催化燃燒室燃燒處理。但是還需 要考慮脫附過程中的操作要求,由于有機氣體的濃度與溫度較高,燃燒過程中氧氣混入不當極易產生爆炸現象。而且由于是燃燒處理,如果有機氣體中含有氯、硫等元素,會與導致脫附催化劑產生反應而破壞催化效果。 此工藝組合特點:能耗低,前期操作過程中需要的能量可以通過最 后燃燒處理供能,依靠自身便可達到供能需求,燃燒產生熱量還可用于其他生產中使用。有機廢氣處理完全,完全燃燒后無副作用,對于絕大部分有機氣體均適用,但對 于部分含高氯、高硫的有機氣體,還需要增加脫硫、脫氯操作步驟,防止有毒氣體的排出。凈化效率高,活性炭可重復 使用,延長活性炭的使用壽命和使用效率。但是使用過程需要一定的安全操作,保證操作、維護人員的生命安全以及設備,設備建設以及運行維護成本高。 活性炭吸附工藝是一種傳統的治理工藝,其因為投資小、處理效果穩定而被廣泛應用。在使用過程當中需要注意的是廢舊活性炭屬于危險固體廢物,應交由有資質的第三方公司回收處理。有機廢氣處理的治理工藝還有很多種,應從使用的實際情況出發,選用合理的工藝,以保證有良好的處理效果。
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