摘 要:在我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)、發(fā)展中,不容忽視的一個(gè)行業(yè)就是工業(yè)。近些年,在我國(guó)工業(yè)規(guī)模逐步擴(kuò)大的背景下,也開(kāi)始產(chǎn)生了越來(lái)越多的廢水,這就需要有關(guān)部門(mén)通過(guò)合理舉措的應(yīng)用,做好工業(yè)廢水的處置工作,為工業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展提供助力。目前,工業(yè)廢水處理裝置的運(yùn)行和運(yùn)用,實(shí)現(xiàn)了廢水的有效處理,但需要注意,該裝置在處理廢水的過(guò)程中會(huì)有一定的廢氣排放處理,若未能針對(duì)性處理這種廢氣,極有可能會(huì)造成二次污染。對(duì)此,很有必要分析廢氣的治理技術(shù)。
關(guān)鍵詞:工業(yè)廢水;處理裝置;廢氣治理;技術(shù)
1 前言
在我國(guó)總體發(fā)展布局中,備受關(guān)注的一個(gè)重要話(huà)題就是生態(tài)文明建設(shè)。在工業(yè)化發(fā)展中,雖然工業(yè)廢水的處理得到了重視,相應(yīng)的處理裝置也已得到普及,但在處理廢水的環(huán)節(jié),大量工業(yè)廢氣未經(jīng)處理的排放現(xiàn)象,極大程度危害了生態(tài)環(huán)境。所以在處理工業(yè)廢水的過(guò)程中,也應(yīng)該在廢氣排放上提高關(guān)注度,通過(guò)廢氣處理技術(shù)的研究、開(kāi)發(fā),促進(jìn)廢氣排放綜合控制水平的針對(duì)性提升。與此同時(shí),為保障工業(yè)生產(chǎn)需求得到滿(mǎn)足,也要側(cè)重工業(yè)廢水處理裝置,將其廢氣處理方面的優(yōu)越性充分凸顯出來(lái),并在全面分析廢氣治理過(guò)程的前提下,通過(guò)對(duì)應(yīng)治理技術(shù)的應(yīng)用,為生態(tài)環(huán)境提供保護(hù)作用,鞏固經(jīng)濟(jì)發(fā)展基礎(chǔ)。
2工業(yè)廢水處理裝置中廢氣種類(lèi)及治理必要性
2.1廢氣種類(lèi)
該方面廢氣主要分為兩類(lèi),即有毒氣體、惰性氣體,但不論哪種氣體的出現(xiàn),都會(huì)給空氣環(huán)境造成污染,所以必須在廢氣治理上提高關(guān)注度。以惰性氣體的治理為例,要以氣味、顏色等為參照,判定并明確氣體不同構(gòu)成物質(zhì)。處理時(shí),要注意供氧措施的優(yōu)化、完善,使處理惰性氣體時(shí)的缺氧現(xiàn)象得到防范。惰性氣體的穩(wěn)定性較強(qiáng),通常不會(huì)出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng),所以該氣體也不會(huì)嚴(yán)重危害空氣環(huán)境。但需要注意,在這種氣體聚集量大的情況下,加上長(zhǎng)期未能得到有效治理,就會(huì)降低空氣含氧量,導(dǎo)致群眾面臨窒息風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于有毒氣體來(lái)說(shuō),會(huì)給空氣環(huán)境造成極大的破壞和影響,所以要在有毒氣體的治理上加大力度。一般而言,工業(yè)廢水處理中會(huì)產(chǎn)生諸多類(lèi)型的有毒氣體,而為了保障各種有毒氣體的治理更具針對(duì)性、有效性,就要以氣體性質(zhì)為參照,將對(duì)應(yīng)的化學(xué)手段選擇好,從而借助化學(xué)反應(yīng)推動(dòng)有毒氣體轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體。除此之外,在實(shí)際治理有毒氣體的過(guò)程中,也可選用物理、吸附等方法來(lái)達(dá)到有效消除的目的,其間需要個(gè)人注意防護(hù)。
2.2治理必要性
工業(yè)廢水處理裝置中,通常會(huì)有大量惡臭廢氣產(chǎn)生,比如硫醇、硫化氫、氨等。而上述物質(zhì)的揮發(fā)性特征相對(duì)突出(如表1),也會(huì)給人體健康造成極大的危害。在這種廢氣向空氣中排放的情況下,必然會(huì)有大量有毒物質(zhì)生成。與此同時(shí),一些工業(yè)廢氣也會(huì)引發(fā)惡性腫瘤并影響人體神經(jīng)系統(tǒng)等諸多功能,這種情況下,人們極有可能會(huì)出現(xiàn)血病等病癥,且一些人的部分器官甚至?xí)凶儜B(tài)性反應(yīng)等生成。對(duì)此,有必要通過(guò)科學(xué)治理技術(shù)的應(yīng)用,針對(duì)性治理工業(yè)廢氣。除此之外,若未處理的工業(yè)廢氣直接向空氣中進(jìn)行排放,當(dāng)?shù)氐目諝?、水資源質(zhì)量等也會(huì)遭受污染。可見(jiàn),有效治理這類(lèi)廢氣的前提下,也利于當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的優(yōu)化、改善,能夠?yàn)榻?jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境三方之間的協(xié)調(diào)和一體化發(fā)展提供促進(jìn)作用,從而更好地保障、維護(hù)社會(huì)的穩(wěn)定。
3工業(yè)廢水處理裝置中廢氣處理技術(shù)
3.1活性炭吸附法
因活性炭?jī)?nèi)孔隙的突出特征體現(xiàn)在獨(dú)特、易飽和等方面,尤其是短時(shí)間的功效相對(duì)突出,所以可以有效吸附廢氣中大量微小分子。有研究顯示,某工業(yè)廢水處理裝置中涉及的廢氣有硫醇、苯酚、甲苯等,且廢氣濃度較高,在處理廢氣中將4個(gè)活性炭吸附柱串聯(lián)的情況下,就能夠保障廢氣達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。這一過(guò)程,活性炭吸附柱的吸附能力處在2649sou/kg-14003sou/kg的范圍內(nèi)。但需要注意的是,該方法應(yīng)用時(shí)要注意新活性炭的不停更換,而這會(huì)導(dǎo)致廢氣治理的成本大大增加。與此同時(shí),活性炭也可能會(huì)在一定程度上污染環(huán)境,所以要謹(jǐn)慎選擇這種方法。對(duì)于大濕度的廢氣來(lái)說(shuō),應(yīng)用該方法無(wú)法獲取理想化的效果,尤其是使用中有局限性因素存在,所以該方法在干燥脂肪類(lèi)、醇類(lèi)廢氣等的治理中相對(duì)適用。目前,該方法實(shí)踐應(yīng)用中是以活性炭吸附箱為主要設(shè)備,技術(shù)圖式(見(jiàn)圖1)。
3.2微生物代謝法
該方法的原理是基于特殊篩選和馴化的工程菌的應(yīng)用,有效去除廢氣內(nèi)的污染物質(zhì),同時(shí)通過(guò)氧化分解,將污染物中有害物質(zhì)、元素有效去除。廢氣治理中應(yīng)用這種方法時(shí),首要之處就是立足生物填料表面,對(duì)有異味氣態(tài)污染物進(jìn)行擴(kuò)散,并在此基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)移氣態(tài)污染物,繼而通過(guò)微生物的活動(dòng),使氣態(tài)異味污染物得到有效降解。其涉及的具體處理步驟如下:第一,預(yù)處理塔。該環(huán)節(jié)能夠?qū)Ξ愇稓怏w進(jìn)行預(yù)處理,同時(shí)設(shè)置出油填料。第二,水洗塔。這一步驟能夠處理異味氣體,降低其濃度并提升廢氣治理的質(zhì)量、效率,確保處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。第三,生物塔。這一環(huán)節(jié)最為關(guān)鍵,在廢氣通過(guò)生物塔治理的情況下,可以有效達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),也能夠向大氣環(huán)境中直接排放。
3.3等離子廢氣處理法
對(duì)于任意氣體來(lái)說(shuō),溫度不是零時(shí),都會(huì)有相應(yīng)的電離現(xiàn)象出現(xiàn)。由于空氣中存在的射線(xiàn)較多,加上射線(xiàn)能量極有可能會(huì)比氣體電離能量高,所以在這些射線(xiàn)向氣體粒子上照射的情況下,氣體粒子的電離現(xiàn)象就會(huì)出現(xiàn)。以這一反應(yīng)原理為依據(jù),應(yīng)運(yùn)而生了等離子廢氣處理技術(shù)。受到電場(chǎng)力的作用,高能離子器會(huì)有大量α離子生成,而這種離子和空氣氧離子出現(xiàn)碰撞現(xiàn)象的情況下,氧離子會(huì)向正氧、負(fù)氧兩類(lèi)離子方面轉(zhuǎn)變,這樣就可以達(dá)到氧化廢氣的目的,使廢氣中的毒害污染因子向無(wú)毒害物質(zhì)方面轉(zhuǎn)化。目前來(lái)看,該技術(shù)在煙氣脫硫脫硝、工業(yè)廢氣處理中的應(yīng)用相對(duì)普遍,不僅利于廢氣有害物質(zhì)的去除,也能夠達(dá)到高效處理目的,且此技術(shù)對(duì)環(huán)境條件的要求低,一般在常溫常壓下即可應(yīng)用,也無(wú)需依靠大量能源的消耗,更不會(huì)污染環(huán)境。這種方法具體應(yīng)用時(shí),常用的設(shè)備就是低溫等離子廢氣凈化器,(見(jiàn)圖2)所示。
3.4廢氣燃燒處理法
這種處理方式強(qiáng)調(diào)的是先燃燒后排放,處理效果相對(duì)突出。常見(jiàn)的燃燒方式有催化燃燒、蓄熱燃燒。從蓄熱燃燒的角度進(jìn)行分析,包含的構(gòu)成部分主要有蓄熱室、換向閥、燃燒裝置等,原理是先設(shè)定燃燒裝置,同時(shí)確保其處于工作狀態(tài),之后廢氣會(huì)通過(guò)換向閥向蓄熱室內(nèi)進(jìn)入,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為一種燃燒介質(zhì)。而在蓄熱室內(nèi)進(jìn)入高溫體的情況下,控制燃燒介質(zhì)溫度并使其處在比爐溫狀態(tài)低的情況下,燃燒介質(zhì)會(huì)通過(guò)火道向爐內(nèi)進(jìn)入,這樣即可使彌散混合燃燒的目的得以良好實(shí)現(xiàn)。對(duì)于催化燃燒來(lái)說(shuō),發(fā)揮有效處理作用的就是催化劑,受催化劑作用的影響,有助于廢氣燃燒速度的加快,且即便低溫情況也能實(shí)現(xiàn)廢氣的燃燒,這可以保障無(wú)火焰燃燒目標(biāo)的良好實(shí)現(xiàn)。氧化處理中,通過(guò)催化燃燒來(lái)分解廢氣,使其向水、二氧化碳方面進(jìn)行轉(zhuǎn)化,進(jìn)而通過(guò)凈化處理且達(dá)到凈化標(biāo)準(zhǔn),即可向空氣中排放。上述燃燒技術(shù)的應(yīng)用中,雖然去除率和達(dá)標(biāo)能力一致,但也有不同點(diǎn)(見(jiàn)表2)。
3.5氣相深度氧化法
這種處理技術(shù)的原理為氧化反應(yīng),在經(jīng)過(guò)光化學(xué)作用的前提下,通過(guò)強(qiáng)氧化劑的應(yīng)用,可以有效處理工業(yè)廢氣。而受到氧化反應(yīng)的影響,工業(yè)廢氣會(huì)有水、二氧化碳等物質(zhì)生成。實(shí)際應(yīng)用該方法時(shí),要設(shè)置好廢氣處理所需的時(shí)間,同時(shí)要注意紫外線(xiàn)下氣體氧化持續(xù)時(shí)間的保持,一般為幾秒至幾分鐘。若該方面照射時(shí)長(zhǎng)不夠充分,就要與紫外線(xiàn)燈照射法相配合,保障預(yù)期效果的實(shí)現(xiàn)。具體應(yīng)用這一技術(shù)時(shí),也可整合其和其他技術(shù),從而促進(jìn)不同類(lèi)型廢氣治理效果的提升,保障廢氣處理能夠達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),并使二次破壞環(huán)境的情況有效規(guī)避。
3.6廢氣生物治理法
這是一種通過(guò)微生物代謝作用來(lái)降解、去除有害氣體的技術(shù)。原理是利用微生物的生物代謝作用,將廢氣中有機(jī)污染物、部分無(wú)機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì),如水、二氧化碳和無(wú)機(jī)鹽等。實(shí)際應(yīng)用該方法時(shí),要先進(jìn)行預(yù)處理,即cKOb8e56s+cEHhDgNQAFRQ==在廢氣進(jìn)入生物處理系統(tǒng)之前進(jìn)行預(yù)處理,如除塵、調(diào)溫、調(diào)濕等,預(yù)處理的目的是確保廢氣中污染物濃度、物理化學(xué)性質(zhì)適合微生物生長(zhǎng)。預(yù)處理后的廢氣要通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)引入生物處理裝置,而在生物處理裝置中的廢氣會(huì)與微生物進(jìn)行接觸,這一過(guò)程,微生物通過(guò)吸附、吸收、代謝等,將廢氣中污染物分解轉(zhuǎn)化。該方法對(duì)有機(jī)廢氣如VOCs和惡臭氣體的去除效果相對(duì)突出,通常來(lái)說(shuō),廢氣中的有機(jī)污染物去除率可達(dá)到90%以上,對(duì)于氨氣、硫化氫等惡臭氣體,也具有較高的去除效率。此外,生物處理過(guò)程較為溫和,對(duì)環(huán)境友好,能耗較低,運(yùn)行成本較經(jīng)濟(jì),但需要注意,對(duì)于高濃度的毒害廢氣來(lái)說(shuō),處理效果可能不佳,需結(jié)合其他處理方法進(jìn)行綜合治理。
4結(jié)論
目前,我國(guó)工業(yè)企業(yè)運(yùn)營(yíng)發(fā)展中,重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容就是廢水廢氣處理。在科技水平提升的背景下,面對(duì)日益復(fù)雜的廢氣種類(lèi),也需要通過(guò)多種新技術(shù)的應(yīng)用,有效治理廢氣。從當(dāng)前來(lái)看,工業(yè)廢水處理裝置中的任意廢氣治理技術(shù),都有優(yōu)劣點(diǎn)存在,所以具體選用時(shí)要做好判斷、分析方面的工作,以選用合理且適用的處理技術(shù),達(dá)到有效處理和凈化環(huán)境的目的,為我國(guó)工業(yè)走向可持續(xù)發(fā)展之路夯實(shí)基礎(chǔ)。
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作者簡(jiǎn)介:葉海平(1984.8-),男,漢族,廣東龍川人,本科,中級(jí)職稱(chēng),研究方向:廢水廢氣治理。