制藥企業(yè)廢水處理站廢氣收集與處理

任建軍，應(yīng)曉寧（浙江醫(yī)藥股份有限公司昌海生物分公司，浙江 紹興312000）

制藥企業(yè)廢水處理站廢氣收集與處理

任建軍，應(yīng)曉寧（浙江醫(yī)藥股份有限公司昌海生物分公司，浙江 紹興312000）

對(duì)廢水處理站廢氣的進(jìn)行集中收集，用RTO進(jìn)行焚燒處理，取得了低碳處理的良好效果，VOC處理效果95%以上。

廢氣；收集；處理；RTO；VOCs；低碳

1 前言

隨著人們對(duì)霧霾與揮發(fā)性有機(jī)化合物VOCs（volatile organic compounds）關(guān)聯(lián)度的認(rèn)識(shí)及北京、上海等地VOCs整治收費(fèi)政策的出臺(tái)，制藥企業(yè)面臨越來(lái)越大的VOCs整治壓力。

由于制藥企業(yè)使用的有機(jī)溶劑種類(lèi)多，很多有機(jī)溶劑最終到廢水中，使得廢水處理過(guò)程中常產(chǎn)生大量的VOCs，如甲苯，正己烷，乙酸丁酯，二氯甲烷等，另外，廢水在降解過(guò)程中產(chǎn)生含惡臭的中間產(chǎn)物，如硫化氫、氨、硫醇，如不加以收集和妥善處理，會(huì)嚴(yán)重污染周邊環(huán)境。由于很多企業(yè)對(duì)廢水處理過(guò)程中的廢氣污染認(rèn)識(shí)不足和環(huán)保投入不足，制藥企業(yè)的廢水處理現(xiàn)場(chǎng)常存在嚴(yán)重的臭氣污染和VOCs污染，須對(duì)廢水處理過(guò)程中廢氣進(jìn)行收集與處理。

2 廢水處理站的廢氣收集

制藥企業(yè)的廢水處理設(shè)施主要包括調(diào)節(jié)池、事故池、預(yù)處理池、生化處理池、沉淀池、排放池、污泥池、污泥處理與儲(chǔ)存等，還有的有危險(xiǎn)廢物堆放場(chǎng)，這些部位的廢氣均應(yīng)收集、處理。

廢氣的收集宜在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段就綜合考慮，做好設(shè)備、水池的密封。廢氣收集方式一般采取機(jī)械引風(fēng)收集。位置不同收集方式也應(yīng)有所區(qū)別，特別是調(diào)節(jié)池，曝氣式調(diào)節(jié)池的VOCs有時(shí)高達(dá)數(shù)千ppm，如不加以特殊考慮，存在很大的安全隱患，為降低安全風(fēng)險(xiǎn)，該位置必須設(shè)置阻火器。從安全角度考慮，最為理想的是水封式阻火器，水封高度一般250～300mm。調(diào)節(jié)池用獨(dú)立的引風(fēng)機(jī)收集最為理想，其它部位采用一臺(tái)引風(fēng)機(jī)，合理設(shè)計(jì)管路和風(fēng)速以滿(mǎn)足廢氣收集的需求。

生化處理池的廢氣收集十分關(guān)鍵，很多失敗的設(shè)計(jì)是由于忽略了生化處理池特別是好氧池廢氣的收集，導(dǎo)致企業(yè)不得不進(jìn)行另請(qǐng)環(huán)保專(zhuān)業(yè)單位進(jìn)行二次設(shè)計(jì)、加蓋，原先設(shè)計(jì)的廢氣處理設(shè)施也因廢氣量增加而不適用，需要增加廢氣處理設(shè)施，對(duì)企業(yè)造成損失。

各個(gè)水池吸風(fēng)口的末端要安裝壓力檢測(cè)裝置，常用的有壓力變送器與壓力表，范圍-1000～0Pa，實(shí)際運(yùn)行時(shí)要保證在-5Pa以下，確保池內(nèi)整體負(fù)壓，才能保證無(wú)廢氣外溢。各收集部位的風(fēng)管需安裝閥門(mén)，用以調(diào)節(jié)風(fēng)量與壓力平衡。

由于水池加蓋后檢修變得困難，在加蓋范圍內(nèi)的設(shè)備、管道材質(zhì)需要提升防腐等級(jí)。管道材質(zhì)可選用不銹鋼、玻璃鋼或PP，各個(gè)部位需設(shè)置排液裝置。干管風(fēng)速一般8～10m，支管風(fēng)速4～5m。

3 廢氣處理方案的選擇

廢水處理站的廢氣處理方法多種多樣，常用的處理方法有生物處理法、光催化氧化法、低溫等離子法、多級(jí)噴淋吸收法、光化學(xué)氧化法、RTO焚燒法、催化焚燒法等。

很多企業(yè)采用生物處理，由于生物處理法對(duì)低濃度的硫化氫有良好的處理效果，對(duì)有機(jī)物的處理也有一定效果[1]，處理費(fèi)用低，得到很多企業(yè)的歡迎。由于生物法對(duì)有機(jī)物的效果有限，且隨著VOC收費(fèi)政策的出臺(tái)與臭氣排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，生物處理法大多難以滿(mǎn)足企業(yè)對(duì)臭氣濃度的處理需要。

對(duì)于個(gè)別企業(yè)而言，用高空排放進(jìn)行稀釋擴(kuò)散[2]的辦法能實(shí)現(xiàn)臭氣濃度與VOC的達(dá)標(biāo)，但對(duì)污染物的削減沒(méi)有意義，由于園區(qū)內(nèi)各企業(yè)廢氣排放的迭加效應(yīng)及在大氣污染物擴(kuò)散的不利天氣，廢氣對(duì)周邊環(huán)境會(huì)產(chǎn)生較大的影響。為提高整體的處理效果，改善環(huán)境，需要加強(qiáng)廢氣收集、密閉與處理，實(shí)現(xiàn)有效降低廢氣污染物的總量排放。

低溫等離子法與光化學(xué)氧化法的處理原理總體相似，都是用高氧化性的物質(zhì)來(lái)氧化廢氣，處理效果也較相似，廢氣處理后需要增加臭氧分解裝置，否則對(duì)臭氣濃度的處理效果較差，難以達(dá)到即將提高的臭氣濃度排放標(biāo)準(zhǔn)。

噴淋吸收法常為多級(jí)噴淋吸收法，對(duì)于不同的物質(zhì)選用不同的吸收劑，對(duì)乙醇、丙酮等水溶性的物質(zhì)處理效果較好，可達(dá)到70～85%[3]。對(duì)非水溶性的物質(zhì)處理效果較差，需消耗較多的吸收劑，總體處理效果一般，難以達(dá)到處理效率與臭氣濃度標(biāo)準(zhǔn)的雙控制要求，對(duì)于處理較高濃度的非水溶性VOC的廢氣也存在難以達(dá)標(biāo)的問(wèn)題，該方法僅對(duì)水溶性VOC且臭氣濃度較低的廢氣較適用。

催化焚燒法是指有機(jī)廢氣在固體催化劑的催化作用下，當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)到起燃溫度而發(fā)生無(wú)火焰氧化，并氧化分解為二氧化碳和水，同時(shí)放出大量熱能的現(xiàn)象。催化焚燒法的起燃溫度較低，一般在200～500℃[4]即可發(fā)生氧化反應(yīng)，因而具有能耗較低，處理效果好等多種優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)于廢氣中含有易導(dǎo)致催化劑中毒物質(zhì)或易產(chǎn)生二噁英的廢氣不適用，催化劑常含有貴金屬，設(shè)備造價(jià)常常較高。

RTO焚燒法即蓄熱式熱氧化爐法，一般選用用三室RTO，焚燒溫度750～850℃，停留時(shí)間1.5～3s，對(duì)廢氣的選擇性小，高溫對(duì)VOC及惡臭物質(zhì)分解較完全，廢氣焚燒的熱量通過(guò)蓄熱材料回收，在節(jié)約能源和減少?gòu)U氣污染方面具有很大優(yōu)勢(shì)。為進(jìn)一步提高廢氣的處理效果，RTO后設(shè)計(jì)噴淋吸收塔，以吸收尾氣中的二氧化硫、氯化氫等酸性物質(zhì)。

某制藥企業(yè)根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況，對(duì)廢水處理站的廢氣收集進(jìn)行了一體化設(shè)計(jì)，使用RTO焚燒法處理廢水處理站的廢氣，焚燒溫度850～860℃，停留時(shí)間2s，廢氣處理能力38000m3/h。設(shè)計(jì)上采用生產(chǎn)車(chē)間收集的VOC2000～5000mg/L廢氣和車(chē)間副產(chǎn)物甲醇作為RTO焚燒爐的補(bǔ)充能源，具有能耗低、處理成本低、處理效果穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)，尾氣加堿液噴淋吸收塔，廢氣排放達(dá)標(biāo)有可靠的保障。

經(jīng)2年多的實(shí)際運(yùn)行檢測(cè)，對(duì)甲醇、甲苯、非甲烷總烴等VOCs的處理效率大于95%，非甲烷烴排放濃度小于10mg/m3，惡臭濃度小于550（排氣筒高度35m），均遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于排放標(biāo)準(zhǔn)。

4 設(shè)計(jì)運(yùn)行注意事項(xiàng)

由于大部分VOCs為易燃易爆氣體，為確保RTO的運(yùn)行安全，除設(shè)置泄爆裝置、阻火器等安全設(shè)施外，在廢氣進(jìn)入RTO前的總管上還需安裝在線LEL檢測(cè)儀，安裝距離必須足夠，以留有足夠的閥門(mén)切換時(shí)間，確保進(jìn)入RTO的VOCs可燃?xì)怏w濃度小于混合氣體爆炸下限的25%以下，最好在20%以下，LEL檢測(cè)儀器宜用可靠的雙儀表檢測(cè)，并進(jìn)行定期校驗(yàn)。

另外，由于廢氣中不可避免地含有腐蝕性物質(zhì)，管道與設(shè)備防腐，建議優(yōu)先選用導(dǎo)靜電的玻璃鋼管，其次為SUS304不銹鋼管，所有管道必須做好可靠的接地，并每年按相關(guān)規(guī)范進(jìn)行檢測(cè)。

5 結(jié)語(yǔ)

廢水處理站的廢氣全部收集后，與車(chē)間收集的較高濃度VOCs廢氣混合后采用RTO焚燒處理能有效降低處理成本，VOCs去除率95%以上，處理效果好，臭氣濃度與VOCs完全達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)，該廢氣收集與處理辦法在某制藥企業(yè)的應(yīng)用取得了良好環(huán)保效果并實(shí)現(xiàn)低碳運(yùn)行，值得在相似的制藥與醫(yī)藥化工企業(yè)廢水處理站的廢氣處理推廣，企業(yè)可根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保要求與自身的生產(chǎn)特點(diǎn)選用。

[1]張海杰，王 鵬.生物濾床處理污水處理廠惡臭廢氣中試研究，2014（4）：113～115.

[2]朱金芝.污水廠惡臭處理技術(shù)探究，資源節(jié)約與環(huán)保，2013（9）：129. [3]王伯超.催化焚燒技術(shù)在苯酚丙酮裝置尾氣處理中的應(yīng)用，石化技術(shù)，2011，18（4）：49～51.

[4]陳曉香，吳朝明，鄒家慶.某醫(yī)藥化工公司廢氣治理工程.化工管理，2015，2：205～208.

X787

A

2095-2066（2016）22-0007-02

2016-7-10

任建軍（1966-），男，浙江嵊州人，環(huán)保工程師，本科，主要從事制藥企業(yè)的環(huán)保管理與處理工作。