生物滤池法处理再生胶生产过程中的挥发性有机恶臭废气.pdf

生物滤池法处理再生胶生产过程中的挥发性 有机恶臭废气 杨建明 福建省沙县环境保护局, 福建 沙县 365500 摘要 介绍生物滤池法在处理再生胶生产过程中所排放的有机恶臭废气的净化技术、以及处理设施及其运行情况。 通过监测表明, 各项指标均达到设计要求, 出口浓度和排放速率均达到排放标准。 为再生胶动态脱硫 VOCs 废气的处 理开辟一条治理途径。 关键词 生物过滤 再生胶 有机废气 工程应用 0 引言 工业生产过程中排放的废气中 ,其中挥发性有机 废气 VOCs 采用常规的处理 物理、化学 方法难度 较大 ,废气中伴有恶臭产生。再生胶生产过程中就排 放有大量的带有恶臭气味的 VOCs 废气 。再生胶是 将轮胎和橡胶品粉碎成一定粒度的胶粉后与添加剂 煤沥青、 活化剂 、 软化剂 、 促进剂 在脱硫罐内反应, 反应温度250 ℃, 反应压力在1. 8MPa , 反应时间2 h。 排放的气体中含有“三苯” 苯、甲苯、二甲苯 、苯并 a 芘、 H2S 等污染物。 福建环科集团是年产橡胶粉 3. 5 万 t , 精细轮胎 再生胶 3 万 t , 精细丁基再生胶3 000 t的大型再生胶 生产企业 。公司在 2003 年投资 45 万元, 配套建设了 生物法处理再生胶废气处理设施, 并一次通过了监测 验收 ,达到了预期的效果 。 1 处理工艺的设计 1. 1 设计处理要求 新建企业无监测值, 采用同类企业的相关数据参 考设计。设计处理的污染物指标见表 1。 表 1 设计处理的污染物指标 工段 名称 废气排放量 m3h- 1 污染物浓度 mgm- 3 苯并 a 芘 H2S 苯甲苯 二甲苯恶臭 再生罐854 . 2610-53 4881 7401 135 卸料口8 0003 . 7510-40. 210. 833. 6765 200 设计中遵循和引用的排放标准 ,主要污染物控制 指标见表 2。 1. 2 处理工艺 脱硫罐排放的废气先经膨胀罐减压 注意定期清 理喷放尾气带入罐内的胶粉 , 经二级热交换器进行 表 2 废气主要污染物控制指标 污染物名称 设计排 气筒高 度 m 最高允许 排放浓度 mgm- 3 最高允许排 放速率 二级 kgh- 1 标准 苯 甲苯 二甲苯 苯并 a 芘 H2S 30 12 40 70 0 . 3 10- 3 2. 9 18 5. 9 0. 2910- 3 大气污染物综合排放 标准 GB16297 -1996 表2 二级 1. 3 恶 臭污染 物排放标 准 GB14554 -93 冷却进入缓冲室 ,通过引风机与脱硫罐卸料口的废气 合并 ,进入生物过滤池生化处理后达标排放。缓冲室 冷凝的油和水回用到脱硫罐, 作为再生胶脱硫生产用 水。生物过滤器运行过程中必须保湿,过滤器顶部设 有螺旋喷嘴 ,每日喷水一次 ,水量控制在滤池出水口 有水流出即可关停水泵。冷却水可作为锅炉 、 蒸汽发 生器和生活用水 。见图 1。 图 1 再生胶废气处理工艺流程图 2 主要处理设施 1膨胀罐 10 m 3 ,1 台 ,工作压力 0. 5MPa 。 2 换热器 采用铝制管制作, 换热 面积 35 m 2 。 49 环 境 工 程 2008年 2 月第26 卷第1 期 3 换热水池 30 m 3 ,2 座 ,钢筋混凝土结构。 4 废气缓冲室 30 m 3 ,1 座,砖混结构。 5 生物滤池 钢筋混凝土结构 , 尺寸 8. 7 m 4. 0 m 2. 0 m, 填料层厚度300 mm ,池顶布设 16 个不 锈钢螺旋喷嘴。 6 生物填料 总体积11 m 3 ,滤料粒径 8 mm, 陶土材料 。 7 引风机 Q 10 182 m 3/h, 全压为3 128 kPa, N 15 kW。 8 循环水池 6 m 3 ,1座 ,砖混结构 。 9 加湿水泵 Q 12. 5 m 3/h, H 20 m , N 2. 2 kW,1 台 。 3 运行效果监测 处理系统经 7 个月的运行, 并经市环境监测站监 测。由于脱硫罐废气出口温度高 、压力大 ,并考虑卸 料口废气支管中的废气, 因此, 监测点位选定在生物 滤池进、 出口。经监测,各项指标均达到设计的要求, 出口浓度和排放速率均达到排放标准的要求。监测 结果见表 3。 表 3 监测结果 项目苯甲苯二甲苯苯并 a 芘H2S 进口浓度均值 mgm- 3 5 . 9935 . 68212 . 760 . 02900 . 142 出口浓度均值 mgm- 3 0 . 150. 280 . 721 . 56 10- 50 . 064 排放速率 kgh- 1 1. 510- 32 . 810- 37. 2 10- 31 . 56 10- 70 . 6410- 3 去除率 97 . 599. 299 . 794 . 654 . 9 注 监测频次6 次; 浓度为6 个样品的均值。 4 主要技术说明 4. 1 设计中气体温度的冷凝是主要问题 1 换热面积要足够,运行中要及时补充冷却水, 升温后的冷却水可回用到锅炉 、 蒸汽发生器等设备使 用,回收热能。如场地不够,要考虑采用冷却塔冷却。 2 冷却后的废气可确保微生物在适宜的温度 范围 。 3 废气冷却后, 气体中带出的添加剂流入缓冲 室后 ,回用到脱硫罐 ,作为脱硫罐的补充水,可减少添 加剂的投入和不必要的废水排放。 4. 2 微生物选育、 高效生物膜研制是关键的问题 1 引进高效微生物菌种 , 可处理含有硫化氢、 氨、 硫醇、硫醚等的恶臭气体和含有苯、甲苯、氯苯 、 低 级脂肪烃 、 醇、 醛 、 酮等VOCs 废气。 2 填料层厚度薄 ,通常为 0. 3～ 0. 5 m,解决了过 风阻力过大 ,不利于实际应用的困难 。 3 生物菌种一次挂膜成型后, 运行中除保持填 料的湿度外 ,不需再加生物菌种、菌剂 、 营养物资, 降 低运行成本和管理要求。 4 生物菌种和填料使用寿命长,可达10年以上。 5 处理系统不需要作任何专门养护 。系统运行 稳定 ,出故障机率低。如风机和水泵不出故障, 系统 就可以保持正常稳定运行 。 6 运行费用低, 不需专人管理 。除收集废气所 需的风机电费外 ,无其他运行费用。 7 工程投资低。系统主要由加湿塔 生物过滤 器组成, 其结构简单 , 工程量小 , 投资低。后期维 护小 。 4. 3 源头治理, 减少污染设施的处理负荷 高科橡胶公司有6 m 3脱硫罐 8 台 ,每罐生产要添 加160 kg的水和添加剂 。因此设计中考虑从源头减 少废气的排放量和回收废气冷凝后的废水,降低设施 的处理负荷 。采用措施如下, 即8 台脱硫罐都安装了 并联相通的管道、阀门。再生脱硫完成的脱硫罐, 向 已装料完成进入待再生的脱硫罐排气,不仅减少了废 气的排放量 ,同时可回收热能 、 添加剂和水等 ,降低了 废气设施的处理负荷 。待 2 罐压力平衡后 ,再向废气 处理设施排气。罐内的补充水从冷凝后的废水添加。 经2 年多的运行 ,脱硫过程没有废水排放 。 5 生物法处理技术与其他方法的比较 处理VOCs 废气或臭味的方法有物理、 化学和生物 法。目前,在再生胶动态脱硫 VOCs 废气处理运用的方 法主要有物理吸附法、 化学吸收燃烧法和生物处理法。 1 吸附法。主要是采用活性炭或其他吸附介 质,吸附废气中的污染物达到净化废气的方法 。该方 法的优点是结构简单 ,缺点是只适用小气量废气的处 理,运行费用高 。通常不用作第一级主要处理装置, 而是用作后续的深度处理装置 。 2 化学吸收燃烧法。主要是利用化学药剂或化 学方法与废气中的污染物起反应生成其他无污染的 物质的方法 。因为污染物成分大多呈现酸性或碱性, 因此比较行之有效的方法是用氢氧化钠、碳酸钠、硫 酸、 盐酸等酸碱中和反应 ,其中水洗法仅对水溶性的 污染物有效 ,该方法存在吸收液的二次污染问题, 吸 收液需处理达到水污染物排放标准方可排放 ,或再生 下转第 67 页 50 环 境 工 程 2008年 2 月第26 卷第1 期 固结材强度增长 ,分析原因是因为灰粒径过大时, 活 性物质可能包裹在灰颗粒中较难释放出来,灰粒径过 小时灰中的活性物质可能已被破坏 。 表 8 灰的粒径对固结材强度的影响 灰粒径 μ m14 d抗压强度 MPa 662. 19 1原状灰2. 89 3 结论 本研究燃煤脱硫电厂两大固体废物粉煤灰和脱 硫石膏在空气自然条件下的固结反应, 实验结果表 明,粉煤灰与脱硫石膏的质量配比、水固比、添加剂、 粉煤灰性能对固结材的强度影响较大, 得到几个结论 如下 1 粉煤灰与脱硫石膏的最佳质量比为 3∶ 2。 2 随水固比增加 ,固结材强度呈递减趋势 。 3 添加剂对固结材强度影响显著, 硫酸盐类添 加剂以 1 Na2SO4效果最好 ; 碱性添加剂以 1石灰 为佳 ,有工业废烧碱时可添加 1～ 3; 酸性添加剂 能有效增强固结材强度, 有工业废酸时可添加灰质量 的1。 4 粉煤灰性能对固结材强度有明显影响 ,灰中 含碳量增加时相应固结材强度减小 ,灰粒径过大或过 小都不利于固结材强度增长。研究结果表明 ,粉煤灰 和脱硫石膏两大固体废物在空气自然养护条件下可 产生良好的固结性, 少量添加剂可有效激发体系活性 使固结材强度增加。因此 ,利用电厂两大固体废物和 工业废料添加剂在自然条件下制备固结材,不仅成本 低廉, 且具有良好环境和经济效益, 可广泛应用于填 埋、 铺路等对固结性要求不高的领域 。 参考文献 [ 1] 田贺忠, 郝吉明, 赵, 等. 燃煤电厂烟气脱硫石膏综合利用途 径及潜力分析. 中国电力, 2006, 39 2 64 -69 作者通信处 王方群 400060 重庆经济技术开发区青龙路 1号 中 电投远达环保工程有限公司 2007- 09-12 收稿 上接第 50页 后回用。经吸收液处理后的废气经除雾或其他方法 干燥后进行燃烧处理 。该方法可处理大风量 ,缺点是 工艺复杂 ,有二次污染,运行费用高 。 3 生物滤池法处理。主要利用微生物将气体中 的有机污染物降解或转化为无害或低害类物质的过 程。与其他物理化学方法相比 ,用生物法处理废气投 资少 ,运行费用低,污染物不会被转移到其他地方 ,不 产生二次污染。适合处理中、小流量的废气。缺点是 占地较大 。 6 结语 生物过滤法在再生胶动态脱硫 VOCs 废气的运 用为再生胶生产企业另辟一条治理途径 。目前,严格 执行污染物排放标准, 加强对 V0Cs 废气的监测与治 理是再生胶行业今后的发展要求。究竞选择何种处 理方法合适,则要根据再生胶生产使用物质的性质, 废气排放的浓度 、 处理量及来源等因素决定 ,生物过 滤法技术只是一个发展和应用的方向, 对再生胶脱硫 VOCs 废气的处理, 处理的废气量合适, 操作简单、稳 定,处理效率高和运行费用低等优点。但是无论选用 哪一种技术方案 ,都必须由专业人员对整个项目的污 染物的来源 ,特性和现场的具体情况做全面 、 科学的 调查 、 研究和分析,才能做出科学,合理的决策 。 参考文献 [ 1] 都基峻, 季学李, 羌宁. 生物滴滤净化 VOCs 进展. 环境保护科学, 2004 30 123 [ 2] 何厚波, 郑金伟, 金彤, 等. 生物滤池工艺处理污水厂恶臭体. 环 境科学与技术,2006, 29 6 86 -88 [ 3] 王娟, 钟秦, 郑曼曼,等. 生物膜法净化甲苯二甲苯混合废气的研 究. 环境科学与技术,2006, 29 6 91 -97 [ 4] 张春燕, 孙代秋, 王枫, 等. 恶臭气体的生物处理技术. 石油化工 环境保护, 2006 3 24 -27 [ 5] 孙石, 王洁, 吴献花, 等. 生物法净化处理低浓度挥发性有机及 恶臭气体. 环境工程,2006 3 38 -41 [ 6] 罗鹏, 陈富新. 橡胶硫化废气的净化处理. 特种橡胶制品, 2006, 27 4 37 -39 作者通信处 杨建明 365500 福建沙县新城中路 100 号 沙县环境 保护局 2007- 08-02 收稿 67 环 境 工 程 2008年 2 月第26 卷第1 期 1 500mg m3, circulated liquid flow was 10 L h and pHwas 1. 5～ 3. 0, the result showed that the efficiency of aqueous catalytic oxidation and biological purification was better than that of biological purification, which showed the accelerationof catalyzer was effective. The efficiency of SO2 it showed cracking time of veneer which was made from gluewater including 80 g L dunking tea water was longer thanfrom gluewater including 80 g L boiling tea water or original gluewater. Keywords tea water, veneer, content of aldehyde, agglutination intensity and cracking time of veneer THE NOISE OF CONSTRUCTION DEMOLISHMENT AND ITS CONTROL Chen Baoxin Cheng Xiaohui 54 Abstract As the high-power strike demolishing machines and the explosive technique in demolishment have been wildly employed, the problem of demolishing noise has become so conspicuous. Thispaper, based on the s of demolishment and its machines, analyzesthe reasons and characteristics of demolishing noise, then tries to find out the s of prevention of the demolishing noise. Keywords demolition, noise, hydraulic breaker and blasting STUDY ON THE VIBRATION AND NOISE CONTROL OF ROLLING WASHING MACHINE CABINETXu Chao Zuo Yanyan Li Xiaochuan 57 Abstract In order to decrease the vibration and noise of a rolling washing machine cabinet, experimentalmodal analysiswas conductedand modal parameters were identified. Then, a finite element model of the cabinetwas established for calculating modal analysis. The resultsfrom test and calculation are in good agreement, which indicates that the finite element modelestablishedis correct. Basedonwhich an improvement on the cabinet structure was conducted. By means of establishing finite element model and vibration response analysis, increasing its rigidity was proved an effective measure for decreasing the cabinet vibration and noise. Keywords washing machine, vibration and noise, modal analysis, finite element and harmonic response DISPOSAL AND COMPOSTING UTILIZATION OF SLUDGE FROM SEWAGE TREATMENT PLANTChen Yan Chen Yuru Tang Gang et al 60 Abstract Sludge disposal is an important process of sewage treatment plant, it holds an important part in the entire sewage treatment process. The sof sludge disposal included common landfill, sludge incineration, making brick, composting and so on. Biological compost is a noticeable green environment friendship .A was proposed using microorganism leaven, which linked up the characters of sludge and accessories to carry out the harmless processing. Analysis of sludge disposal and the reasonable utilization of typical sewage treatment 4 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 26, No. 1,Feb. , 2008