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青岛某生物制品公司设计方案

发布时间:2016-02-28 点击数:552

根据以上调研信息,本工程拟采用“双喷淋塔除味+低温等离子废气处理成套设备”方案。即对废气进行收集,然后统一进入喷淋塔净化装置进行颗粒物的去除和废气处理将恶臭物质和含悬浮物泥浆的混和液充分接触,使之在吸收器中从臭气中去除掉,洗涤液再送到反应器中,再进入的“低温等离子体净化装置”进行处理,处理完成之后的废气进行达标排放。

一、工艺技术选择

1、颗粒物的处理

颗粒物异味处理工序采用我公司先进成熟的喷淋塔洗气装置进行废气处理。

异味处理工序采用国内最先进的低温等离子体废气净化装置进行废气处理。

2、国内外异味气体控制技术概况

异味是大气、水、土壤、固体废弃物等物质中的异味物质,通过空气介质作用于人的嗅觉器官感知而引起的不愉快感觉并有害于人体健康的一类公害气态污染物质。异味物质的种类很多,迄今为止,凭人的嗅觉即能感受到的恶臭物质有4000多种,但通常大致分为三类:一是含硫的化合物,如硫化氢、硫醇类、二甲基硫、硫醚类及含硫的杂环化合物等;二是含氮的化合物,如氨、胺类、腈类、硝基化合物及含氮杂环化合物等;三是碳、氢或碳、氢、氧组成的化合物(低级醇、醛、脂肪酸等)。其中对人体影响较大的八大恶臭物质是:硫化氢、氨、三甲胺、甲硫醇、甲硫醚、二硫化碳、苯乙烯、二甲二硫。而我们通常所指的恶臭气体,是指在空气中扩散带有恶臭的气体,简称臭气。恶臭气体的来源分布广泛,主要来自于固体垃圾处理场、以石油为原料的化工厂、污水泵站、污水处理厂、制药厂、饲料和肥料加工厂、畜牧产品农场、化纤厂、皮革厂、制浆厂、以及公厕、粪便转运站等场所。污水中的蛋白质、脂肪、碳水化合物的厌氧、好氧过程的产物或不完全产物而产生恶臭物质,如硫化氢(H2S)、氨(NH3)、吲哚(C8H5-NHCH3)、三甲胺(CH3)3N、甲硫醇类CH3SH、二甲二硫(CH3SSCH3)、甲硫醚CH3SCH3)、乙醛、低级醇、脂肪酸等,这些物质散发到空气中不仅使人感到不快、恶心、头疼、食欲不振、妨碍睡眠、嗅觉失调、情绪不振、爱发脾气以及诱发哮喘等,而且甚至引起急性病。为了提高居民生活环境质量、杜绝空气污染隐患、恶臭源的控制已成为目前一些地区亟待解决的环境问题之一。

表 几种废气处理工艺的适用范围及优缺点

工艺名称 原理 适用范围 优点 缺点
掩蔽法 采用更强烈的芳香气味与臭气掺和,以掩蔽臭气,使之能被人接收 适用于需立即、暂时地消除低浓度恶臭气体影响地场合,恶臭强度2.5左右,无组织排放源 可尽快消除恶臭影响,灵活性大,费用低 恶臭成分并没有被去除,麻痹了对原有污染物的感知
热力燃烧法 在高温下恶臭物质与燃料气充分混和,实现完全燃烧 适用于处理高浓度、小气量的可燃性气体 净化效率高,恶臭物质被彻底氧化分解 设备易腐蚀,消耗燃料,处理成本高,易形成二次污染,催化剂中毒
催化燃烧法
水吸收法 利用臭气中某些物质易溶于水的特性,使臭气成分直接与水接触,从而溶解于水达到脱臭目的 水溶性、有组织排放源的恶臭气体 工艺简单,管理方便,设备运转费用低 产生二次污染,需对洗涤液进行处理;净化效率低,应与其他技术联合使用,对水溶性差的物质等处理效果差
药液吸收法 利用臭气中某些物质和药液产生化学反应的特性,去除某些臭气成分 适用于处理大气量、高中浓度的臭气 能够有针对性处理某些臭气成分,工艺较成熟 净化效率不高,消耗吸收剂,易形成而二次污染
吸附法 利用吸附剂的吸附功能使恶臭物质由气相转移至固相 适用于处理低浓度,高净化要求的恶臭气体 净化效率很高,可以处理多组分恶臭气体 吸附剂费用昂贵,再生较困难,要求待处理的恶臭气体有较低的温度和含尘量
生物滤池 恶臭气体经过除尘增湿或降温等预处理工艺后,从滤床底部由下向上穿过由滤料组成的滤床,恶臭气体由气相转移至水—微生物混和相,通过固着于滤料上的微生物代谢作用而被分解掉 目前研究最多,工艺最成熟,在实际中也最常用的生物脱臭方法,又可细分为土壤脱臭法、堆肥脱臭法、泥炭脱臭法等 净化效率高,处理费用低 占地面积大,易堵塞,填料需定期更换,脱臭过程很难控制,受温度和湿度的影响大,生物菌培训需要较长时间,遭到破坏后恢复时间较长
生物滴滤池 原理同生物滤池式类似,不过使用的滤料是诸如聚丙烯小球、陶瓷、木炭、塑料等不能提供营养物的惰性材料 只有针对某些恶臭物质而降解的微生物附着在填料上,而不会出现生物滤池中混和微生物群同时消耗滤料有机质的情况 池内微生物数量大,能承受比生物滤池大的污染负荷,惰性滤料可以不用更换,造成压力损失小,而且操作条件极易控制 占地面积大,需不断投加营养物质,而且操作复杂,受温度和湿度的影响大,生物菌培训需要较长时间,遭到破坏后恢复时间较长
洗涤式活性污泥脱臭法 将恶臭物质和含悬浮物泥浆的混和液充分接触,使之在吸收器中从臭气中去除掉,洗涤液再送到反应器中,通过悬浮生长的微生物代谢活动降解溶解的恶臭物质 有较大的适用范围 可以处理大气量的臭气,同时操作条件易于控制,占地面积小 设备费用大,操作复杂而且需要投加营养物质
曝气式活性污泥脱臭法 将恶臭物质以曝气形式分散到含活性污泥的混和液中,通过悬浮生长的微生物降解恶臭物质 适用范围广,目前日本已用于粪便处理场、污水处理厂的臭气处理 活性污泥经过驯化后,对不超过极限负荷量的恶臭成分,去除率可达99.5%以上 受到曝气强度的限制,该法的应用还有一定局限
催化氧化工艺 反应塔内装填特制的固态复合填料,填料内部复合催化剂。当恶臭气体在引风机的作用下穿过填料层,与通过特制喷嘴化剂在固相填料表面充分接触,并在催化剂的催化作用下,恶臭气体中的污染因子被充分分解 适用范围广,尤其适用于处理大气量、中高浓度的废气,对疏水性污染物质有很好的去除率 占地小,投资低;管理方便,即开即用;耐冲击负荷,不易被污染物浓度及温度变化影响 需消耗一定量的药剂,运行成本高,催化剂操作不当会中毒,存在二次污染
低温等离子体技术 等离子体内部产生富含极高化学活性的粒子,如电子、离子、自由基和激发态分子等。废气中的污染物质与这些具有较高能量的活性基团发生反应,最终转化为CO2和H2O等物质,从而达到净化废气的目的 适用范围广,净化效率高,尤其适用于其它方法难以处理的多组分恶臭气体,如化工、医药等行业 占地面积小;电子能量高,几乎可以和所有的恶臭气体分子作用;运行费用低;反应快、停止十分迅速,随用随开 一次性投资稍高

3、工艺流程确定

本项目拟处理的废气考虑运营成本及管理维护方便性,本方案工艺路线拟采用以“双喷淋塔降温+低温等离子体废气净化”为核心的工艺来处理该废气。该工艺路线示意图如图:

青岛某生物制品公司设计方案

图 废气处理工艺路线示意图

4、编制范围

本设计包含范围:

本设计方案本着为客户达到处理效果并节省成本的考虑拟定采用利旧模式对原有喷淋塔进行重新利用根据业主提供资料及现场人员勘察确定废气量6000立方米/小时,由于废气浓度过高加上低温等离子体反应需要氧原子支持故低温等离子体反应时需引入新风,经计算废气量确定为6000立方米每小时。

青岛某生物制品公司设计方案

有机废气净化系统示意图

5、各系统单元描述

(1)收集系统

对任何一个高效的废气控制和处理系统而言,废气收集系统都是一个极为重要的关键要素。因为这一系统从源头处决定了废气控制和处理系统的处理大小。废气收集及输送系统设计得合理与否很大程度上影响着整个废气控制和处理系统的处理效果。 在本项目中收集系统已经做好,本设计方案不涉及到废气的收集系统。

(2)低温等离子体除异味设备的描述

低温等离子设备:

型号:PLDD-Ⅱ-6000

功 率:12KW

输入电压:220V

放置形式:立式

数 量:1台

低温等离子发生器是产生低温等离子的关键设备,该设备采用高压放电的方式形成低温等离子体。

低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质第四态,当外加电压达到气体的着火电压时,气体被击穿,产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。放电过程中虽然电子温度很高,但重粒子温度很低,整个体系呈现低温状态,所以称为低温等离子体。低温等离子体降解污染物是利用这些高能电子、自由基等活性粒子和废气中的污染物作用,使污染物分子在极短的时间内发生分解,并发生后续的各种反应以达到降解污染物的目的。

(3)氧化反应塔

吸收塔由循环泵、不堵塞喷嘴、喷管、循环水箱等组成,实行一体化装置。

设备型号:PLPT-6000

处理气量:6000 m³/h.

空塔气速:3m/s

喷淋级数:三级

数量:3套

附属设备:

循环泵:FS50-40-145 N=2.2kW,H=15m Q=20m3/h 3台

(4)风机

风机选用风机设备主要参数如下:

型号:4-72-4.5A

风量:6000m³/h.

设备主要参数如下:

型号:5.5KW

本系统设计的思想为全负压操作。可防止风管、风阀及设备的泄漏,因此引风机装在所有处理设备的后面。