摘 要:當(dāng)今社會(huì)工業(yè)發(fā)展迅速,也使得化工廢水的排放造成大氣污染,保護(hù)大氣不受污染成為人類發(fā)展的重中之重。本文就化工廢水處理中VOC排放的控制做出簡(jiǎn)要闡述。
關(guān)鍵詞:化工;廢水處理;VOC排放
1 引言
化工廢水收集和處理系統(tǒng)是一個(gè)特別重要的VOC排放源,因?yàn)樵趶U水的收集和處理過程中,溶解或懸浮于廢水中的VOC容易揮發(fā)或被蒸發(fā)出來,這些VOC的存在數(shù)量可能還很大[1]。據(jù)調(diào)查,為了滿足對(duì)廢水的成本控制VOC排放達(dá)到國(guó)家環(huán)保法規(guī)的要求,花費(fèi)僅次于控制從廢工業(yè)廢氣排放成本。
2 排放的來源
在化工生產(chǎn)裝置整個(gè)生命周期的大部分階段,從設(shè)計(jì),施工和調(diào)試,到運(yùn)行,工藝異常,計(jì)劃時(shí)停車和緊急停車,到停產(chǎn)或永久關(guān)閉生產(chǎn)線,都有可能發(fā)生VOC排放[2]。
減少?gòu)U水處理工序排放量以減少與化學(xué)廢水處理有關(guān)的排放量的方法和措施可包括但不限于:
(1)盡可能從廢水源頭上減少VOC的排放。
(2)通過加蓋等方法封閉廢水及其逸出物。
(3)在廢水處理過程增加對(duì)VOC的去除工藝。
(4)收集和處理來自廢水的蒸氣形式的VOC排放。
3.1 釜底抽薪
從源頭上減少VOC的最有效的方法是盡量減少?gòu)U物的產(chǎn)生,以防止污染。一般可采取具有以下解決措施:
(1)用對(duì)環(huán)境更友好或揮發(fā)性更低的物質(zhì)替代VOC。
(2)減少來自生產(chǎn)過程的VOC的量。
(3)減少來自生產(chǎn)過程的廢水的量。
(4)降低廢水溫度以降低VOC的揮發(fā)性。
成(組)分替代是源頭遏制VOC等污染物排放的較為系統(tǒng)簡(jiǎn)單有效可行的方法,但這種方法僅適用于少數(shù)。在大多數(shù)生產(chǎn)過程中,揮發(fā)性有機(jī)化合物被用作溶劑、成分或洗滌液。選擇揮發(fā)性有機(jī)化合物的目的是利用其特性,包括功能、來源和成本。所以,對(duì)更易揮發(fā)的VOC進(jìn)行替換,替代品必須自己能夠得到滿足必備的性能分析指標(biāo)才行。同樣,改變的過程中,只有設(shè)備和相對(duì)小的改變運(yùn)行程序,也有利于提高VOC排放[3]。
在最大程度上降低了上游VOC來源的同時(shí),下一步需要進(jìn)行設(shè)計(jì)一套能夠容納廢水及其逸出物的收集、處理的系統(tǒng)。而封閉的廢水收集和處理系統(tǒng)可以做到VOC排放最小化對(duì),但應(yīng)注意的是,閉合操作本身也可以產(chǎn)生二次安全問題,即形成在所述密封容器的上部空間潛在危險(xiǎn),要避免發(fā)生爆炸的環(huán)境。
3.2 處理方法
當(dāng)富含VOC的廢水被輸送到廢水處理廠后,
廢水中的VOC可通過以下方式處理:
(1)通過適當(dāng)方法直接將廢水中VOC破壞掉。
(2)將VOC轉(zhuǎn)移到某個(gè)接收相中,接收相通常是氣相,也可以是非互溶的液相或固相,然后從接收相中將VOC回收或?qū)⑵淦茐牡簟?/p>
生化廢水進(jìn)行處理問題也是作為一種通用性特別強(qiáng)方法,可以夠通過破壞廢水中VOC的成熟處理方式,其中的好氧生化處理法被廣泛研究采用。好氧生化處理泛指在廢水內(nèi)導(dǎo)入大量的空氣,促進(jìn)好氧生物繁殖,使好氧微生物的有機(jī)物分解對(duì)象實(shí)現(xiàn)廢水處理,該方法可以把有機(jī)污染物通過微生物的氧化轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水等。好氧生化處理又分為活性污泥法和生物膜法兩種,活性污泥法又包括氧化溝活性污泥法、生物降解活性污泥法、間歇式活性污泥法等。需要根據(jù)待處理廢水中VOC負(fù)荷,結(jié)合其他措施,采取適當(dāng)?shù)膬?yōu)化處理?xiàng)l件。
3.3 減少?gòu)U水處理過程VOC排放的一般步驟
總體上,為減少?gòu)墓に囇b置中和廢水處理過程中的VOC排放,企業(yè)可采取如下具體步驟:
(1)制訂泄漏檢測(cè)和修復(fù)計(jì)劃,并嚴(yán)格執(zhí)行。
(2)安裝密封式排液收集系統(tǒng),以便在工藝停車期間容納工藝流體。
(3)使用密閉式有機(jī)材料管槽將廢水和溢出液輸送到廢水處理站。
(4)在罐區(qū)使用浮頂罐并安裝尾氣收集系統(tǒng)。
(5)對(duì)貨運(yùn)卡車、軌道車、駁船等裝卸裝置,必要
時(shí)需安裝有機(jī)蒸氣回收系統(tǒng)。
(6)對(duì)廢水平衡池、沉淀池、溶解空氣曝氣裝置、
生物氧化裝置、物理和化學(xué)處理裝置以及澄清器(池)等加蓋密封。
(7)采用合適的VOC去除和破壞技術(shù),將水中溶解的VOC濃度降低到向環(huán)境排放容許的程度。
(8)對(duì)與抑制VOC排放相關(guān)的工藝危險(xiǎn)因素及時(shí)加以識(shí)別和消除,至少也應(yīng)使其減輕或得到控制。
泄漏檢測(cè)與修復(fù)計(jì)劃的執(zhí)行應(yīng)當(dāng)與生產(chǎn)裝置的維保相一致,通過這項(xiàng)工作可以檢測(cè)和消除VOC
從法蘭、密封口、取樣口和其他短暫泄漏源的排放。泄漏檢測(cè)一般僅需便攜式分析裝備就能完成,費(fèi)用相對(duì)較低。由于泄漏能得到更好的檢測(cè)和修復(fù),減少了原料、中間體和產(chǎn)品的損失,所投入的必要檢測(cè)裝備和人工費(fèi)用實(shí)際能很快補(bǔ)償回來。
3.4 關(guān)于管路末端控制方法
長(zhǎng)期的實(shí)踐表明,用于治理空氣污染的管路末端控制方法不足以控制VOC排放,因?yàn)楹芏噙@些方法僅是把一種形式的污染轉(zhuǎn)化為另一種形式的污染。例如,火炬、焚燒爐和鍋爐可產(chǎn)生副產(chǎn)物CO、
CO2、NOx及顆粒物,并且它們對(duì)VOC的破壞或焚化效率大多不超過98%。同樣,碳吸收器、滌氣器和冷凝器的效率都有其局限性,有些還會(huì)產(chǎn)生因污染物冷凝所造成的有害物質(zhì)殘留。
盡管有這些缺點(diǎn)存在,但很多管路末端控制方法仍有其優(yōu)勢(shì),這些優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在:管路末端控制可被用于現(xiàn)有的工藝裝置而不必對(duì)裝置本身進(jìn)行大規(guī)模改造;具有可預(yù)見的控制或處理程度;容易被環(huán)保部門認(rèn)可,因?yàn)樗鼈儗儆诮?jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)的傳統(tǒng)治理技術(shù)。
隨著國(guó)家環(huán)保執(zhí)法力度的加大以及人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng),迫使越來越多的化工企業(yè)逐漸遠(yuǎn)離對(duì)VOC末端控制的依賴,轉(zhuǎn)而尋求通過工藝改進(jìn)等方式從源頭上減少VOC的排放,從而也減輕了廢水處理過程控制VOC排放的壓力。
3.5 利用創(chuàng)意解決途徑
化工企業(yè)通過召集職工進(jìn)行創(chuàng)意研討會(huì),集思廣益,常常可獲得一系列減少?gòu)U水處理廠上游及廢水處理過程中VOC排放的可選方案或構(gòu)想[4]。其中有些措施比較容易實(shí)現(xiàn);另一些措施的實(shí)現(xiàn)則需要更復(fù)雜的設(shè)備改動(dòng)、更深入的安全或技術(shù)研究創(chuàng)意研討小組應(yīng)當(dāng)依據(jù)實(shí)施需要的時(shí)間、成功的可能性、可能要花的費(fèi)用,以及VOC排放的預(yù)期減少率等指標(biāo),對(duì)具有實(shí)施潛力的方案進(jìn)行排序。
4 結(jié)語
國(guó)家對(duì)環(huán)保要求越來越嚴(yán)格,污水處理,需要各種方法和措施綜合利用,或者對(duì)VOC排放的化學(xué)控制做出一些真實(shí)的或潛在的創(chuàng)意。盡管管路末端處理會(huì)繼續(xù)對(duì)控制存在某些化工產(chǎn)品生產(chǎn)發(fā)展過程以及廢水進(jìn)行處理中的VOC排放發(fā)揮重要影響作用,但那些能積極主動(dòng)采取從源頭上減少VOC排放措施的企業(yè),無疑將在我國(guó)當(dāng)前和未來研究具有更大的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境優(yōu)勢(shì)。
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作者簡(jiǎn)介:
高魯寧 男,漢族,1983年10月出生于淄博市臨淄區(qū),環(huán)境科學(xué)本科,工程師,有機(jī)化工行業(yè)VOCs廢氣治理。
(山東淄博諾奧化工股份有限公司 ?山東淄博)