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危险废物处置中心暂存车间废气治理工程实例研究

摘要:以某危险废物处置中心为例,探讨了危险废物处置中心暂存车间废气成分和废气治理措施。实际运行结果表明:采用“卷帘过滤器+碱洗涤塔+UV光解装置”废气处理工艺效率高,排放的废气能够满足标准要求,以期为同类项目的建设提供借鉴和参考。 

  关键词:危险废物;暂存车间;废气净化 

  危险废物的成分复杂,产生行业分散,其中产量较大的行业有化工、石化、制药、机加工等。随着我国经济的发展,危险废物涉及的行业及范围逐渐扩大,废物种类和产生量不断增加,处置压力日益增大。危险废物具有各种毒性、腐蚀性、易燃性、爆炸性、反应性和(或)感染性,会对生态环境和人类健康构成严重危害,其危害具有长期性和潜伏性[1]。危废处置中心主要功能是对来源于社会的危险废物进行处理。其中,低热值废物(液)进行物化处理及综合利用,高热值危险废物进行焚烧,无机危险废物进行稳定化/固化或安全填埋。危废暂存车间贮存的废物种类繁多复杂,其产生的废气相对难以处理,本文通过工程实例就危废暂存车间废气成分、处理工艺及处理效果进行研究。 

  1 危险废物处置中心暂存车间废气特点 

  1.1 废气成分 

  某危险废物处置中心接收的危险废物大致可归纳为以下几类:医药废物、农药废物、精蒸馏残渣、废矿物油、废酸碱类废物、废有机溶剂危险废物等。暂存车间里各种危险废物临时存放会产生废气,主要由硫化氢、氨气、醇类、硫醚类、醛类、氯化氢、氟化物、苯系物和烃类化合物等组成,成分极为复杂。 

  1.2 废气量 

  该危险废物处置中心设置1个暂存车间,车间需要治理的废气量见表1。 

  暂存车间贮存的危险废物成分十分复杂,废物的来源单位也是动态变化的,因此便导致危险废物暂存车间废气不但成分复杂,而且浓度波动较大[2]。根据本项目环境影响评价报告和竣工环境保护验收监测报告,暂存车间废气处理设施进口各污染物浓度见表2。 

  2 废气处理工艺 

  目前,可应用于暂存库废气的处理工艺主要有:生物法、吸收法、低温等离子体法、紫外光催化氧化法、吸附法、冷凝法、燃烧法。由于危废暂存库废气的复杂性,通常需要几种处理工艺组合使用[3-5]。王邓惠[2]提出活性炭系统与危废焚烧系统组成“活性炭吸附/脱附+燃烧”工艺。 

  本项目暂存车间需治理风量为77 112 m3/h,设置80 000 m3/h废气处理系统1套,采用卷帘过滤器+碱洗涤塔+UV光解装置进行处理,净化后废气经一根高30 m、内径1.5 m的排气筒排放。 

  2.1 气体收集系统 

  仓库内设气体收集管道,房间内管道每隔4 m设一个吸风口,吸风口前端装有风阀,可调节进气量。 

  2.2 卷帘过滤器 

  自动卷帘式过滤器上滤料箱装有一卷滤料,当大风量含尘空气经外力引入,通过卷帘式过滤器时,滤料会将空气中的细小灰尘吸附,过滤器初始阻力随滤尘增加而逐步上升;当滤器阻力上升至设计终值时,压差开关动作,其开关信号输入控制程序,自动启动电机,电机运转带动下滤料卷轴转动,从而将脏的滤料卷起来,同时过滤面上更换成干净的滤料,直至整卷滤料用完后更换新的滤料。 

  2.3 碱洗涤塔   暂存车间内气体十分复杂,其中含有大量酸性气体,当酸性气体进入碱性液体内会相互中和,起到消除酸性气体的作用。通过对水质pH指标的监控,根据水质指标的变化控制计量泵的实时启闭,控制水系统的pH值在7.5~8.5,保证系统的稳定运行。设备进水安装在线pH值检测仪,系统根据循水水质标准,当pH超过上限值,系统自动停止加药,当pH值超过下限值时系统自动加药。现场设备由自动控制pH值计在线监测,自动选择性投药或停止、低液位报警装置由现场控制箱完成。 

  2.4 UV高效光解除臭设备 

  紫外线(Ultravilot Rays)是电磁波谱中波长从0.01~0.40μm(可见光紫端到X射线间)辐射的总称。按照光化学Einstein公式,当光照射恶臭物质时,光子的能量大于恶臭分子的化学键能时,才能引起光解反应,其化学键被打断[6]。废气进入UV高效光解除臭设备,设备内灯管产生的紫外线对废气进行照射,高能紫外线光能能将恶臭化学物质拆解为独立的原子,再通过分解空气中的氧气,产生性质活跃的正负阳离子,继而产生臭氧,同时将拆解为独立原子的化学物质通过臭氧的氧化反应,重新组合成低分子的化合物,如:水,二氧化碳等,彻底达到脱臭除味的目的。这是一个协同、连锁复杂的反应过程,在很短的时间内(2~3s)即可完成。[7]该工艺具有的优点:①高效除恶臭;②无须添加任何物质便可完成;③适应性强;④运行成本低;⑤设备占地面积小,自重轻;⑥防火、防腐蚀性能高,使用寿命长;⑦不产生二次污染,同时达到高效消毒杀菌的作用等。[8] 

  3 废气排放情况 

  本危险废物处置中心暂存车间产生的废气经“卷帘过滤器+碱吸收法+UV光解装置”处理后,项目的竣工环境保护验收监测数据(详见表3)表明,暂存车间有组织排放的废气中氯化氫、氟化物、非甲烷总烃排放浓度最大值分别为3.5 mg/m3、0.20 mg/m3、1.65 mg/m3,排放速率最大值分别为0.234 kg/h、0.0138 kg/h、0.110 kg/h,均满足《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)表2二级标准限值要求;臭气浓度排放浓度最大值为232,满足执行标准《恶臭污染物排放标准》(GB14554-1993)中表2中30m高排气筒排放要求。 

  4 结论 

  本文根据某危险废物处置中心暂存车间废气处理系统运行情况,对废气成分、产生浓度、废气治理措施及治理效果进行了详细介绍。经卷帘过滤器+碱洗涤塔+UV光解装置废气净化设施处理后,暂存车间废气排气筒各污染物均能达标排放,但要确保废气长期稳定达标排放,必须加强环境管理。该废气处理设施投资及运行费用均属于中等水平,可以有效控制各类废气污染物的排放,具有很好的处理效果,经济上也是可行的。 

  参考文献 

  [1]国家环保总局环境影响评价司.危险废物和医疗废物处置设施建设项目环境影响评价指南[M].北京:中国环境科学出版社,2004. 

  [2]王邓惠.危险废物暂存库废气处理工艺路线探讨[J].江西化工,2019(03):44-46. 

  [3]李聪,刘有智,等.有机废气新型处理技术研究进展[J].现代化工,2014,34(2):24-27. 

  [4]户英杰,王志强,等.燃烧处理挥发性有机污染物的研究进展[J].化工进展,2018,37(1):319-329. 

  [5]党庆山.大气污染物控制工程技术与实践[M].化学工业出版社,2009. 

  [6]马承愚,彭英利.高浓度难降解有机废水的治理与控制[M].北京:化学工业出版社,2010. 

  [7]王正收,李本锋,马玉成,任振华,李向波,张承涛.高能UV光解除臭技术在污水处理厂的应用[J].石油化工安全环保技术,2013,29(06):61-64+10. 

  [8] 深圳市天浩洋环保科技有限公司.恶臭气体及工业烟气光解净化处理方法和设备[P].中国发明专利,200710075448.X,2011-4-27. 

 

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