危险废物暂存库废气处理工艺路线探讨
2019-09-10周林辉刘祖伟
周林辉 刘祖伟
摘 要:现如今,人们的生活水平不断提高,每天产生的工业与生活垃圾也越来越多。在这些垃圾中,很多都含有辐射或其他有害物质,处理不当就会造成严重后果。在此情况下,危险废物焚烧处理厂应运而生。然而由于我国垃圾处理方面的技术与发达国家还有很大差距,这些垃圾处理企业对垃圾的處理过程还存在不小的安全与环保隐患,需要不断的进行改进与创新。
关键词:危险废物;暂存库废气;处理工艺路线
1 废气污染源特点
1.1 成分复杂
危险废物主要产生于化学原料和化学制品制造业、有色金属冶炼和压延加工业、非金属矿采选业、纸制品和造纸业,来源的行业众多造成了危废暂存库产生的废气种类极为复杂,其成分主要由烃类、苯系物、醇类、硫醚类、酮类、醛类、酯类、硫化氢、氨气、氯化氢、氟化物等化合物组成。
1.2 气量较大
危废暂存库的处理废气量与暂存库的容积及换气次数有关,暂存库的容积主要依据贮存量不低于15日处置能力而设定,换气次数一般不低于2次/h。以某30t/d危废焚烧处置中心为例,该中心暂存库容积10800m3,按换气数4次/h计,则废气产生量约为43200Nm3/h,该中心焚烧系统最大空气消耗量约为9000Nm3/h,废气产生量远大于焚烧系统空气消耗量。
1.3 浓度波动大
暂存库中所贮存的危险废物本已十分复杂,另外暂存库中所贮存废物的来源单位也是在动态变化的,因此便导致危险废物暂存库废气不但成分复杂,而且浓度波动较大。
2 暂存库废气主要处理工艺
目前,可应用于暂存库废气的处理工艺主要有:生物法、吸收法、低温等离子体法、紫外光催化氧化法、吸附法、冷凝法、燃烧法。由于危废暂存库废气的复杂性,通常需要几种处理工艺组合使用。
2.1 生物法
生物法处理废气是利用微生物的代谢功能将污染物转化为微生物细胞及CO2、H2O等代谢产物,从而使废气得到净化。
2.2 洗涤处理工艺
废气洗涤处理工艺是指将废气通入洗涤塔,利用吸收剂的溶解或反应性能将废气中的污染物从气相分离,从而实现废气净化。根据吸收剂的作用性质,可以分为物理吸收工艺和化学吸收工艺。物理吸收工艺根据相似相容原理对废气污染物进行吸收处理,所选用的物理吸收剂须对废气污染物具有较强的选择性,同时也具备较好的化学稳定性。化学吸收工艺主要通过化学吸收剂与废气污染物发生氧化还原、中和反应,从而将废气污染物从气相中去除,常用的化学吸收剂有氢氧化钠、次氯酸钠等。废气洗涤处理工艺适用于处理温度低、浓度高的废气,该工艺须根据运行状况定期更换吸收剂以确保洗涤处理效果。
2.3 低温等离子体工艺
低温等离子体工艺是通过外部电场放电,产生大量高速高能电子,高能电子与废气中的污染物分子发生碰撞使其断链分解,同时高能电子也与废气中的O2、H2O碰撞产生·O和·OH等活性自由基,在活性自由基的强氧化作用下,废气中的污染物分子进一步分解,从而实现废气净化。低温等离子体工艺反应流程短,能耗低,适用于处理低浓度、大风量的有机废气。
2.4 紫外光催化氧化法
紫外光催化氧化法是指催化剂在紫外光照下,通过催化剂的光催化活性及产生的自由基的强氧化性,促进废气中的污染物发生氧化还原反应,最终将污染物转化为CO2、H2O及其他无机小分子物质,从而实现废气的净化。紫外光催化氧化工艺反应条件温和,无副产物生成二次污染,结构简便,能耗较低,催化剂无毒并且可再生循环使用,对几乎所有废气污染物均具净化能力。
2.5 吸附处理工艺
废气吸附处理工艺是利用吸附剂的高吸附性能,将废气通入吸附反应器中,使废气中的污染物浓缩于吸附剂表面而从气相中分离,从而达到废气净化的目的。常见的工业吸附剂主要有活性炭、分子筛沸石、活性氧化铝、柱状黏土等。活性炭由于其具有极大的内表面积、密集的微孔结构、稳定的化学性质、良好的吸附性能,因而被广泛应用于废气的吸附净化。废气吸附处理工艺具有去除效率高,便于管理等优点,但由于吸附效果取决于吸附容量,不适用于处理高浓度废气。
2.6 冷凝处理工艺
冷凝法是利用废气中的污染物在不同温度下饱和蒸汽压不同,将废气通入冷凝系统降低废气温度,从而将废气中的污染物冷凝脱除,最终达到废气净化的目的。冷凝工艺对高沸点污染物具有较好的分离净化效果;但难以冷凝高挥发及中挥发性物质,并且为了降低废气的工作温度会产生极大的能耗,而净化效果却难以达到要求。冷凝工艺流程简单,适用于处理高沸点、高浓度的有机废气。
3 结语
危废处置行业废物来源复杂,危废暂存库废气成分亦极为复杂,且废气浓度波动大,很大程度上增加危废暂存库废气处理难度。针对危废焚烧处置中心,活性炭系统可与危废焚烧系统组成“活性炭吸附/脱附+燃烧”工艺,该工艺处理效果好,运行成本低,具有良好环境与经济效益。
参考文献:
[1]汪涵,郭桂悦,等.挥发性有机废气治理技术的现状与进展[J].化工进展,2017,28(10):1883-1841.
[2]李聪,刘有智,等.有机废气新型处理技术研究进展[J].现代化工,2018,34(2):24-27.