陳曉香 吳朝明 鄒家慶

（1.鐘山職業(yè)技術(shù)學(xué)院，環(huán)境工程系，江蘇 南京 210049；2.臺(tái)州同創(chuàng)環(huán)保工程有限公司，浙江 臺(tái)州 317700 3.南京工業(yè)大學(xué)，環(huán)境工程研究院，江蘇 南京 210049）

1.工程概況

某醫(yī)藥化工有限公司生產(chǎn)氫氣、反式-4-氨基環(huán)已醇、環(huán)己甲酸、四氫糠醇和1，3-丙二胺等產(chǎn)品。產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中，多種有害廢氣直接自由排放，影響到下風(fēng)向的居民區(qū)，并嚴(yán)重污染生態(tài)環(huán)境。另外，該廠建有一座廢水處理站，調(diào)節(jié)池、格柵井、吹脫池、好氧池等設(shè)施工作中也產(chǎn)生了難聞的氣味散逸到大氣當(dāng)中，為使該廠廢氣達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，需要找到一個(gè)合適的工藝對(duì)廢氣進(jìn)行收集并有效治理。

1.1 廢氣類(lèi)型及來(lái)源

表1 全廠廢氣排放表

由表可知，該廠總廢氣量為10680 m3/h，工程設(shè)計(jì)風(fēng)量為11000m3/h。

這些氣體中，乙醇、乙酸乙酯、丙酮、丙烯腈等在一定條件下易與空氣形成爆炸性混合物，其中，丙烯腈遇熱發(fā)生猛烈的燃燒和爆炸，分解產(chǎn)生含有一氧化碳、氮氧化物、氰化氫的有毒煙霧，還易與堿劇烈反應(yīng)，引起火災(zāi)和爆炸。1，3-丙二胺具有腐蝕性，如果不進(jìn)行妥善處理，將留下安全隱患，因此，必須進(jìn)行有效治理，并達(dá)標(biāo)排放。

1.2 設(shè)計(jì)原則

本工程設(shè)計(jì)原則是以當(dāng)?shù)丨h(huán)保局制定的醫(yī)化企業(yè)廢氣規(guī)范化整治方案、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》和《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生排放標(biāo)準(zhǔn)》為指導(dǎo)，對(duì)工藝設(shè)備進(jìn)行全面技術(shù)改造，提高清潔生產(chǎn)程度和減少?gòu)U氣排放量，對(duì)排出的廢氣經(jīng)有效收集并化學(xué)處理后達(dá)標(biāo)排入大氣中【1】。

1.2.1 突出對(duì)環(huán)境污染危害大的有機(jī)污染物如乙酸乙酯的收集處理。對(duì)各工藝中溶劑濃縮回收過(guò)程，和冷凝器放空口等排出的高濃度水溶性差的有機(jī)廢氣先經(jīng)過(guò)冷凝回收后【2】,再接入廢氣處理系統(tǒng)；對(duì)其他壓濾機(jī)等產(chǎn)生的低濃度有機(jī)廢氣，上部設(shè)集氣罩，需要時(shí)進(jìn)行抽風(fēng)，排入廢氣處理系統(tǒng)，最后經(jīng)多級(jí)吸收塔吸收處理后達(dá)標(biāo)排空。

1.2.2 對(duì)環(huán)己甲酸、污水站等酸性廢氣，采用堿液吸收處理，去除率可達(dá)到80%以上；對(duì)1，3-丙二胺等堿性廢氣，采用酸液吸收處理，去除率可達(dá)到80%以上。

1.2.3 上述處理過(guò)程產(chǎn)生的廢水送廢水處理站進(jìn)行進(jìn)一步處理，冷凝物可經(jīng)再生處理回收溶劑。

1.3 排放標(biāo)準(zhǔn)

執(zhí)行GB 16297-1996《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)、GBZ1-2010《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生排放標(biāo)準(zhǔn)》和GB14554-93《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》見(jiàn)表2、3。

設(shè)計(jì)煙囪高度:全廠一支煙囪，高度為20米。

表2 污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

表3 工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)功能區(qū)分類(lèi)，該項(xiàng)目所在地屬于二類(lèi)區(qū)。常規(guī)污染因子執(zhí)行《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3095-2012的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，特殊污染因子執(zhí)行《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生排放標(biāo)準(zhǔn)》GBZ1-2010，特征污染物參照原蘇聯(lián)居住區(qū)大氣中有害物的最大允許排放濃度。具體數(shù)值見(jiàn)下表4。

表4 相關(guān)廢氣居民區(qū)標(biāo)準(zhǔn)

2.工藝設(shè)計(jì)和工藝流程

2.1 清潔生產(chǎn)措施

2.1.1 原料方面:

①加強(qiáng)對(duì)溶劑等原料進(jìn)廠的控制，拒絕質(zhì)量不合格的原料；

②原料儲(chǔ)罐要安裝液位控制器，防止溢流，避免各種原料在貯存期間交叉污染，貯槽應(yīng)有密封裝置，采用水封，減少蒸發(fā)損失；

③夏天采用噴水冷卻，盡量減少物料在現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng)；

④管道輸送原料時(shí)，要經(jīng)常檢查是否有跑、冒、滴、漏等現(xiàn)象【3】。

2.1.2 生產(chǎn)工藝方面:采用高效冷凝換熱設(shè)備，實(shí)施二級(jí)冷凝，提高溶劑回收率。

2.1.3 能源和用水方面:

①盡量做到冷卻循環(huán)水的回用，工藝用水的套用；

②采用節(jié)電、節(jié)能新技術(shù)、新設(shè)備和新材料，合理設(shè)計(jì)全廠供電配電系統(tǒng)，降低電損率，安裝電容自動(dòng)無(wú)功補(bǔ)嘗裝置，提高功率因素；

③凡用熱、冷設(shè)備及管道，全部采用新型保溫材料。

2.1.4 廢物處理與循環(huán)利用方面:

①檢查廢物收集和貯存設(shè)施，減少?gòu)U物混合，實(shí)施清、污分流；

②對(duì)回收、循環(huán)利用的廢料應(yīng)采取凈化措施；

③對(duì)液體廢料采取沉淀、過(guò)濾等措施，對(duì)固體廢料可采用清洗篩選措施，對(duì)蒸汽應(yīng)采取冷凝、回收等措施。

2.2 廢氣收集及治理

2.2.1 對(duì)每個(gè)車(chē)間的冷凝器出口、高位槽排空口、儲(chǔ)罐排空口、水沖泵密封后排空口、反應(yīng)釜排空口和污水處理站調(diào)節(jié)池、格柵井、吹脫池等廢氣統(tǒng)一收集后，送入廢氣處理中心經(jīng)過(guò)二級(jí)吸收，尾氣由風(fēng)機(jī)牽引送入20米煙囪高空達(dá)標(biāo)排放。

2.2.2 對(duì)無(wú)組織排放的部位，如壓濾機(jī)，建一個(gè)密封的小房間，在其正上方接入廢氣主管,根據(jù)需要進(jìn)行抽風(fēng)吸氣；離心機(jī)由敞開(kāi)式改為密封式，在離心機(jī)旁做一個(gè)儲(chǔ)罐槽，儲(chǔ)放離心后的母液，儲(chǔ)罐的排空口接到廢氣主管。

2.3 廢氣治理工藝流程

圖1 廢氣處理總流程示意圖

2.4 工藝流程說(shuō)明

各股需處理的廢氣經(jīng)集中收集后，經(jīng)過(guò)稀硫酸液吸收塔，pH控制在4-6范圍內(nèi)，使廢氣污染物中的1，3-丙二胺、乙醇、丙酮、乙酸乙酯和環(huán)己甲酸等水溶性物質(zhì)被酸吸收70%-85%，乙酸乙酯在酸液中得到水解；尾氣進(jìn)入堿液吸收塔，pH控制在9-11范圍內(nèi)，使廢氣污染物中的環(huán)己甲酸、乙酸乙酯廢氣和污水處理站酸性物質(zhì)與堿液發(fā)生中和反應(yīng)，1，3-丙二胺、乙醇、丙酮等水溶性物質(zhì)被堿液吸收而得以徹底去除，最后尾氣由風(fēng)機(jī)牽引送入煙囪高空達(dá)標(biāo)排放。

吸收液在塔釜內(nèi)通過(guò)循環(huán)泵送塔頂循環(huán)操作，保證系統(tǒng)高效穩(wěn)定運(yùn)行。吸收液的pH則由pH警報(bào)裝置實(shí)行自動(dòng)控制。定期對(duì)吸收液進(jìn)行清理，吸收液中污染物濃度高時(shí)，將吸收液排至污水處理站處理。

3.處理設(shè)施處理效果

主要處理單元的處理效果（清潔生產(chǎn)后）如下表所示

表5 主要處理單元的處理效果 單位:mg/m3

4.工程造價(jià)及運(yùn)行費(fèi)用

本工程估算投資為88.01萬(wàn)元，其中基礎(chǔ)土建費(fèi)1萬(wàn)元，清潔生產(chǎn)投資11.93萬(wàn)元，廢氣處理工程設(shè)備投資53.49萬(wàn)元，其他安裝，設(shè)計(jì)，調(diào)試及稅費(fèi)等21.59萬(wàn)元。運(yùn)行費(fèi)用為17.28元/小時(shí)。

5.結(jié)語(yǔ)

醫(yī)藥化工廠生產(chǎn)的廢氣危害性強(qiáng)，收集、處理難度大，本工程通過(guò)工藝分析和現(xiàn)場(chǎng)勘查，得出該廠各產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣量，并根據(jù)各廢氣特性，設(shè)計(jì)了收集、治理方案，經(jīng)實(shí)際運(yùn)行后，處理效果良好，達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn)。

[1]陳伶利.醫(yī)藥化工行業(yè)的有機(jī)廢氣控制及處理[J].化工管理,2014(8):209.

[2]黃維秋，石莉，胡志倫等.冷凝和吸附集成技術(shù)回收有機(jī)廢氣[J].化學(xué)工程,2012(6):13-17.

[3]馮元群，康穎，吳斌等.醫(yī)藥化工行業(yè)溶劑廢氣治理存在的問(wèn)題及防治對(duì)策[J].環(huán)境污染與防治,2010(4):93-95.