李正文
[聯(lián)泓(山東)化學有限公司,山東 滕州 277527]
聯(lián)泓(山東)化學有限公司采用水煤漿加壓氣化、變換、低溫甲醇洗、合成、精餾工藝生產(chǎn)甲醇。制得的水煤漿在氣化工段與空分來的高壓氧氣反應(yīng)制取水煤氣,進入變換裝置后再進入低溫甲醇洗凈化,氫回收裝置產(chǎn)生的富氫氣與低溫甲醇洗凈化氣一起組成甲醇合成新鮮原料氣,通過合成塔生成粗甲醇,粗甲醇經(jīng)過精餾送往罐區(qū)作為產(chǎn)品外售。
生產(chǎn)裝置產(chǎn)生的污水主要是氣化廢水、精餾廢水、甲醇洗甲醇分離水等,原處理采用序列間歇式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process,SBR)(見圖1),水池敞口,達到《污水綜合排放標準》 (GB 8978——1996)中的一級標準后外排。
圖1 SBR處理流程
2018年4月23日,山東省發(fā)布了《揮發(fā)性有機物排放標準第6部分:有機化工行業(yè)》(DB 37/2801.6——2018)和《有機化工企業(yè)污水處理廠(站)揮發(fā)性有機物及惡臭污染物排 放標準》(DB 37/3161——2018)兩個地方排放標準。
為貫徹執(zhí)行上述標準要求,公司現(xiàn)有污水預處理、SBR池等產(chǎn)生揮發(fā)性有機物和惡臭污染物的裝置需要密閉收集,收集后的廢氣采取送、排風措施進入廢氣集中處理設(shè)施處理,處理達標后方可排放。為此,公司對污水處理進行升級改造,在污水處理站后續(xù)建設(shè)揮發(fā)性有機物及惡臭污染物治理項目(以下簡稱項目),對污水處理過程中產(chǎn)生的氣體進行收集、輸送后集中處理,以實現(xiàn)達標排放。
項目采用“堿洗法+生物過濾”對污水臭氣進行凈化處理,通過臭氣加蓋密閉系統(tǒng)匯集污水臭氣,由臭氣管道輸送系統(tǒng)將污水臭氣送入堿洗處理工段,與堿液中和洗去酸性物質(zhì)后,送至生物過濾工段,經(jīng)生物過濾處理后排空(見圖2 )。
圖2 工藝流程
污水池各臭氣源點的臭氣經(jīng)集氣系統(tǒng)負壓收集后,由離心風機直接導入洗滌-生物濾床除臭設(shè)備。洗滌床具有以下功能:(1)減輕濃度峰值對設(shè)備的沖擊;(2)有效除塵;(3)調(diào)節(jié)臭氣的濕溫度;(4)去除部分水溶性物質(zhì)。后段的多級生物過濾床內(nèi),通過氣液、液固傳質(zhì)由多種微生物將致臭物質(zhì)降解。
惡臭氣體中的氨先與水反應(yīng)生成氨水。氨水在有氧條件下,經(jīng)亞硝酸細菌和硝酸細菌的硝化作用轉(zhuǎn)為硝酸;在厭氧條件下,硝酸鹽還原細菌將硝酸鹽還原為氮氣。
硝化反應(yīng)式為:反硝化反應(yīng)式為:
項目主要建設(shè)內(nèi)容包括臭氣加蓋密閉裝置、臭氣管道輸送裝置、堿洗處理裝置、生物過濾裝置、尾氣排放裝置、相關(guān)輔助設(shè)施以及污水冷卻塔等。臭氣加蓋密閉裝置采用玻璃鋼加蓋裝置,分別設(shè)置在勻質(zhì)調(diào)節(jié)池、事故池、SBR池、生物污水調(diào)節(jié)池、污泥脫水房、污水冷卻塔等污水臭氣散發(fā)處。臭氣管道輸送裝置主要設(shè)備為風管,風管為圓形,材料選用有機玻璃鋼材質(zhì),由臭氣加蓋密閉裝置架空敷設(shè)至堿洗處理裝置。堿洗處理裝置主要設(shè)備為堿洗塔,生物過濾裝置主要設(shè)備為生物濾池,排放裝置主要設(shè)備為15 m高煙囪。輔助設(shè)施主要包括控制系統(tǒng)、儀表、測量裝置、鋼結(jié)構(gòu)、平臺等。
2.3.1 堿洗工藝
堿洗處理設(shè)備是用來處理有腐蝕性或毒性的可溶性氣體、液滴或者微粒的空氣污染防治設(shè)備。整套設(shè)備為塔式結(jié)構(gòu),廢氣進入洗滌塔底部后,向上流經(jīng)填充層時,堿液自噴嘴均勻噴灑在填料表面以保持濕潤;同時廢氣與堿液在充分濕潤的填料表面相互接觸,在化學吸收作用下,將廢氣中硫化氫等含硫化合物的酸性氣體吸收在洗滌液中,達到去除酸性污染物的目的。然后,氣流經(jīng)過塔頂?shù)某F器移除夾雜的水汽。
堿洗處理系統(tǒng)的特點有:(1)凈化效率高,氣體在箱體內(nèi)的停留時間僅為2~4 s,即可完成凈化過程,去除效率在90%以上;(2)耐沖擊負荷,對負荷的急劇變化有很好的適應(yīng)能力,配備pH控制器,自動調(diào)整吸收液濃度,維持高效運行;(3)設(shè)備體積小,占地面積少。由于完成凈化所需時間短,處理同樣流量氣體所需時間更短、占地更少。
2.3.2 生物過濾工藝
生物過濾工藝采用一體化生物除臭裝置,由預洗池和生物濾池組成?;旌蠚怏w首先通過預洗池進行加濕除塵并去除大部分的水溶性氣體,減少對生物濾池微生物的毒害作用;之后通過生物濾池,與附著在生物填料上的微生物接觸,生物體通過自身的生化反應(yīng),吸收混合氣體中的惡臭組分,轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和維持生物體新陳代謝的物質(zhì)。
生物填料以無機礦質(zhì)為主,添加各種有機、無機成分,采用多種級配,以提高抗碎性能,能避免被壓實,同時提供微生物生長的各種營養(yǎng)元素。填料的通透性和穩(wěn)定性良好,可以保證在長期運行條件下保持較小的壓力損失。填料具有較大的比表面積,具有良好的pH緩沖能力、濕度保持能力和養(yǎng)分保持能力。
生物濾池具有以下特點:(1)運行成本低。以揮發(fā)性有機物作為生物體內(nèi)的能源,只要微生物與其接觸,就可以實現(xiàn)氧化、分解。微生物生長適宜的溫度一般為20~30 ℃,接近常溫,通常情況下不用加熱,節(jié)省能源和資源,處理成本低廉。(2)可避免或減少二次污染。將硫系、碳系、氮系等各種惡臭成分通過微生物的作用,氧化和分解成CO2、H2O、SO42-等。(3)處理效率高。微生物依靠填料中的有機質(zhì)維持生長,不需要額外投加營養(yǎng)劑。微生物分解惡臭物質(zhì)的速度快、效率高,反應(yīng)穩(wěn)定。(4)設(shè)備運行采用全自動控制,無需人工操作。維護管理簡單,操作人員只需巡視是否有機器發(fā)生故障,運行非常穩(wěn)定。生物濾床對硫化氫、氨氣臭氣的去除率可穩(wěn)定在90%以上。
委托資質(zhì)單位編制項目可行性研究報告,取得了建設(shè)項目備案證明。
根據(jù)可行性研究報告編制了《安全生產(chǎn)條件和設(shè)施綜合分析報告》;委托資質(zhì)設(shè)計單位編制了《項目安全設(shè)施設(shè)計》,并組織了專家審查。
建成、投入試運行后,委托資質(zhì)評價單位編制了安全設(shè)施竣工驗收評價報告,組織專家進行了驗收審查,經(jīng)整改和專家復核后正式投入使用,目前運行穩(wěn)定,達到了預期效果。