陳 剛

(開(kāi)封龍宇化工有限公司，河南省聚甲醛基新材料工程技術(shù)中心，河南 開(kāi)封 475200)

0 前言

工業(yè)生產(chǎn)中伴隨著大量廢氣的排出，主要以有機(jī)廢氣為主，有機(jī)廢氣種類(lèi)繁多，來(lái)源廣泛，治理難度大，一次性投資和操作費(fèi)用高，大部分無(wú)回收利用價(jià)值；成分復(fù)雜的有機(jī)廢氣則更加難以?xún)艋?、分離和回收。目前有機(jī)廢氣(VOC)治理的主要方法有回收法和消除法?；厥辗ㄓ校夯钚蕴课?、變壓吸附、洗滌吸收或冷凝回收、膜分離；消除法有：熱氧化、催化氧化、碳吸附+催化燃燒等。

聚甲醛生產(chǎn)中污水處理產(chǎn)生的廢氣具有濃度低、風(fēng)量大的特點(diǎn)，沒(méi)有回收利用價(jià)值，不具備燃燒特點(diǎn)。綜合考慮投資、運(yùn)行成本和治理效果，選用UV光解+活性炭吸附后達(dá)標(biāo)高處放空的方法[1]。

1 系統(tǒng)概述

針對(duì)廢水處理過(guò)程中的廢氣產(chǎn)生環(huán)節(jié)，進(jìn)行收集后集中處理。需要收集廢氣的系統(tǒng)包括：調(diào)節(jié)池、預(yù)處理池、厭氧池和好氧池。針對(duì)上述工段，每個(gè)水池加反吊膜密封后對(duì)廢氣進(jìn)行集中收集。廢氣經(jīng)收集后首先進(jìn)入除霧塔，除去水霧后依次進(jìn)入U(xiǎn)V光解發(fā)生裝置、活性炭吸附裝置，進(jìn)一步去除廢氣中的污染物，經(jīng)引風(fēng)機(jī)通過(guò)排氣筒達(dá)標(biāo)排放。臭氣處理工藝流程圖見(jiàn)圖1。

圖1 臭氣處理工藝流程圖

1.1 工藝概述

1.1.1UV光解

光解根據(jù)以是否需要電極來(lái)激發(fā)產(chǎn)生臭氧分為有極紫外和無(wú)極紫外兩種，工業(yè)化應(yīng)用較多的是有極紫外光解法。在波長(zhǎng)170～184.9 nm(704～647 kJ/mol)高能紫外線的作用下，一方面空氣中的氧氣被裂解，然后組合產(chǎn)生臭氧；另一方面將惡臭氣體的化學(xué)鍵斷裂，使之形成游離態(tài)的原子或基團(tuán)；同時(shí)產(chǎn)生的臭氧參與到反應(yīng)過(guò)程中，使惡臭氣體最終被裂解、氧化生成簡(jiǎn)單的穩(wěn)定的化合物，如CO2、H2O、SO2、NO2等。光解法可以破壞物質(zhì)的部分化學(xué)鍵，從而改變其性質(zhì)，達(dá)到去除有害物質(zhì)的目的，不需耗費(fèi)大量能量將有機(jī)物全部轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物，節(jié)約能源。占地面積小，操作靈活，條件滿(mǎn)足的情況下，光解的凈化效率最高可達(dá)到99.9%以上。

1.1.2活性炭法

活性炭具有孔隙率高的特點(diǎn)，孔徑相對(duì)越小且孔數(shù)越多的活性炭，其比表面積就越大。巨大的比表面積就有強(qiáng)大的表面吸附能。表面吸附能把小分子(分子直徑數(shù)量級(jí)通常在10-10m)污染物捕捉并固定在微孔中，通過(guò)的氣體即為干凈氣體。

1.2 主要設(shè)備

①除霧塔：利用塔內(nèi)裝填的專(zhuān)用填料及折流板進(jìn)行除霧，同時(shí)也有吸收VOCs和降塵的目的。②引風(fēng)機(jī)：風(fēng)量10 000 m3/h，設(shè)備防腐等級(jí)WF2，防爆等級(jí)ExibⅡBT4。③軸流風(fēng)機(jī)：風(fēng)量3 000 m3/h，風(fēng)壓300 Pa，設(shè)備防腐等級(jí)WF2，防爆等級(jí)ExibⅡBT4，為收集廢氣及廢氣處理系統(tǒng)提供動(dòng)力。④UV光分解凈化器：輸入電壓220 V；燈管功率(36根)5 760 W。⑤活性炭?jī)艋鳎哼^(guò)濾風(fēng)速0.5 m/s；接觸時(shí)間0.6 s；壓力損失500～700 Pa；處理效率99%。裝填蜂窩狀活性炭，規(guī)格100 mm×100 mm×100 mm。⑥低位槽：收集各處理單元的冷凝水，低位槽排水系統(tǒng)可手動(dòng)排水，可與液位計(jì)聯(lián)鎖啟動(dòng)?？筛鶕?jù)生產(chǎn)情況在主控柜內(nèi)選擇自動(dòng)或手動(dòng)。

2 系統(tǒng)操作

根據(jù)生產(chǎn)及環(huán)保要求情況而定，開(kāi)啟相應(yīng)風(fēng)管風(fēng)閥，開(kāi)啟對(duì)應(yīng)軸流風(fēng)機(jī)往池內(nèi)鼓風(fēng)，然后依次開(kāi)啟UV光分解凈化器、引風(fēng)機(jī)。由于管道內(nèi)氣體含濕氣較大，管道內(nèi)可能存在積水的情況，應(yīng)定期及時(shí)排水，考慮操作的便利性，管道上裝設(shè)的排水閥放在常開(kāi)狀態(tài)；除霧塔、UV光分解凈化器、活性炭吸附箱等設(shè)備底端均設(shè)有排水閥，也應(yīng)保持常開(kāi)狀態(tài)；引風(fēng)機(jī)葉輪機(jī)殼下端設(shè)有排水孔，應(yīng)定期對(duì)其排水，管道廢水集中排至調(diào)節(jié)池。

注意事項(xiàng)：①在風(fēng)機(jī)新安裝后開(kāi)始正式運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，或在使用過(guò)程中發(fā)生流量過(guò)大或過(guò)小時(shí)，可對(duì)主控柜的風(fēng)機(jī)變頻器進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)，其管道內(nèi)風(fēng)速不宜超過(guò)0.5 m/s，否則將影響整個(gè)系統(tǒng)的廢氣處理效率。②系統(tǒng)停機(jī)時(shí)，先停止風(fēng)機(jī)，再停止供氧設(shè)備，使得設(shè)備內(nèi)殘余氣體光氧催化，最終得到排放。③活性炭一般使用6～12個(gè)月需要更換(可根據(jù)廢氣濃度而定)，將舊的活性炭一次拿出，避免過(guò)大的振動(dòng)和用力，以免弄碎活性炭掉入設(shè)備內(nèi)部(難以清理)，安裝新碳時(shí)同樣要避免以上情況，要平整緊密地安放。

3 結(jié)果與分析

廢氣裝置進(jìn)口檢測(cè)分析結(jié)果見(jiàn)表1。廢氣處理裝置出口檢測(cè)分析結(jié)果見(jiàn)表2。

表1 廢氣裝置進(jìn)口檢測(cè)分析結(jié)果

表2 廢氣處理裝置出口檢測(cè)分析結(jié)果

從表1、表2可以看出，此裝置應(yīng)用對(duì)聚甲醛污水處理生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣氨、硫化氫、甲醛等氣體有較強(qiáng)的去除能力，結(jié)果達(dá)到預(yù)期，符合國(guó)家環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)論

UV光解+活性炭廢氣處理法在聚甲醛生物池廢氣處理中的應(yīng)用，經(jīng)過(guò)證明，其對(duì)聚甲醛廢水處理過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣，有較強(qiáng)的處理、凈化、去除能力，減少了對(duì)環(huán)境大氣的污染，提高了空氣質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了達(dá)標(biāo)排放。