制藥企業廢水處理站廢氣收集與處理

任建軍，應曉寧（浙江醫藥股份有限公司昌海生物分公司，浙江 紹興312000）

制藥企業廢水處理站廢氣收集與處理

任建軍，應曉寧（浙江醫藥股份有限公司昌海生物分公司，浙江 紹興312000）

對廢水處理站廢氣的進行集中收集，用RTO進行焚燒處理，取得了低碳處理的良好效果，VOC處理效果95%以上。

廢氣；收集；處理；RTO；VOCs；低碳

1 前言

隨著人們對霧霾與揮發性有機化合物VOCs（volatile organic compounds）關聯度的認識及北京、上海等地VOCs整治收費政策的出臺，制藥企業面臨越來越大的VOCs整治壓力。

由于制藥企業使用的有機溶劑種類多，很多有機溶劑最終到廢水中，使得廢水處理過程中常產生大量的VOCs，如甲苯，正己烷，乙酸丁酯，二氯甲烷等，另外，廢水在降解過程中產生含惡臭的中間產物，如硫化氫、氨、硫醇，如不加以收集和妥善處理，會嚴重污染周邊環境。由于很多企業對廢水處理過程中的廢氣污染認識不足和環保投入不足，制藥企業的廢水處理現場常存在嚴重的臭氣污染和VOCs污染，須對廢水處理過程中廢氣進行收集與處理。

2 廢水處理站的廢氣收集

制藥企業的廢水處理設施主要包括調節池、事故池、預處理池、生化處理池、沉淀池、排放池、污泥池、污泥處理與儲存等，還有的有危險廢物堆放場，這些部位的廢氣均應收集、處理。

廢氣的收集宜在項目設計階段就綜合考慮，做好設備、水池的密封。廢氣收集方式一般采取機械引風收集。位置不同收集方式也應有所區別，特別是調節池，曝氣式調節池的VOCs有時高達數千ppm，如不加以特殊考慮，存在很大的安全隱患，為降低安全風險，該位置必須設置阻火器。從安全角度考慮，最為理想的是水封式阻火器，水封高度一般250～300mm。調節池用獨立的引風機收集最為理想，其它部位采用一臺引風機，合理設計管路和風速以滿足廢氣收集的需求。

生化處理池的廢氣收集十分關鍵，很多失敗的設計是由于忽略了生化處理池特別是好氧池廢氣的收集，導致企業不得不進行另請環保專業單位進行二次設計、加蓋，原先設計的廢氣處理設施也因廢氣量增加而不適用，需要增加廢氣處理設施，對企業造成損失。

各個水池吸風口的末端要安裝壓力檢測裝置，常用的有壓力變送器與壓力表，范圍-1000～0Pa，實際運行時要保證在-5Pa以下，確保池內整體負壓，才能保證無廢氣外溢。各收集部位的風管需安裝閥門，用以調節風量與壓力平衡。

由于水池加蓋后檢修變得困難，在加蓋范圍內的設備、管道材質需要提升防腐等級。管道材質可選用不銹鋼、玻璃鋼或PP，各個部位需設置排液裝置。干管風速一般8～10m，支管風速4～5m。

3 廢氣處理方案的選擇

廢水處理站的廢氣處理方法多種多樣，常用的處理方法有生物處理法、光催化氧化法、低溫等離子法、多級噴淋吸收法、光化學氧化法、RTO焚燒法、催化焚燒法等。

很多企業采用生物處理，由于生物處理法對低濃度的硫化氫有良好的處理效果，對有機物的處理也有一定效果[1]，處理費用低，得到很多企業的歡迎。由于生物法對有機物的效果有限，且隨著VOC收費政策的出臺與臭氣排放標準的提高，生物處理法大多難以滿足企業對臭氣濃度的處理需要。

對于個別企業而言，用高空排放進行稀釋擴散[2]的辦法能實現臭氣濃度與VOC的達標，但對污染物的削減沒有意義，由于園區內各企業廢氣排放的迭加效應及在大氣污染物擴散的不利天氣，廢氣對周邊環境會產生較大的影響。為提高整體的處理效果，改善環境，需要加強廢氣收集、密閉與處理，實現有效降低廢氣污染物的總量排放。

低溫等離子法與光化學氧化法的處理原理總體相似，都是用高氧化性的物質來氧化廢氣，處理效果也較相似，廢氣處理后需要增加臭氧分解裝置，否則對臭氣濃度的處理效果較差，難以達到即將提高的臭氣濃度排放標準。

噴淋吸收法常為多級噴淋吸收法，對于不同的物質選用不同的吸收劑，對乙醇、丙酮等水溶性的物質處理效果較好，可達到70～85%[3]。對非水溶性的物質處理效果較差，需消耗較多的吸收劑，總體處理效果一般，難以達到處理效率與臭氣濃度標準的雙控制要求，對于處理較高濃度的非水溶性VOC的廢氣也存在難以達標的問題，該方法僅對水溶性VOC且臭氣濃度較低的廢氣較適用。

催化焚燒法是指有機廢氣在固體催化劑的催化作用下，當反應溫度達到起燃溫度而發生無火焰氧化，并氧化分解為二氧化碳和水，同時放出大量熱能的現象。催化焚燒法的起燃溫度較低，一般在200～500℃[4]即可發生氧化反應，因而具有能耗較低，處理效果好等多種優點，但對于廢氣中含有易導致催化劑中毒物質或易產生二噁英的廢氣不適用，催化劑常含有貴金屬，設備造價常常較高。

RTO焚燒法即蓄熱式熱氧化爐法，一般選用用三室RTO，焚燒溫度750～850℃，停留時間1.5～3s，對廢氣的選擇性小，高溫對VOC及惡臭物質分解較完全，廢氣焚燒的熱量通過蓄熱材料回收，在節約能源和減少廢氣污染方面具有很大優勢。為進一步提高廢氣的處理效果，RTO后設計噴淋吸收塔，以吸收尾氣中的二氧化硫、氯化氫等酸性物質。

某制藥企業根據企業的實際情況，對廢水處理站的廢氣收集進行了一體化設計，使用RTO焚燒法處理廢水處理站的廢氣，焚燒溫度850～860℃，停留時間2s，廢氣處理能力38000m3/h。設計上采用生產車間收集的VOC2000～5000mg/L廢氣和車間副產物甲醇作為RTO焚燒爐的補充能源，具有能耗低、處理成本低、處理效果穩定可靠等特點，尾氣加堿液噴淋吸收塔，廢氣排放達標有可靠的保障。

經2年多的實際運行檢測，對甲醇、甲苯、非甲烷總烴等VOCs的處理效率大于95%，非甲烷烴排放濃度小于10mg/m3，惡臭濃度小于550（排氣筒高度35m），均遠遠小于排放標準。

4 設計運行注意事項

由于大部分VOCs為易燃易爆氣體，為確保RTO的運行安全，除設置泄爆裝置、阻火器等安全設施外，在廢氣進入RTO前的總管上還需安裝在線LEL檢測儀，安裝距離必須足夠，以留有足夠的閥門切換時間，確保進入RTO的VOCs可燃氣體濃度小于混合氣體爆炸下限的25%以下，最好在20%以下，LEL檢測儀器宜用可靠的雙儀表檢測，并進行定期校驗。

另外，由于廢氣中不可避免地含有腐蝕性物質，管道與設備防腐，建議優先選用導靜電的玻璃鋼管，其次為SUS304不銹鋼管，所有管道必須做好可靠的接地，并每年按相關規范進行檢測。

5 結語

廢水處理站的廢氣全部收集后，與車間收集的較高濃度VOCs廢氣混合后采用RTO焚燒處理能有效降低處理成本，VOCs去除率95%以上，處理效果好，臭氣濃度與VOCs完全達到環保排放標準，該廢氣收集與處理辦法在某制藥企業的應用取得了良好環保效果并實現低碳運行，值得在相似的制藥與醫藥化工企業廢水處理站的廢氣處理推廣，企業可根據當地的環保要求與自身的生產特點選用。

[1]張海杰，王 鵬.生物濾床處理污水處理廠惡臭廢氣中試研究，2014（4）：113～115.

[2]朱金芝.污水廠惡臭處理技術探究，資源節約與環保，2013（9）：129. [3]王伯超.催化焚燒技術在苯酚丙酮裝置尾氣處理中的應用，石化技術，2011，18（4）：49～51.

[4]陳曉香，吳朝明，鄒家慶.某醫藥化工公司廢氣治理工程.化工管理，2015，2：205～208.

X787

A

2095-2066（2016）22-0007-02

2016-7-10

任建軍（1966-），男，浙江嵊州人，環保工程師，本科，主要從事制藥企業的環保管理與處理工作。