铁合金厂废气处理技术

2024-10-16

铁合金厂废气处理技术(精选8篇)

铁合金厂废气处理技术 篇1

铁合金厂废气处理技术

空气净化技术:

一、铁合金厂的来源及特点

铁合金厂主要来源于矿热电炉、精炼电炉、焙烧回转窑和多层机械焙烧炉,以及铝金属法熔炼炉。铁合金厂的排放量大,含尘浓度高。废气中90%是Si02,还含有SO2、CI2、NOx、CO等有害气体。铁合金厂废气的利用价值较高。

二、矿热电炉废气治理技术 1.半封闭式矿热电炉废气治理

(1)热能干法处理法硅铁矿热电炉废气所含的热能相当于电炉全部能力输入的40%~50%。故一般设置余热锅炉废气显热产生蒸汽,供给工艺或民用。废气从余热锅炉中出来后,进入>袋式净化后排入大气。

(2)非热能回收干法处理法一般变压器容量大于6000kVA的大中型电炉半封闭式烟罩,出口温度控制在450—550℃左右,进入列管自然冷却器,其出口温度小于200℃,然后,进入预扑击火星或直接进入,其废气净化设备采用吸入式或压入式分室反吹;对于变压器容量小于6000kVA的半封闭式矿热电炉,则不设列管冷却器,采用在半封闭式烟罩内混入野风。控制废气温度小于200℃直接进入袋式除尘器,净化后废气的含尘量小于50mg/m3,其可采用机械回转反吹扁袋除尘器。2.封闭式矿热电炉废(煤)气治理(1)湿法电炉废(煤)气治理

①“双文一塔”湿法净化法该法是挪威技术。它采用两级文丘里洗涤器和一级脱水塔对废气加以净化,净化效率高。

②“洗涤机”湿法净化法该流程是德国马克的净化工艺。其洗涤设备主要为多层喷嘴复喷型洗涤塔及蒂森型煤气洗涤机。

③“两塔一文”湿法净化法该法是矿热荒煤气由煤气上升导管导出,经集尘箱除去大颗粒烟尘后,进入喷淋洗涤塔经初步净化,并使煤气温度降至饱和温度,消除了高温、火星,并被初步净化;然后饱和温度下的煤气进入文丘里洗涤器内槽;净化后的气体进入脱水塔使气水分离,并收集夹带于水中的尘粒,使煤气净化。其出口含尘量为40~80mg/m3。煤气洗涤水污水处理设施基本循环使用。

(2)干法电炉费(煤)气治理该法是采用旋风除尘器和袋式除尘器处理废气的方法。干法可消除洗涤废气、污泥等二次污染。

(3)矿热电炉出铁口废气治理对半封闭式矿热电炉,可在出铁口上方设置局部集烟罩,将废气如送入电炉废气治理主系统中,一并净化处理。也可以将废气送入半封闭罩内,作为电炉半封闭工作门的气封源;对封闭式矿热电炉,在出铁口上方设置局部集烟罩,采取独立的净化系统。

三、钨铁电炉废气治理

钨铁电冶炼炉产生的废气主要采用干法净化法加以净化。它采用吸入式低气布比反吹风袋式除尘器

四、钼铁车间废气治理 1.多层机械焙烧废气治理

钼精矿焙烧过程产生的废气含有入炉精矿5%的矿粉,还含有铼和二氧化硫,故处理钼精矿焙烧废气时,设置净化效率高于98%的干式除尘器以回收钼;其次,废气含铼是以氧化生华气态出现,当温度降至100%以下时,大部分铼呈1μm左右的细颗粒,故须设置湿法净化设施,当废气经过它时,废气中的三氧化硫经喷淋除尘器、湿式电除雾器和捕集器后,生成硫酸。硫酸和Re2O7生成铼酸液,再经过二级复喷复挡器的反复多次吸收,当铼酸达到富集浓度后,送制铼工段回收铼。最后,废气中的SO2采用氨为吸收剂吸收除去。2.钼铁熔炼炉废气治理

钼熔炼废气的治理一般采用干法净化设施。净化设备采用大型压入式低气布比反吸风袋式除尘器,除尘器一般配备涤纶针刺毡或涤纶布。

五、矾铁车间回转窑废气治理

矾渣焙烧回转窑废气含有氯气、二氧化硫和三氧化硫等有害气体,以及矾渣和矾精矿粉。故在处理该废气时还需回收矾尘。该废气治理一般有以下两种工艺流程。1.干式处理法

该法是采用旋风分离器和干式电除尘器净化废气中的尘,但是不回收氯气和硫有害物。图22是钒渣焙烧回转窑废气治理不回收CL2和SO2的工艺流程。2.湿式处理法

该法是在干法的基础上,再增加洗涤塔和湿式电除尘器,以再除去氯气和二氧化硫。

六、金属铬熔炼炉废气治理

金属铬熔炼炉废气主要采用干、湿两级组合旋风除尘器来治理。第一级旋风分离器主要收集粗颗粒的Cr203干尘后,进入淋洗除尘器净化,淋洗液循环使用富集Na2Cr204进行回收。

铁合金厂废气处理技术 篇2

1 涂装废气的来源与特性

1.1 喷漆室废气

根据劳动安全卫生法的规定, 喷涂作业时, 喷漆室内应连续换风, 换风速度应控制在0.25~1 m/s的范围内。喷漆室排放废气中主要有害成分为喷漆过程中挥发的有机溶剂, 主要包括芳香烃、醇醚类和酯类有机溶剂。由于喷漆室的排风量很大, 所以排放废气中有机物总浓度很低, 通常在100 mg/m3以下。另外, 喷漆室的排气中经常还含有少量未处理完全的漆雾, 特别是干式漆雾捕集喷漆室, 排气中漆雾较多, 可能成为废气处理的障碍, 所以废气处理前必须经预处理, 避免废气中的颗粒物堵塞废气吸附材料, 导致吸附材料快速失效。

1.2 晾置室废气

面漆在喷涂之后、烘干之前, 要进行流平晾置, 在湿漆膜晾置过程中有有机溶剂挥发, 为防止晾置室内有机溶剂聚集发生爆炸事故, 晾置室应连续换风, 换风速度一般控制在0.1 m/s左右。晾置室排放废气的成分与喷漆室排放废气的成分相近, 但不含漆雾, 有机废气的总浓度比喷漆室废气偏大, 根据排风量大小不同, 一般为喷漆室废气浓度的2倍左右, 通常与喷漆室排风混合后集中处理。另外, 调漆间、面漆循环水池也排放类似的有机废气。

1.3 烘干废气

烘干废气的成分比较复杂, 除有机溶剂、部分增塑剂或树脂单体等挥发成分外, 还包含热分解生成物和反应生成物。烘干电泳涂料和溶剂型涂料时均有废气排出, 但成分与浓度差别较大。

电泳涂料尽管属于水性涂料, 但其烘干废气中仍含有较多的有机成分, 除电泳涂料本身含有少量的醇醚类有机物外, 还包含烘干过程中的热分解生成物 (如醛酮类小分子) 。另外, 电泳烘干废气中还包含封闭的异氰酸酯固化剂在烘干时发生解封反应释放的小分子封闭剂, 如甲乙酮肟和多种醇、醚类混合物, 电泳烘干过程中通常有10%左右的烘干减量, 主要也是由于封闭剂的释放。电泳烘干废气中的总有机物浓度一般在500~1 000 mg/m3, 超过了GB 16297《大气污染综合排放标准》的废气浓度限值要求, 所以必须处理达标后才能排放。以前, 在部分涂装厂与涂装设备公司中存在一些误解, 认为电泳涂料属水性涂料, 烘干废气中有机物的浓度很低, 可以不经处理排放, 因此有许多涂装厂仅对溶剂型涂料的烘干废气进行处理。其实, 电泳涂料烘干废气含有的有机物浓度虽然比溶剂型涂料的烘干废气低一些, 但其恶臭物质 (如甲乙酮肟) 浓度更大, 为满足GB 14554《恶臭污染物排放标准》, 消除恶臭物质的扰民影响, 电泳涂料烘干废气必须进行处理。

溶剂型涂料烘干废气的主要组成为有机溶剂, 成分与喷漆室废气相近, 另含有少量增塑剂、树脂单体或固化反应产生的有机小分子等挥发成分。溶剂型涂料烘干废气中总有机物浓度一般在2 500 mg/m3左右, 超过了《大气污染综合排放标准》的废气浓度限值要求, 所以必须处理达标后才能排放。

2 有机废气的处理方法

有机废气的处理方法总体上可以分为破坏性与非破坏性两大类。破坏性处理方法主要包括催化燃烧法、直接燃烧法和生物处理法等, 非破坏性处理方法主要包括冷凝法、吸附法和吸收法等。

2.1 催化燃烧法 (CIU)

催化燃烧法的原理是通过催化剂的作用, 降低燃烧反应的活化能, 使有机废气中的有机物在较低温度下迅速氧化成水和二氧化碳, 以较低的燃烧能耗达到治理的目的。催化燃烧系统的原理见图1。

催化燃烧法的优点:a.起始燃烧温度较低 (250~400℃) ;b.燃烧不受碳氢化合物浓度的限制, 可以处理多种混合气体;c.基本上不会造成二次污染, 燃烧反应的有害副产物氮氧化物的产生量很小;d.简便易行, 设备投资较少。

催化燃烧法的缺点:催化剂易中毒和不耐高温。当所处理的有机废气中含有的焦油、油烟、粉尘、铅化合物和硫、磷、卤族元素的化合物等达到一定含量时, 催化剂的活性就会大大降低。一般采用前处理的办法, 预先除掉有毒物质, 但这会增加处理成本。

2.2 直接燃烧法

直接燃烧法是利用燃烧器将废气加热至燃烧温度以上, 使有机污染物转换成无害的CO2与H2O。为提高废气处理的温度、减少燃料的消耗, 采用直接燃烧法处理废气时, 通常使燃烧后的废气与燃烧前的废气进行热交换, 根据热交换与废热利用形式的不同, 常见的直接燃烧形式有RTO (蓄热式热力燃烧系统) 和TAR (回收式热力燃烧系统) 。

RTO利用高效蓄热材料, 通过程序控制, 自动循环切换废气流向, 将燃烧废气的废热贮存在蓄热材料中, 用于预热下一阶段进入的废气, 提高废气处理温度、降低处理后的废气排放温度 (进、出口废气平均温差30~50℃) , 废热回收效率可达95%以上。典型的RTO原理见图2。

TAR是一种将处理有机废气和向汽车涂装生产线提供热能这两种功能合二为一的系统, 既处理了有机废气, 又节省了能源消耗, 是一种运行成本较低的有效方法。TAR原理见图3。TAR具有如下显著特点:有机废气氧化温度为800℃左右, 分解率可以达到99%以上;使用多级热回收, 涂装烘干加热系统中废气出口温度可以控制在160℃以下;设备的使用寿命很长;有机废气的处理量可达5:1的调节比, 燃烧器输出的调节比则可达40:1;有机废气在燃烧室的停留时间为0.85 s左右等。

2.3 生物处理法

生物处理法是借助微生物的分解、氧化和转化等机制, 将污染物完全分解氧化成CO2、H2O、NO3-、SO42-等无害物质。根据微生物的形态, 生物处理法可分为生物滤床、生物滴滤塔和生物洗涤塔3种。生物处理法适用于中、低浓度的有机废气处理, 具有投资少、运行费用低、二次污染小等优点, 是一种环保的污染治理技术。这种方法的主要不足之处有:对气体水溶性和生物降解性有要求, 反应器启动、微生物驯化和处理过程持续时间较长, 运行中必须提供足够的营养元素和氧气等。今后的研究工作应主要集中在填料选择、适宜菌种的筛选和固定化、反应器优化设计及其组合应用等方面, 为该工艺推广应用提供技术参数。

2.4 冷凝法

冷凝法是将废气降温至VOC成分的露点温度以下, 使之凝结为液态后加以回收的方法。多用于高浓度、成分单纯且具回收价值的VOC废气处理, 很少在涂装废气处理中采用。

2.5 吸附法

吸附法主要是利用高孔隙率、高比表面积的吸附剂, 依靠物理性吸附 (可逆反应) 或化学吸附 (不可逆反应) 作用, 将VOC气体分子从废气中分离, 以达到废气净化的目的。通常采用的物理吸附材料为活性碳或沸石, 随着吸附时间增加, 吸附剂将逐渐趋于饱和, 此时则须进行脱附再生或吸附剂更换工作。

吸附剂的再生可以利用热空气或热蒸气进行, 脱附产生的气体或液体须进一步处理, 以免形成二次污染。热空气脱附产生的高浓度废气通常采用燃烧法进行二次处理;热蒸气脱附产生的液体理论上可以采用蒸馏的方法回收溶剂, 但由于其中有机溶剂的成分复杂, 回收的溶剂难以处理利用, 并易产生二次污染, 所以涂装废气处理中少有采用。

设计良好的吸附系统的效率可达95%以上, 但应避免用于含高沸点 (>200℃) 与高分子量 (>130) 有害物质的废气处理, 同时应控制废气的温度 (<40℃) 和相对湿度 (<50%) , 以免影响吸附系统的处理效果。

2.6 吸收法

吸收法是利用污染物在水中的溶解特性将VOC从废气中分离的方法。吸收法可分为物理吸收 (溶解) 与化学吸收 (化学反应) 两类。由于常见的VOC成分除少数醛类、酮类、胺类水溶性较好外, 一般水溶性不高, 所以采用吸收法时, 通常必须添加高锰酸钾、次氯酸等氧化剂, 这造成废气处理成本的增加。吸收法废气处理针对性较强, 应用并不普遍。

3 涂装废气处理方法的选择

选择有机废气的处理方法, 总体上应考虑以下因素:有机污染物的类型及其浓度、有机废气的排气温度和排放流量、颗粒物含量以及需要达到的污染物控制水平。

3.1 喷漆常温废气的处理

从上述介绍可以看出, 来自喷漆室、晾置室、调漆间和面漆污水处理间的废气为低浓度、大流量的常温废气, 污染物的主要组成为芳香烃、醇醚类和酯类有机溶剂。对照GB 16297《大气污染综合排放标准》, 这些废气的浓度一般在排放限值以内, 为应对标准中的排放速率要求, 多数汽车厂采取高空排放的办法。这种办法虽然可以满足目前的排放标准, 但废气实质上是未经处理稀释排放, 一条大型的车身涂装线每年排放的气体污染物总量可能高达数百吨, 对大气造成的危害非常严重。

为从根本上减少废气污染物的排放, 可以联合利用几种废气处理方法进行处理, 但大风量的废气处理成本很高。目前, 国外较为成熟的方法是, 先将有机废气浓缩 (用吸附-脱附转轮将总量浓缩15倍左右) , 以减少需处理的有机废气总量, 再采用破坏性方法对浓缩的废气进行处理。国内也有类似的方法, 先采用吸附法 (活性碳或沸石作吸附剂) 对低浓度、常温喷漆废气进行吸附, 用高温气体脱附, 浓缩的废气采用催化燃烧或蓄热式热力燃烧的方法进行处理。低浓度、常温喷漆废气的生物处理方法正在研发之中, 国内现阶段的技术尚不成熟, 但值得关注。为真正减少涂装废气公害, 还需从源头上解决问题, 如采用静电旋杯等手段提高涂料的利用率、发展水性涂料等环保涂料等。

3.2 烘干废气处理

烘干废气属于中、高浓度的高温废气, 适合采用燃烧的方法处理。燃烧反应都有3个重要参数:时间、温度、扰动, 也即燃烧3T条件。废气处理的效率实质上是燃烧反应的充分程度, 取决于燃烧反应的3T条件控制。RTO可以控制燃烧温度 (820~900℃) 和逗留时间 (1.0~1.2 s) , 并保证必要的扰动 (空气与有机物充分混合) , 有机废气的处理效率可达99%, 并且废热回收率高, 运行能耗较低。日本及国内的多数日资汽车厂通常采用RTO对烘干 (底漆、中涂、面漆烘干) 废气进行集中处理。例如, 东风日产乘用车公司花都涂装线采用RTO集中处理涂装烘干废气效果很好, 完全满足排放法规要求。但由于RTO废气处理设备一次性投资较高, 用于废气流量较小的废气处理时不经济。

对于新建涂装生产线, 欧美汽车生产厂首选TAR烘干炉。例如, 由德国杜尔公司承建的奇瑞汽车有限公司涂装二线采用TAR烘干炉, 涂装废气处理与节能的效果均较好。燃气 (或燃油) 烘干炉本身就需要通过燃烧供热, 特别适合废气燃烧热回收, 为提高热效率, 设计采用多级热回收, 最后一级热回收可以用作烘干炉的新风预热或风幕风加热。TAR烘干炉的废气处理与热利用效率均较高, 但目前引进的TAR烘干炉成本较高, 国产的TAR烘干炉性能不太稳定, 笔者建议加强国产TAR烘干炉的研发, 在新建涂装线中推广应用国产TAR烘干炉。国内的许多涂装线采用了一种与TAR相近的做法, 将烘干废气作助燃空气引到燃烧室中燃烧, 即烘干加热与废气燃烧“四元体”。这种“四元体”对废气处理有一定效果, 但实践证明, 这种废气处理方式效果不充分, 处理后的废气经常不达标, 原因是废气没有经过预热, 燃烧室的温度不够, 所以应改进现行的“四元体”结构, 保证废气处理效率, 并提高热效率。

对于已建成的涂装生产线, 需增加废气处理设备时, 可采用催化燃烧系统和蓄热式热力燃烧系统。催化燃烧系统投资小、燃烧能耗低。一般来说, 采用钯/铂作为催化剂可将氧化大多数有机废气的温度降到315℃左右。催化燃烧系统可以用于一般的烘干废气处理, 特别适用于烘干电源采用电加热的场合, 存在的问题是如何避免催化剂中毒失效。从一些用户的使用经验来看, 对一般的面漆烘干废气, 通过增加废气过滤等措施, 可以保证催化剂的寿命为3~5年;电泳漆烘干废气容易造成催化剂中毒, 所以电泳漆烘干废气的处理应慎重采用催化燃烧方式。在东风商用车车身涂装线的废气处理改造过程中, 电泳底漆烘干废气采用RTO法处理、面漆烘干废气采用催化燃烧方式处理, 使用效果良好。

4 结束语

印刷厂有机废气的生物处理技术 篇3

印刷厂排放的有机废气特点是风量大、浓度小。大多数情况下予以销毁处理,目前所见到的处理技术主要有催化燃烧,吸附-催化燃烧,对于比较集中的工业园区也有采用吸附回收技术。与其他的有机废气处理工艺相比较而言,生物法具有较高处理效率、较低的处理费用、简单的设备构成、无二次污染、较好的安全性等特点,尤其对于微生物可降解性好的有机物显示出它自身的优越性。印刷厂废气的特点刚好和生物法处理废气的特点相匹配,所以生物氧化法能不能成为印刷厂有机废气的有效处理技术,有待大量的实验与理论研究。

印刷厂有机废气的主要组成和生物法处理的基本原理

印刷厂覆膜机所挥发出来的废气主要有甲苯和乙酸乙酯,甲苯和乙酸乙酯是使用比较广泛的有机溶剂,存在于诸多染料或其他溶剂中,印刷厂中这两种气体占主要成分。此外还有苯、二甲苯、异丙醇或正丙醇、丙酮、丁醇、乙醇、乙酸丁酯等,这些成分所占的比例相对较小,但也不能忽视它们长期排放所造成的危害。

生物净化是存在微生物体内的一种氧化分解过程,生长于填料层中的微生物以废气中的有机成分为养分,经过自身的生长代谢,将其转化为无用的无机物CO2和H2O或者细胞的构成物质。按照被大多数人所公认的生物膜理论,有机废气的分解要经历以下三个步骤:①有机废气进入填料层中先和水接触,不断地溶解于水中;②溶解入水膜的有机废气扩散到生长有微生物的生物膜中,被微生物所捕获;③微生物以扩散进来的有机物作为碳源进行自身的生长代谢,将其氧化分解为CO2和H2O。

生物法的工艺与设备

目前生物法处理有机废气的主要工艺有生物过滤、生物滴滤和生物洗涤三种工艺。近年来生物滴滤工艺在处理有机废气方面更是深得各个研究者的芳心,有了比较系统的理论基础。

1.生物过滤工艺

废气从塔底部进入,通过填料层,被填料层中的微生物捕捉消化分解为CO2和H2O,达到净化的目的。这种装置的填料层多由土壤、木屑、堆肥等混合而成,塔顶部喷洒循环水,为微生物提供生长所需的水分。填料层为微生物提供各种营养物质。

2.生物滴滤工艺

这种处理装置和过滤装置结构类似,不同点在于填料层的组成和所喷淋的是微生物新陈代谢所需的营养液。它的填料层多由惰性材料组成,比如拉西环、碎石、陶瓷等。塔顶的喷淋装置将营养液喷下,先在填料层上形成生物膜,随后不断为膜中的微生物提供营养供其生长,有机废气从塔底进入接触并扩散到生物膜内,被微生物捕捉分解。

印刷厂有机废气生物处理的最新进展

印刷厂有机废气中最主要的两种有机废气是甲苯和乙酸乙酯,据研究表明当甲苯和乙酸乙酯的混合气体在过滤床中停留时间为1分钟时,过滤床对它们的去除效率已经达到了90%。

研究人员采用甲苯专性降解菌株接种,采用生物滴滤法能有有效降解甲苯、乙酸乙酯等印刷厂中的有机废气。当每天需要处理的污染负荷连续供给8~12小时,按照废气流量为8400L/h,一周供给7d,总VOCs保持550~750mg/ m3的质量浓度时,总去除效率为85%~90%。

研究人员利用生物过滤塔对三苯混合气体进行实验研究表明,在以三苯混合物驯化、筛选出来的优势降微生物作为降解菌,滴滤塔的净化效率随着入口浓度的增大而降低,反之亦然。在气体停留时间为84.8秒,苯入口浓度低于132.2mg/m3,甲苯入口浓度为418.2mg/m3时,不规则形陶粒填料滤塔对苯、甲苯的净化效率也达到100%。

利用生物过滤装置处理气态甲苯和乙酸乙酯混合气体的研究表明,乙酸乙酯和异丙醇的浓度过高会明显抑制甲苯的去除效率;异丙醇的浓度过高会明显抑制生物过滤器去除乙酸乙酯的效率。

用滴滤法处理含甲苯废气的研究表明,生物滴滤池在N含量较低时性能大幅下降,而N源过多没有明显的提高去除能力。C∶N处于17.5以下微生物对甲苯的去除效率基本稳定在90%以上。

影响生物法处理印刷厂有机废气的因素

对于印刷厂有机废气来说,目前生物法处理中主要有过滤和滴滤两种工艺方式,尚未见到有洗涤工艺处理相关废气的研究。

1.混合有机废气种类

生物法处理印刷厂有机废气时,有机废气不仅含有甲苯和乙酸乙酯,还含有其他成分的气体,那么这些气体的组成以及浓度的大小会对微生物的生长造成一定的影响,有些会促进微生物的降解,有些则会抑制微生物的降解。采用生物过滤法处理乙酸乙酯和甲苯混合废气时,发现高负荷乙酸乙酯的存在抑制了甲苯的去除。

2.填料

①填料种类

过滤器和滴滤器的填料成分相差很大,过滤器由于填料自身为微生物提供生长所需营养成分,用的是有机填料,像木屑、堆肥等;滴滤器使用无机填料,像陶瓷、碎石、拉西环等。使用聚丙烯网状纤维为框架,填充水溶性较低的有机矿粉复合而成的生物填料去除甲苯气体,收到显著的效果。使用陶瓷球填料进行生物滴滤塔降解甲苯废气,处理效果较好。以堆肥和珍珠岩为填料采用生物过滤器去除乙酸乙酯效率达到99%以上。

②填料温度和湿度

微生物在生长过程中,温度的高低对微生物体内酶的活性影响很大。所以填料层中的温度应该保持在微生物所能适应生长的最佳温度。一般嗜温型微生物的最适生长温度在25℃~43℃。在滴滤床中采用嗜温型菌对甲苯的去除实验中,填料床最佳温度为30℃~40℃。

从填料的组成上来说,填料的湿度只针对过滤工艺而言,如果湿度过大,通入的氧气很难进入生物膜内,致使微生物得不到足够的氧气,使得降解效率降低。也可能导致填料和营养物质被冲刷下来,破坏整个填料层。湿度过小会导致填料层出现开裂,降解菌得不到足够的水分,效率一样降低。因此间歇性的从填料层上方喷淋循环液,保持填料层有足够的湿度非常必要。McNevin D等人研究表明填料湿度保持在30%~80%(重量),适宜范围为40%~60%。

③填料营养液及pH值

微生物生存所需的主要营养物质有水、碳源、氮源、无机盐及生长辅助素等。在生物滴滤塔中填料层的pH可以通过添加营养液的方式进行调节,而过滤塔中微生物的营养物质主要由填料来提供,所以它的pH值比较难控制。大多数微生物的适宜生长环境pH为中性,所以尽量避免填料层中发生酸化。生物滤池法处理低浓度甲苯有机废气的研究中最佳pH值为7~8,处于弱碱性环境。

3.降解菌

降解菌是整个处理中最为关键的部分,如果降解菌选取的不够准确,得不到较好的处理效果。一般废气中有机成分比较多,所以处理废气的降解菌基本没有单一的菌种,大都是复合菌种。通过实验对假单胞菌属的降解甲苯菌的生长影响因素对比分析,结果表明:甲苯量>温度>pH>接种量。

目前对于印刷厂废气中两种主要废气甲苯和乙酸乙酯,国内已经有相当多的研究,尤其是滴滤工艺和过滤工艺,但大都是在实验室研究阶段,还未见到投入现实应用中去。对于其他有机废气处理方法而言,生物法低投资、高效率、低能耗等优点已成为热点研究课题。

目前印刷厂有机废气的种类比较多,而研究都只是局限于一种或一类有机物,所以所研究出来的单一的降解菌不能处理成分复杂的有机废气。因此研究多组分气体的降解条件、各组分之间的相互影响等问题十分必要。

铁合金厂废气处理技术 篇4

应用PCR-DGGE技术研究处理含氨废气的生物滤塔中微生物多样性

变性梯度凝胶电泳技术(DGGE)在微生物生态学领域有着广泛的应用.本文应用DGGE技术对处理含氨废气的生物滤塔中微生物多样性随时间的变化进行了研究.在生物滤塔运行的不同时间采集滤塔中的填料样品,进行了生物滤塔对氨处理效果的分析和DGGE分析.结果显示,污泥和混合填料生物滤塔氨的出气浓度在经过一段时间后,逐渐升高,而堆肥生物滤塔的`运行情况较好,对氨的去除效率始终在98%以上.PCR-DGGE图谱显示,不同时间的相同填料中微生物DGGE图谱有着明显的差异性.Shannon指数分析表明,填料中微生物的多样性都随着反应器运行时间的延长而有所减少.运行一个月后,混合填料的微生物多样性指数最低为0.389;其次为污泥填料,其多样性指数为0.473;堆肥填料的微生物多样性程度最高为0.569.生物滤塔对氨的去除效果与填料中微生物多样性Shannon指数之间有一定的相关关系.主成分分析(PCA)显示对于堆肥和污泥来说,填料样品之间微生物群落结构相似性较高,而混合填料样品间的微生物群落结构相似性较低.

作 者:殷峻 陈英旭 刘和 王远鹏  作者单位:浙江大学环境与资源学院环境工程系,杭州,310029 刊 名:环境科学  ISTIC PKU英文刊名:CHINESE JOURNAL OF ENVIRONMENTAL SCIENCE 年,卷(期): 25(6) 分类号:X511 关键词:生物滤塔   氨   微生物多样性   变性梯度凝胶电脉技术  

塑料造粒行业废气处理净化方法 篇5

塑料造粒行业生产废气的性质与概况

塑料中两种可能对人体影响大的化学物质是双酚(用于聚碳酸酯以及合成树脂的生产)和邻苯二甲酸盐(用来使塑料柔软)。由于他们都有可能影响人体激素的危害,对人类健康的不良影响极大。塑料中含有类激素化学物质有可能在人类发育的关键阶段,即胎儿阶段及刚出生时造成细胞和组织变异。对成年男女性的影响,科学家已经通过实验观察到对一些器官,尤其是性器官的明显改变,包括乳房和前列腺的变异,而且这种变化是不可逆的。大量接触有可能增加患癌症的几率,尤其是在胚胎或幼儿时期受到影响的情况下,可能性加大。

塑料造粒行业生产主要为塑料制品公司提供原材料,而一般塑料造粒厂的材料都是塑料,属于有机物质,在塑料造粒过程中,产生对环境有害的有机废气污染物质,其中包括废旧塑料再生回收加工、各类废旧塑料回收粉碎清晰、高温融化和过滤挤出都在不同程度地排出废烟废气。

一般在企业选定厂房地址和建设厂房时,都得考虑环保因数,避免生产运营时,排放的有机废气对周围居民的污染,在政府规划的地方建立自己的厂房,便于政府对环保的监控与对企业做有机废气治理和改善上的支持。只要有生产,就会出现不同程度的污染,这是当前生产型企业不可回避的问题,随着环保监控力度的不断加强,选用什么样的有机废气处理设备,是有机废气治理企业的当前必须完成的规划和工作。

目前环保行业得到政府的大力支持,在有机废气治理行业里边,出现各种各样的工艺与技术,其中最为突出的就有生物净化法、低温等离子法、催化燃烧法等或多种工艺组合拳,相关治理环保企业五花八门,各行各业投资商们看到这块环保蛋糕,纷纷涌入,却没有真正的治理工艺技术。中微有机废气处理一体化设备原理

在充分分析生物滤池,生物滴滤塔和生物洗涤器优点基础上进行的优化创新设计产品,主要由不锈钢主塔、含有DM微生物菌的生物膜载体、循环补水系统及控制系统组成。其核心部分为拥有自主知识产权的DM微生物菌及其载体。

DM微生物菌通过选育、改造、驯化、培养、复配而成,并经接种和添加技术、生物吸附技术使之在适宜粒径、孔隙率、强度及材料成分的生物载体上形成高效生物膜。当含有工业废气、挥发性有机物(VOCs等废弃集中导入该高效生物净化系统,DM微生物以废气中的污染物为养料,进行生长繁殖,同时将废气中的有毒有味的挥发性有机物质(VOCs)作生物吸收、分解及脱臭处理,降解处理成无毒无味气体(二氧化碳和水等)后再排出达到净化废气的目的。

对有机废气污染物、当停留时间为7~15秒时(具体根据废气浓度、容积负荷、流速等设计),该废气生物处理设备对主要有机污染物及VOCs的去除率可达75%以上。通过合理设计,可确保废气经处理后达标排放。

中微DM微生物处理技术在微生物菌种驯化、筛选、培养和优化组合上有较大突破,可针对不同废气处理要求,选择驯化不同的菌种,有效地处理各种有毒恶臭、挥发性有机物(VOCs)等废气。

中微有机废气处理一体化设备优势

1.前期投入少

设备运行初期只需要少量投加营养剂,不需要投入额外的化学品,微生物通过吸收废气中的养料而始终能处于良好活性。2.耐冲击负荷量大

能自动调节废气浓度高峰值,而微生物能始终正常工作,耐冲击负荷的能力很强。这一点是洗涤&生物滤床过滤联合除臭设备有别于其它方法的最独到之处及优势所在。

3.设备操作简便、运行费用低

无需专人管理,运行费用极低。可二十四小时连续运行,且也适合于间歇运行。易损不减少,维护管理简单。4.自动控制、全自动运行 5.模块拼装式

便于运输和安装,在增加除臭气量时只需添加组件、易于实施。6.处理效率高、除臭效果好

汽车制造业喷漆废气处理解决方案 篇6

汽车生产过程中,车身喷漆是产生废气最多的环节,其中包含甲醛、苯等有害废气,由于人们对废气不了解、处理技术不成熟、处理成本比高等原因,将喷漆产生的废气直接排放。这些不经过处理的废气在一定的情况下会造成大气污染、影响植物生长和人类的健康。

而喷漆完成要经过喷漆室—晾置室—烘干室三道程序。

喷漆房的成分是芳香径等有机废气,浓度较低,但是废气中含有少量的漆雾,很容易堵塞废气处理设备,导致处理不达标,增加成本,影响废气处理设备寿命。

晾置室与喷漆室的成分相近,不含漆雾,但是有机废气比喷气室废气大。

烘干室废气比较复杂。烘干电泳涂料和溶剂型涂料时均有废气排出,但是成分和浓度差别较大。电泳涂料比溶剂涂料的烘干废气低一些,但是其恶臭物质浓度更大。结合上述,最终选择水淋塔+UV光解净化器:水淋塔处理含有烟尘、粉尘、酸碱性废气的有机废气的工业气味净化,对废气进行预处理,把漆雾和一些有机废气进行处理,经过处理的剩余废气再由UV光解净化器进行处理。UV光解用于净化有机恶臭气体,能破坏三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯,硫化物H2S、VOC类,苯、甲苯、二甲苯的分子链结构,使有机或无机高分子恶臭化合物分子链,在高能紫外线光束照射下,降解转变成低分子化合物,如CO2、H2O等,利用高能UV光束还可以裂解恶臭气体中细菌的分子键,破坏细菌的核酸(DNA),再通过臭氧进行氧化反应,彻底达到脱臭和处理的目的。

有机废气处理技术初探 篇7

1 有机废气处理的传统技术

1.1 吸收法

利用吸收法对有机废气进行处理主要是液体吸收法, 通过使用液体吸收剂将有机废气进行洗涤使其充分吸收, 从而将废气中的有害成分去除, 同时还可以利用再生技术将吸收剂进行回收利用, 使其在系统中循环使用, 提高利用效率。例如:有机废气处理中的水喷淋装置就是采用的液体吸收法。从吸收的原理来看, 吸收法主要分为物理吸收和化学吸收。物理吸收的原理类似于化学中的相似相容原理, 利用与废气有机成分性质相似的液体对其进行净化, 达到废气处理的目的。例如:水溶液就是一种常见的液体吸收剂, 可以将废气中溶于水的有机成分如甲醇、丙酮等以及微溶于水的颗粒杂质如灰尘、烟雾等有效去除, 但是水溶液净化对于不溶于水的物质就束手无策了。化学吸收法主要是利用液体吸收剂与废气中有机成分进行充分的化学反应来达到有机污染物吸收、净化的目的。不同吸收剂的吸收效果不同, 针对有机废气中不同的化学成分, 必须合理选用不同的吸收剂。

1.2 活性炭吸附法

活性炭对废气中的许多有机成分都具有较强的吸收能力, 利用活性炭对废气有机成分进行吸附、净化也是一种应用范围比较广的方法。传统技术采用的吸附材料分为物理吸附材料与化学吸附材料, 化学吸附材料如酚醛树脂吸附剂、BA接枝改性聚丙烯纤维、壳聚糖等主要用于净化液体状态的有机污染物, 在有机废气处理中应用范围较小, 主要是因为化学吸附材料对有机废气的吸附能力不大理想, 吸附效果较差。物理吸附材料如活性炭等在有机废气处理中经常被大量使用。以活性炭为例, 其特点是内表面积比较大, 内部细孔数量较多, 对有机物质的吸附能力较强, 可以利用活性炭提高有机废气的吸附效果。

1.3 热破坏法

热破坏法适用于对浓度比较低的有机废气进行净化、处理, 根据具体的实施过程, 可以分为火焰燃烧处理和催化氧化燃烧处理, 其中催化氧化燃烧是一种传统的有机废气处理技术, 对有机污染物的处理比较彻底, 净化效率和效果都比较好, 经济成本较低, 但是当废气中有机污染物质浓度较低时, 由于燃烧条件不满足, 其处理效果较差。催化燃烧主要是利用高效催化剂来降低有机物的熔点, 在特殊的反应条件下对废气进行一系列的氧化反应。其中, 催化剂的合理使用是关键问题, 由于催化剂的催化性能对技术条件和工艺要求比较高, 所以寻找活性更高的催化剂一直是氧化燃烧法努力的方向。近几年, 整体式催化剂成为研究的热点, 因为整体式催化剂的传热效率、传质能力以及其他性质都表现出了很大的优势。其主要的化学组成为活性组分与助催化剂。比如整体金属蜂窝催化剂就能大大提高了催化活性、耐热性以及使用寿命等。

2 有机废气处理的新技术

2.1 低温等离子技术

有机废气采用低温等粒子技术进行处理是这几年新兴的一种技术。其基本原理是在外加电场的条件下, 通过瞬间释放高强电能使有机物内部的化学键断裂、重组, 转变成无害或者危害较小的小分子物质, 在这个过程中能够释放大量具有强氧化性的物质, 可以将有机分子氧化。这种技术的特点是在电场释放能量过程中激发的大量高能电子、正负离子等粒子可以与有机废气中的氮氧化合物、硫化氢、硫醇等物质充分进行反应, 最终产生污染性较小的二氧化碳、水、氮气等简单无机物质。

2.2 利用纳米光催化对有机废气进行处理

随着纳米技术的快速进步, 有机废气处理也开始探索与纳米技术结合的有效方法, 并且取得了很好的研究成果。采用纳米光催化对有机废气进行处理可以有效的将废气中有机污染物转变成二氧化碳、水等小分子无机物质, 还可以将常规技术方法下难以降解的多氯联苯、氯仿、多环芳烃、有机磷化合物等有效去除。有研究结果表明:利用纳米光催化技术可以将苯的降解效率提高到90%以上, 可以将甲醛的净化效率提高到78%。纳米光催化技术不仅安全性较高、经济成本低、操作方便、而且安全无污染, 在有机废气处理领域日益受到广泛关注。

2.3 微波催化氧化技术

利用微波催化氧化技术对有机废气进行处理是由传统的填料吸附和微波解吸技术演化而来, 通过改变传统技术中的热解析方式, 形成了微波解吸技术, 在有效降低能耗、缩短反应时间方面发挥了巨大优势。例如:微波解吸中采用的吸附剂在净化处理中反复使用20多次, 仍然可以保持较好的吸附能力。当前这种技术还仍然处于实验室研究阶段, 大规模工业应用的条件尚不具备。微波催化氧化技术的优点有催化效率较高、能量损耗较小、启动时间较短、对环境温度的要求不高等。其缺点是不同的有机废气必须选择不同的吸附剂, 降低了吸附剂的适用性, 而且催化效率受到加热时间、微波功率等因素的影响比较大。

2.4 变压吸附技术

利用变压吸附技术对有机废气进行处理也非常有效。其基本原理是在废气中不同有机成分在不同吸附剂上存在不同的吸附特点以及吸附量随着系统压力不同而产生规律性的变化基础上, 通过规律性的改变系统压力来实现对有机废气中不同成分分离和提取的目的。变压吸附技术采用了压力涨落的规律循环操作, 强吸附组分在低分压条件下可以实现脱附, 使吸附剂可以再生。在加压条件下可以使有机物进行吸附, 在减压下可以使其进行解吸。由于这种技术的循环周期相对较短, 在吸附过程中可以对吸附热循环使用, 所以反应过程中吸附床的温度波动不是很大, 基本上可以当成是一个恒温反应的过程。变压吸附技术常用的吸附剂有活性氧化铝、活性炭和分子筛等, 吸附剂的性能对该技术成功的影响很大。变压吸附技术的特点有经济成本低、投资小、技术可靠性较好、生产流程的自动化程度高等。利用这种技术对有机废气进行处理可以得到纯度较高的副产品, 从而提高了资源的利用效率和生产企业的经济效益。

3 结语

随着对有机废气排放及其处理关注程度的增加, 新的技术方法和工艺流程逐渐产生。在未来, 随着技术条件的进步以及技术转移效率进一步提高, 工业生产排放的有机废气的处理技术也会有所改进和提高。

参考文献

[1]孙甜甜.浅析有机废气处理技术[J].黑龙江科技信息, 2013 (16) .

[2]薛勇.有机废气处理技术及前景展望[J].黑龙江科技信息, 2014 (08) .

低温等离子体在废气处理中的应用 篇8

关键字:低温等离子;废气处理;研究

废气是指在大气中的异常气体,通过一定的传播途径作用于人的嗅觉器官并造成身体不适的公害气态状物质。这类气体的来源主要为各类工业企业日常排放的各类废气。部分有毒有害废气散发到空气中,影响人类的正常生活及日常工作,可以使人们感到恶心呕吐,影响睡眠质量,甚至引发疾病。为提高人们的生活质量,减少雾霾的形成,废气的处理工作已经刻不容缓。

一、有机废气处理的研究现状分析

1、目前常用的有机废气处理技术。冷凝法、燃烧法、吸附法、吸收法、生物法、化学氧化法是目前国内处理空气中有机废气的主要手段,这些处理技术都有各自的优缺点。冷凝法仅适用高浓度有机废气;燃烧法具有片面性,仅适用中高浓度有机废气,且不适用不可燃废气;吸附法所用的吸附介质价格昂贵,适用于低浓度有机废气,且废气中颗粒物浓度不能过高、温度不宜过高,难以处理大体量有机废气;吸收法的处理效率太低,所用的吸收物造成资源浪费,过分消耗吸收剂,易形成二次污染;化学氧化法和生物法仅适用特定的低浓度有机废气,生物法填充的介质需要定期的更换来维持其净化效率,相对来说不容易控制其处理效果。这几种方式对疏水性废气和难以降解的气体作用不大。

2、低温等离子的物理研究。我国分两个方面对等离子进行研究:(1)热等离子的研究现状。热等离子的研究主要是以电弧为研究对象,在功率较大的电弧上面覆盖纳米粉和一些冶金合成材料,让热等离子发挥更大的作用。科技部对煤粉转化成乙炔的项目给予了大力支持,此技术在石油方面将是一个革命性的突破。(2)等离子体鞘层物理。在等离子的应用当中,要进行物体的相互作用,就必须要借助鞘来完成,所以受到了科学界的广泛重视。在国内已有多位专家进行研究。

二、低温等离子的作用原理和特点

1、作用原理。介质阻挡物质放电是一种放电方法,是一种以获得高气压下低温等离子的方式,产生于两个电极之间。介质阻挡放电有多重特点,如电晕放电、均匀放电的高气压和辉光放电的大空间。这些放电的方式持续的时间非常短暂,由许多微放电构成,在时间和空间上随机分布。介质的电子在电磁场中获得所需的能量,阻挡了放电,与污染物进行碰撞,激发了自身的能量转化为内能或动能,被激发了的分子在电离的作用下形成活性团,加之水和氧气,产生新的生态氢等活性基团,进而引发一系列的化学反应。从实验中我们得知,废气中的有机成分与实验中出现的活性物质进行反应,最终形成自然界中已经存在的二氧化碳和水等物质,在减少二次污染的同时净化了环境,还人类一个干净的大气层。

2、作用特点。在低温等离子处理废气的实验中,处理相同体积的废气,低温等离子要比其他的方法节能,平均降低能耗达三分之二,其优势也就凸显出来。不仅如此,低温等离子处理废气还具有处理废气量较一般方法大的优点。另一方面,在有机废气处理中,不可避免的会出现二次污染的情况发生,但由于低温等离子的处理废物只有水和二氧化碳,最大程度的减少了二次污染物的产生,将污染物处理的方式提升了一个新的高度。

三、低温等离子在当前的应用

1、应用项目。排放废气的工业企业都要求安装废气净化设备,废气经监测合格后向空气中排放。本文以某大型化学公司的污水处理站为实际调研案例。污水处理站的废气主要来源于工业废水净化池、兼氧池等处理设施散发的废气,主要的污染因子有:硫化物、亚硫酸、甲硫醇、氨、醚类物质以及和有机酸等物质。一旦处理不当,污染物挥发到空气当中,将对人们的呼吸道系统造成很大的影响,所以尽早的将低温等离子处理方式引入到废气处理中是重中之重。

2、等离子的处理方式。与目前我国使用较广的废气处理方式进行比较,在考虑到经济成本的前提之下,对废气污染物进行有针对性的处理,一定要提前确定拟处理的废气适用低温等离子法进行裂解氧化,以免无法达到预期处理效果。

首先,第一道净化是将废气进行统一的预处理,用适当的溶剂进行吸收,将可以用普通方式净化的污染物处理掉,在经过气体分配器,将废气均匀地分布到低温等离子反应器中进行净化,确保每个反应容器中经过的废气大致相等。在废气处理的过程中同样重要的一点是将来自不同工段的废气充分混合,在反应容器中才能够充分的净化有害气体。

在经过低温等离子处理后,将相关样本由指定的检测部门进行检测,确定各项指标都达到了国家规定的废气排放标准。采用等离子手段对有机废气进行处理,每立方米的处理仅为0.013元,低温等离子处理有机废气具有较好的经济可行性,为我国的废气污染处理事业奠定了基礎。

总结:经过多重实验与实际总结,利用等离子处理工业废气具有如下优势:1、在以往的废气处理过程中,方式方法的限制很多,温度限制,湿度限制等,但在介质阻挡放电的低温等离子方式中,对污染物的降解存在普遍性,可以处理多种大气有害分子,在效率和价格上,远远优于其他处理方式。2、在使用其他方式进行处理有机废气时,会产生其他的污染物,虽然也达到了减少重度污染的作用,却并不彻底。在低温等离子的运用中,产物只有二氧化碳和水,不对环境造成污染。3、速率高,几乎不受空气流速限制。4、普通的污染物处理设备年久失修都会造成一定的资源浪费,而等离子采用的是防腐蚀材料,从根本上解决了废气对设备的腐蚀。5、设备占地面积小,结构简单,相对其他方式来说更具有可行性。

参考文献

[1] 张东年,冯翀.低温等离子体在废气处理中的应用效果分析[J].科技风,2015(24):35-35.

[2] 陈殿英.低温等离子体及其在废气处理中的应用[J].化工环保,2001(3):136-139.

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