摘要:炼油厂在生产的过程中会排放出污水,并伴有有害废气的排出,由于其中含有大量恶臭污染物,已经成为了恶臭污染的主要源头之一。废气的主要成分为苯系物质、VOSC(具有挥发性的有机硫化物),对环境造成了严重危害。本文探究了生物过滤法对于出来炼油污水设备排放的废气净化效果。
关键词:生物过滤法;炼油污水;废气处理
现阶段,脱臭的主要方法为化学法、物理法及生物方法,理化方法治理工业恶臭成本过高,设备投入大,且存在二次污染的可能,而生物法治理可以有效避免这些情况,近几年也得到了大力发展,我国于上个世纪90年代也逐步开始生物治理工业恶臭的研究。
一、试验过程
材料:150mm短纤维泥炭过滤器,污水设备排放的恶臭气体。
工艺参数:温度10至35℃、反应时间5至30秒、常压、填料体积5升、淋洗液为新鲜水和回流水、压降20至100帕。
步骤:通过引风机将恶臭废气引入到过滤器中,气体接触填料后,与其中的脱臭菌进行代谢,为了保证反应持续进行,要定期淋洗营养液,既二次回流水,回收淋洗排液后再次送回污水设备。
恶臭物质分析方法:气相色谱。
二、试验结果及讨论
(一)恶臭气体组成
表1 恶臭废气相关数据
(二)过滤器驯化
泥炭生物过滤使用活性污泥挂膜,有两种挂膜方式,分别为上清液挂膜和直接挂膜。由试验结果可知道,上清液挂膜的效果更好,并且直接挂膜的床层压降可达2000帕,超过了上清液挂膜的十倍。恶臭脱除在驯化期并不高,但是会随着进程进行逐渐提升,40天的时候大概可以达到九成以上,这也与试验结果基本一致,工艺得到验证。
(三)床层影响
床层整体装填:有积水、压降2000帕、脱除率低于60%。
床层分层装填:无技术、压降200帕、脱除率80%。
由上述结果可知,尽管泥炭纤维比表面积较大且压降低,但整体装填的形式有明显的积水情况使得床层压降增大,进而影响了恶臭脱除率。试验结果显示,分层装填使得各个填层之间的气体分布更合理,最大限度地避免了床层积水的情况,压降也有大幅度的下降,有效提升了填料的脱臭活性。同时,还可发现现阶段使用的填料存在的一些弊端。首先是泥炭纤维整体结构较为松软,容易出现沉积的情况,其次是短纤维能够吸附油性液滴,这些液滴沉积于泥炭表面,对其代谢和传质产生直接影响,进而间接影响恶臭脱除。由此可见,生物填料还有一定的改进空间。
(四)运行稳定性
试验气量处理规模为每小时3立方米,废气恶臭的负荷分别为有机硫化物0.6克、硫化氢2.1克、苯系物23.6克,净化后每个立方米单位含量降为1毫克、5毫克和10毫克。
恶臭脱除效果在每个阶段都是不同的,比如在反应的最初阶段,VOSC和硫化氢的脱率较高,这是因为纤维具有较好的吸附性,当反应进行40天后,脱除效率开始逐渐稳定,进行到120天后,天气转凉,脱除率也降低。在反应稳定进行的期间,VOSC和硫化氢的脱率都能够保持在90%以上,而过了240天和330天之后,生产装置会有调整环节,硫化氢的负荷会大幅度的变化,导致脱除率也处于不稳定的状态下。VOSC的脱除率始终都比较平稳,330天时,其脱除率依然可以保持在80%左右。相较于VOSC和硫化氢,苯系物的负荷浮动尽管非常大,并且也使得脱除率发布变化,但其整体恶臭脱除效果依然较好,在整个反应阶段中,平均的效率可以超过80%。
温度对于反应有着较大的影响,分析整个试验过程可知,当温度低于15℃以后,生物脱臭反应会受到直接的负面影响。脱除率的影响因素有多种且较为复杂,不仅脱臭菌需要负荷稳定供给才能正常生长,其他反应条件也是影响因素。需要注意的是,高强度的喷淋能够增大床层压降,但是当处于气温较低的条件下时,床层压降不是随着淋洗强度变大而变大,而是下降,由此可见床层内微生物的数量也减少了。
结语
本研究使用的生物过滤器处理能力为每小时3m3,填料为短纤维泥炭。经试验验证,每个立方米单位(填料、气体)中,废气恶臭的负荷分别为有机硫化物0.6克、硫化氢2.1克、苯系物23.6克,净化后每个立方米单位含量降为1毫克、5毫克和10毫克,脱除率分别可达到85%、90%、90%,说明生物过滤法对于出来炼油污水设备排放的废气净化效果较好,适用性较高。工业领域中所应用的生物过滤不只有填料塔,从分层装填的结果来思考,还可以开发出多种形式的装置,如多节组合、池形箱形等。但实际要应用什么形式的装置还需要考虑气候条件、排放状况、运行成本投入等多个方面,并在实践中继续深入研究。
参考文献:
[1]钟慧祥.生物滴滤法净化低浓度有机废气的实践研究[J].资源节约与环保,2018(2
[2]丁雅硕.生物滴滤法净化废气填料[J].现代环境,2017(11
论文作者:徐伟权
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/6/14
标签:恶臭论文; 废气论文; 填料论文; 生物论文; 泥炭论文; 硫化氢论文; 脱臭论文; 《基层建设》2019年第9期论文;