工業廢水處理裝置中的廢氣治理探討

江蘇省環科院環境科技有限責任公司 康凱

自2012年十八大報告中第一次將生態文明建設納入五位一體的戰略布局，國家對環保工作更加重視，一些法律法規相繼出臺，處罰更加嚴格，所以治理工業廢氣至關重要。高速發展的時代背景下，經濟建設促使工業領域飛速發展，因此導致越來越多的環境問題，其中影響最大的是工業廢水處理裝置中產生的廢氣，這些廢氣不僅會在一定程度上破壞周圍環境，還會對人們的生命健康產生一定的威脅。因此，在產生廢氣的過程中，廢氣治理能夠充分發揮作用價值，那么需對工業廢水處理裝置中的廢氣治理進行深入分析探究。

一、VOCs廢氣來源、危險以及地方排放標準分析

通常來說，VOCs廢氣來源廣，牽涉的領域較多，在國內諸多工業中均會產生VOCs廢氣，并且對VOCs而言，該氣體類型多樣，并非只有一種。在實際生活與工農業生產之中均會出現VOCs廢氣。在國內，以石油、天然氣、煤為原料的工業均為產生VOCs廢氣的來源，部分其他工業同樣會產生VOCs氣體。國內VOCs廢氣排放量是很大的，在幾年前就已經達到了2500多萬噸，工業中占據比例能夠達到總量的43%，而化工涂裝噴漆為VOCs廢氣排放比較大的行業。VOCs廢氣達到某種程度時，會威脅到人體健康，嚴重的會導致死亡，這是因為在VOCs廢氣里面的芳香胺與多環芳烴均有致癌性，與此同時人類細胞里面的蛋白質會和VOCs廢氣里面的苯酸類產生反應，在一定程度上會導致蛋白質凝固。而VOCs廢氣的地方排放標準為：天津工業化企業全部有機廢氣排氣筒最高VOCs排放濃度：焚燒處理小于等于每立方米20毫克、15米排氣筒VOCs允許排放速率為每小時2.8千克、非焚燒處理為每立方米80毫克；罐頂VOCs檢測濃度小于2000ppmv。

二、工業廢水廢氣治理技術應用的現狀

工業廢水處理裝置中產生的惡臭氣體，主要成分為硫化氫、氨以及硫醇類、硫醚類、烴類、有機鹵系衍生物等揮發性物質。這些物質的產生，不僅對環境具有嚴重的影響，還對人體的神經系統、血液功能、造血功能都產生較大的影響。在對工業廢水處理裝置中廢氣的治理過程中，需要結合實際的技術工藝、運行成本、運行效率，盡可能地對工業廢水、工業廢氣進行一體化處理應用，不斷地提升廢水廢氣的處理效率。另外，還要在治理工作的開展中，加強應用自動化控制技術、線上實時監測技術，提高治理的水平，從而更好地保障人們的生存環境。

三、工業廢水的分類

工業廢水處理裝置因水體所造成污染的物質屬性不同，進而導致所形成的污染物也存在一定程度上的差異。在現如今時代背景下，從工業廢水的種類方面進行分析，可以將污染主要分成兩種形式，分別為化學性污染以及生物性污染。對于生物性污染而言，主要指因病微生物而導致水體產生污染現象。而針對化學污染而言，所產生的原因很多，其中包括重金屬以及無機物等。

四、工業廢水處理裝置中的廢氣治理技術

（一）冷凝處理技術

冷凝法主要基于物理特性的方式對VOCs廢氣進行處理，是目前應用較為普遍、操作較為簡單的處理技術之一。一般情況下，不同的VOCs廢氣有著不同的蒸氣壓。那么針對此項特征，基于溫度以及壓力的雙方面管控可以起到較好凝結VOCs廢氣的作用。要想實現VOCs廢氣的高效冷凝回收，就需要有效地降低溫度并施以較高氣壓。但這種方法運行成本較高，所以一般情況下，工業技術流程中會將冷凝法和吸附法以及吸收法等一起使用。采用上述耦合處理工藝，既能達到較好的經濟效益，同時也有非常好的回收效果。相較于其他VOCs廢氣處理方法，多法結合的冷凝法的總體成本投入不高。但該法適用范圍較窄，一般僅對高濃度廢氣有較好效果，且使用時也存在一定局限性。

（二）微生物降解技術

微生物降解法的優點比較多，無需耗費較高的成本即可達到理想的處理效果，而且操作比較安全。可專門將微生物降解法用于治理揮發性有機物，充分利用微生物的分解氧化功能，確保有毒有害氣體轉化為二氧化碳和水等物質，利用微生物過濾池即可對其進行治理。

（三）吸附處理技術

吸附法主要是利用特殊介質的吸附力，對VOCs廢氣進行有效吸附，以降低VOCs廢氣揮發的可能性，使其沉降，再進行過濾。目前該技術應用已經非常成熟，在許多領域都有著廣泛的運用。吸附法屬于典型的干法工藝技術，當下通常選擇活性炭等作為核心吸附劑。該類碳質的吸附劑往往具有非常好的吸附性、穩定性，且整個投入的成本不高，因此多見于氣體凈化等工藝技術領域，特別是VOCs廢氣的治理方面。有學者曾利用該技術研制了兩段循環流化床吸附技術—基于對活性炭的進一步深化處理，大大提升其對VOCs廢氣的吸附水平，提高其沉降過濾的效率。現階段，工業領域主要以ACF吸附技術，即活性炭纖維材料吸附技術應用最為普遍。該技術主要借助活性炭的可塑性以及伸展性等優勢，相較于常規的吸附處理技術可以實現更大面積的吸附，在VOCs廢氣處理技術領域中有著非常好的操作前景。需要注意的是，吸附處理技術與吸收處理技術之間存在較為明顯的差異：后者主要基于特定吸收液的吸收能力從而對VOCs廢氣中的有害物質進行消除揮發可能性處理，其主要理論依據為不同的廢氣潛在的物理特性不同，被特定吸收液吸收，以達到有效分離的目的，屬于典型的濕法工藝。此外，吸收工藝的適用范圍也不像吸附法那么廣泛，且對于吸收劑的選擇、配比及后續物質處理也存在一定的操作難度。同吸附處理技術相比，吸收處理技術在整個實現工藝方面以及成本方面均需要投入更多，存在一定的局限性。

（四）微生物代謝治理技術

微生物代謝處理工藝主要原理是通過特殊的篩選及馴化工程菌，將異味氣體中存在的污染物去除，使得污染物被氧化分解，這種情況下能夠使得氣體污染物不存在有毒元素及有害物質。在實際運用微生物代謝治理技術的過程中，首先，異味氣態污染物擴散到生物填料的表面；其次將其轉移到微生物體內，這種情況下就能夠在微生物活動的基礎上將異味氣態污染物降解。在此過程中，主要工作流程包括以下幾方面：工業廢水處理裝置中存在的機械格柵井、提升泵、吸水池、沉砂池、斜板隔油池、預反應池、好氧池、缺氧池、曝氣池及節除油罐等。

（五）高能UV光解治理

這種廢氣的治理技術是一種新型的治理手段，主要是利用光化學氧化法的原理，借助于紫外線的光解作用，對廢氣中的有害物質進行氧化還原，實現有效的治理效果。這種方法在對廢水處理裝置中廢氣的治理應用中，通過紫外光線的作用，與臭氧進行反應，然后對污染的廢氣進行降解處理。在實際的應用過程中，這種方法相對復雜，需要根據不同的氣體種類進行小試，取得相應參數。但實際大部分設計應用單位沒有相應技術及設備，盲目應用，效果不盡如人意。

（六）膜分離技術

膜分離是一種先進的治理技術，其主要是利用多孔玻璃態的高分子材料，為人工合成膜分離的物質進行處理，使其形成分子篩膜，保證各種揮發性組分得到高效的回收和利用。雖然這一技術比較先進，但應用成本很高，因此，在實際生產過程中并未得到大范圍使用。

（七）洗滌處理治理技術

在廢氣治理過程中，洗滌處理技術能夠達到很好的成本控制效果，在實際運用洗滌處理治理技術的過程中，需要運用工業廢水處理裝置當中存在的洗滌器。通常情況下，工業廢水處理裝置當中都會存在洗滌器，并且洗滌器的工作原理一般情況下沒有太大區別，洗滌器的操作方式也沒有太大差異。因此，操作洗滌器非常容易，不僅如此，洗滌器的日常護理也十分簡單方便。在運用洗滌處理治理技術的過程中，主要成本消耗在化學劑用量上，如果在運用化學劑的過程中不能有效控制化學劑，那么就不能有效控制運用成本。因此，相比較而言，前期運用洗滌處理治理技術時所產生的成本相對來說要高一些，但是后續維修處理過程中所產生的保養成本較低。值得注意的是，洗滌處理治理技術更適用在處理無機氣體過程中，而處理那些成分較為復雜的廢氣，并不能達到良好的處理效果。

（八）吸收凈化法

廢水處理系統的廢氣，主要成分是硫化氫、氨及惡臭等，硫化氫和氨都可以通過酸堿中和吸收生成鹽予以去除。因此，處理廢水處理系統中的廢氣，一般首選吸收凈化法。以硫化氫為主的廢氣，首選用堿吸收。以氨為主的廢氣，則優先考慮用酸吸收。硫化氫、氨同時存在時考慮酸堿兩級吸收。工業廢氣吸收治理設備的形式有多種，常見的有填料塔、旋流板塔、降膜吸收塔、文丘里等。通常選填料塔、旋流板塔較多。

五、結束語

總之，針對工業廢水中廢氣的治理工作，一定要根據不同的廢氣種類，選擇合適的治理技術。酸堿吸收加化學氧化法是十分成熟且廣泛應用的工藝。等離子和光催化氧化工藝尚有待進一步深入研究及改進提高。生物處理工藝效果好、成本及運行費用低。隨著技術進步及經驗的積累，通過工藝的改進，該技術在污水處理系統的廢氣處理方面，將具有十分廣闊的應用前景。