[摘要]因煤化工行業(yè)廢
水處理裝置普遍存在臭味重,嚴(yán)重影響廠區(qū)空氣質(zhì)量及職工的工作環(huán)境,未能滿足環(huán)保要求,針對(duì)此問(wèn)題煤化工企業(yè)應(yīng)采取哪種除臭技術(shù),并對(duì)現(xiàn)有除臭技術(shù)的工藝原理進(jìn)行分析。
節(jié)能減排從廣義上是指節(jié)約物質(zhì)資源和能量資源, 減少?gòu)U棄物和環(huán)境有害物 (包括廢水、 廢氣、 廢渣和噪聲) 排放,石化企業(yè)在為社會(huì)提供能量資源的同時(shí),在不斷向環(huán)境中排放廢棄物和有害物。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高,人們對(duì)工作和生活環(huán)境的要求也逐漸提高,惡臭作為七大環(huán)境公害之一已越來(lái)越受到人們的關(guān)注。而煤化工企業(yè)的廢水惡臭是一種成分極其復(fù)雜的高濃度氣體,加之污水處理廠惡臭濃度變化大的特殊性,治理效果不甚理想,而近年來(lái)以生物降解惡臭氣體的治理技術(shù)日趨成熟、完善。本文以神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司烯烴一分公司為例,總結(jié)了惡臭治理技術(shù)在石化公司的應(yīng)用、發(fā)展及現(xiàn)狀, 烯烴一分公司的節(jié)能減排不斷貢獻(xiàn)新的力量。
1 煤化工企業(yè)廢水惡臭成分、來(lái)源及危害
1.1 煤化工企業(yè)廢水惡臭成分
惡臭物質(zhì)的種類(lèi)繁多, 目前能為人們所感知的有 4000 多種, 其中被公認(rèn)的主要惡臭物質(zhì)從其組成可分為五大類(lèi)①含硫的化合物, 如H2S、硫醇類(lèi)、硫醚類(lèi); ②含氮的化合物, 如胺類(lèi)、酰胺、吲哚類(lèi); ③鹵素及衍生物, 如氯氣、鹵代烴; ④烴類(lèi), 如烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴; ⑤ 含氧的有機(jī)物, 如醇、酚、醛、酮、有機(jī)酸等。煤化工行業(yè)排放的惡臭污染物主要有八大物質(zhì): ①硫化氫;②氨; ③甲硫醇; ④甲硫醚; ⑤三甲胺; ⑥二甲二硫; ⑦二硫化碳; ⑧苯乙烯。其它還有甲烷、糞臭素、吲哚等微量有機(jī)組分氣體。由于成分相當(dāng)復(fù)雜且都具揮發(fā)性物質(zhì), 所以其感官體現(xiàn)為綜合性惡臭異味。這些物質(zhì)都帶有活性基團(tuán), 容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng), 易被氧化。當(dāng)活性基團(tuán)被氧化后, 氣味就消失, 各種除臭工藝就是基于這一原理。
1.2 污水處理廠惡臭的主要來(lái)源
根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)單位在煤化工行業(yè)的實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定, 煤化工企業(yè)污水處理場(chǎng)惡臭污染物散發(fā)源主要有總進(jìn)口、隔油池、浮選池、生物曝氣池、污油(泥)池、污泥脫水間等。總進(jìn)口、隔油池、浮選池散發(fā)的惡臭污染物以揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)為主, 濃度在幾千到幾萬(wàn) mg/m3 , 還有一定量的硫化物和氨等。生物曝氣池、污油(泥)池、污泥脫水間散發(fā)的污染物有硫化氫、硫醇、硫醚、氨、烴類(lèi)化合物,濃度在幾個(gè)到幾百 mg/ m 3。
1.3 污水處理廠惡臭的危害
污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的惡臭對(duì)環(huán)境污染主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:
(1) 刺激嗅覺(jué)器官引起人們不愉快或厭惡, 損害人體健康, 對(duì)人體呼吸、消化、心血管、內(nèi)分泌及神經(jīng)系統(tǒng)都會(huì)造成不同程度的毒害, 其中芳香族化合物如苯、甲苯、苯乙烯等還
能使人體產(chǎn)生畸變、癌變。
(2) 對(duì)金屬材料、設(shè)備和管道有一定的腐蝕性。
2 現(xiàn)階段各種除臭技術(shù)比較
目前國(guó)內(nèi)常規(guī)廢水除臭技術(shù)包括生物除臭法、化學(xué)吸收法、活性炭吸附法等除臭工藝,先對(duì)這幾種除臭工藝的優(yōu)劣進(jìn)行比較。
(1)生物過(guò)濾法
優(yōu)點(diǎn):第一,簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)高效吸收率達(dá)到90%以上;第二,低投資,操作和維護(hù)費(fèi)用低,運(yùn)行、維護(hù)量最小;第三,不產(chǎn)生二次污染。
缺點(diǎn):第一,占地面積稍大;第二,對(duì)溫度、pH、濕度要求較高;第三,表面負(fù)荷過(guò)大會(huì)產(chǎn)生阻塞;第四,對(duì)混合臭氣需要不同的菌種,需要提供有效菌種。
(2)化學(xué)吸收法
優(yōu)點(diǎn):較高的去除率和可靠的處理方法,可高達(dá)95%以上;第二,可處理氣量大、濃度高的惡臭污染物;第三,多級(jí)的洗滌,可去除各種混合的惡臭污染物;第四,占地面積小,土建投資小;第五,運(yùn)行穩(wěn)定,停機(jī)后可迅速恢復(fù)到穩(wěn)定的工作狀態(tài)。
缺點(diǎn):維修要求高;第二,運(yùn)行管理較復(fù)雜,對(duì)操作人員素質(zhì)要求較高;第三,運(yùn)行費(fèi)用稍高,包括能耗、藥耗等部分。
(3)活性炭吸附法
優(yōu)點(diǎn):第一,可有效去除VOC;第二,對(duì)低濃度的惡臭物質(zhì)的去除經(jīng)濟(jì)有效可靠;第三,維護(hù)簡(jiǎn)單,可用于濕式化學(xué)吸收后的深度處理。
缺點(diǎn):第一,對(duì)于硫化氫等去除率有限;第二,不能用于大氣量和高濃度情況;第三,活性炭的再生和替換價(jià)格昂貴、勞動(dòng)價(jià)格大;第四,再生后的活性炭吸附能力降低。
(4)臭氧氧化法
優(yōu)點(diǎn):簡(jiǎn)單易行,占地面積小,維護(hù)量小。
缺點(diǎn):第一,臭氧本身為污染物,經(jīng)過(guò)處理后仍有輕微惡臭味;第二,使用工況變化能力差,因而工藝控制復(fù)雜困難;第三,功率要求高;第四,對(duì)殘余臭氧的分解處理的費(fèi)用昂貴。第五,殘余的臭氧會(huì)腐蝕金屬構(gòu)件、后續(xù)處理費(fèi)用大。
3 惡臭治理技術(shù)在烯烴一分公司的應(yīng)用及發(fā)展
3.1 密封-稀釋擴(kuò)散綜合法
所有污(油)水池密封, 防止惡臭氣體無(wú)組織的向大氣擴(kuò)散;接觸氧化池、曝氣池、勻質(zhì)池和事故池通過(guò)引風(fēng)機(jī)分散收集、集中處理,再由煙囪排向高空擴(kuò)散、稀釋,保證在煙囪的下風(fēng)向和臭氣發(fā)生源附近工作和生活人們不受惡臭的侵?jǐn)_,不妨礙人們的正常生活。隨著對(duì)裝置內(nèi)所有下水系統(tǒng)進(jìn)行封閉, 裝置周邊環(huán)境進(jìn)一步得到了改善, 但伴生問(wèn)題——有毒有害、可燃?xì)饩鄯e在裝置各污(油)水池及下水系統(tǒng), 給生產(chǎn)造成了極大的安全隱患。為了降低密封—稀釋擴(kuò)散綜合法的風(fēng)險(xiǎn),消除其副帶的安全隱患, 工業(yè)水車(chē)間引進(jìn)了另一種方法。
3.2 掩蔽法
利用噴霧器將掩蔽劑霧化,進(jìn)行掩蔽惡臭氣體, 噴灑在主要惡臭散發(fā)源總進(jìn)口、隔油池、浮選池、生物曝氣池、污油(泥)池、污泥脫水間等方圓 5 m 內(nèi),以更強(qiáng)烈的芳香氣味或其他令人愉快的氣味與臭氣摻合,抵消或中和惡臭,從而以掩蔽臭氣,使氣味變得能夠?yàn)槿藗兯邮埽詼p輕惡臭。
烯烴一分公司為了進(jìn)一步提高了摻煉哈薩克斯坦高硫原油的比例。導(dǎo)致污水處理場(chǎng)惡臭氣體濃度再次被提高,惡臭氣體組成成分發(fā)生變化,硫化氫組份占比增大,而以物理法為代表的惡臭氣體減緩措施只會(huì)減少惡臭氣體對(duì)環(huán)境敏感點(diǎn)和人體的影響機(jī)會(huì), 其對(duì)環(huán)境和人體的危害仍沒(méi)有得到消除, 因此根本的措施應(yīng)是對(duì)臭氣采取有效的治理, 消除其影響。
3.3 洗滌-生物濾床過(guò)濾聯(lián)合工藝法
生物法從根本上將惡臭氣體無(wú)臭化、無(wú)害化,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)一年半的調(diào)研、考查、技術(shù)交流,最終采用洗滌-生物濾床過(guò)濾聯(lián)合工藝,對(duì)污水處理場(chǎng)各污水池內(nèi)的惡臭氣體進(jìn)行收集, 集中處理后進(jìn)行高空排放。
4 現(xiàn)階段的除臭新技術(shù)
烯烴一分公司廢水裝置主要將烯烴各裝置排放的生產(chǎn)廢水、生活廢水及污染雨水經(jīng)過(guò)中和池、調(diào)節(jié)池及CAST池生化處理后,外排水達(dá)到國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。以下為廢水裝置的工藝簡(jiǎn)介:
(1)流程:
從氣化、合成、硫回收、CO變換、甲醇制丙烯、聚丙烯等裝置排出的含氨氮有機(jī)廢水,經(jīng)重力作用流至中和池,經(jīng)中和過(guò)濾后流至調(diào)節(jié)池(生活廢水經(jīng)提升后直接入調(diào)節(jié)池)。然后提升進(jìn)入CAST反應(yīng)池進(jìn)行生化處理,最后經(jīng)潷水器潷入出水監(jiān)測(cè)池,如監(jiān)測(cè)池水質(zhì)合格,則外排,水質(zhì)不合格,在重力作用下,排入事故池,由事故池提升到調(diào)節(jié)池重新處理。
本工程中CAST系統(tǒng)采用時(shí)間或空間順序?qū)崿F(xiàn)厭氧/缺氧/好氧的組合,并控制每一部分合適的時(shí)間比例,就能得到較好的處理效果。
(2)工藝流程:
CAST工藝是循環(huán)式活性污泥法(Cyclic Acti—rated Sludge Technology)的簡(jiǎn)稱,它是在SBR工藝的基礎(chǔ)上,增加了生物選擇池及污泥回流設(shè)施,并對(duì)時(shí)序做了一些調(diào)整,從而大大提高了SBR工藝的可靠性及效率。CAST工藝主體構(gòu)筑物由SBR反應(yīng)池組成,反應(yīng)池被分為三個(gè)反應(yīng)區(qū):生物選擇池、厭氧區(qū)、好氧區(qū),各區(qū)容積比為1:5:30。生物選擇池的設(shè)置與回流污泥保證了活性污泥不斷地在選擇池中經(jīng)歷一個(gè)高負(fù)荷階段,有利于系統(tǒng)中絮凝性細(xì)菌的生長(zhǎng)。有效抑制絲狀菌的生長(zhǎng)與繁殖。
5 結(jié)語(yǔ)
結(jié)合烯烴一分公司現(xiàn)有廢水處理實(shí)際情況,進(jìn)行除臭技術(shù)分析。公司目前采用CAST池活性污泥生物廢水處理技術(shù),達(dá)到國(guó)家污水二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)后,排至化工園區(qū)基地污水處理廠進(jìn)行深度處理。
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