制藥廢水處理站除臭優(yōu)化化學(xué)吸收法

　　制藥企業(yè)通常都配套有專門的生產(chǎn)廢水處理站，廢水處理站在運行過程中不可避免地會產(chǎn)生惡臭氣體，對周圍大氣環(huán)境產(chǎn)生影響。惡臭氣體主要產(chǎn)生于廢水調(diào)節(jié)池、物化處理單元、厭氧處理池、好氧處理池、污泥濃縮池及污泥處理設(shè)備間。惡臭氣體的組分較為復(fù)雜，調(diào)節(jié)池和物化處理池的廢氣組分主要為廢水中的揮發(fā)性有機化合物，如芳香烴類、鹵代烴類等，而來自生化處理單元的惡臭氣體則以硫化氫、硫醇、硫醚及小分子脂肪酸等為主。

　　由于廢水水處理站廢氣的特點，廠區(qū)周邊和一定距離內(nèi)會存在不同程度的異味，影響范圍大，往往成為企業(yè)被環(huán)保投訴的直接原因，因而臭氣濃度指標(biāo)已經(jīng)成為重點監(jiān)測和治理的對象。在浙江省，隨著《生物制藥工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB33/923-2014)的推行，臭氣濃度最高允許排放濃度從2000倍降至800倍，日趨嚴(yán)格。

　　浙江省某生物制藥企業(yè)現(xiàn)有廢水站廢氣處理系統(tǒng)的臭氣濃度難以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，其利用現(xiàn)有治理設(shè)備，對相關(guān)工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，并對系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)改造，最終實現(xiàn)系統(tǒng)排氣穩(wěn)定可靠達(dá)標(biāo)。本文主要針對案例進(jìn)行分析，為類似項目的升級改造提供一種技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上實用的解決思路。

　　1、廢氣處理現(xiàn)狀

　　項目企業(yè)主要產(chǎn)品為天然植物提取物和中藥提取物等，配套有一座廢水處理規(guī)模為300t/d的廢水處理站。廢水處理站的處理工藝流程如圖1所示。

　　現(xiàn)有廢水處理站調(diào)節(jié)池、混凝沉淀池、厭氧池、好氧池、污泥池及污泥壓濾機房采用加蓋、密閉隔斷等方式處理，廢氣收集后接入現(xiàn)有廢氣處理系統(tǒng)，廢氣總設(shè)計風(fēng)量為30000m3/h。廢氣處理系統(tǒng)采用UV光解與水噴淋吸收組合工藝，工藝流程如圖2所示。

　　廢氣處理系統(tǒng)的主要設(shè)備及參數(shù)如表1所示。

　　為了了解廢氣處理系統(tǒng)的實際運行情況及處理效果，在企業(yè)正常生產(chǎn)條件下，進(jìn)行連續(xù)5日臭氣濃度指標(biāo)監(jiān)測，數(shù)據(jù)如表2所示。

　　實際檢測結(jié)果顯示，企業(yè)廢水站廢氣處理設(shè)施運行情況較為平穩(wěn)，排氣筒臭氣濃度能穩(wěn)定在1450倍以下，但已超出現(xiàn)行地方標(biāo)準(zhǔn)要求的800倍，已經(jīng)屬于超標(biāo)排污的情況。

　　2、存在的主要問題

　　目前，3級吸收塔均采用堿洗吸收，工藝參數(shù)單一，對水溶性較好及酸性廢氣處理效果尚可，對水溶性較差的組分去除效果不佳;堿洗吸收塔吸收液更換頻次不夠，導(dǎo)致吸收塔中存在無機鹽結(jié)晶的情況，進(jìn)而導(dǎo)致填料層及噴淋層堵塞，吸收塔實際吸收傳質(zhì)受到很大影響;堿洗吸收塔配套的水泵偏小，核算液氣比為1.3L/m3，整體吸收傳質(zhì)效果不佳;紫外光催化設(shè)備燈管故障比例較高，點亮功率不足一半，原因是前置吸收塔除霧效果較差，導(dǎo)致大量水霧進(jìn)入紫外光催化設(shè)備，進(jìn)而導(dǎo)致紫外燈管發(fā)生故障。

　　系統(tǒng)設(shè)計處理風(fēng)量為30000m3/h，但實測風(fēng)量只有10000m3/h，原因是所選風(fēng)機風(fēng)壓不夠，無法達(dá)到風(fēng)機額定風(fēng)量，同時吸收塔填料存在堵塞的問題，導(dǎo)致吸收塔風(fēng)阻超出原有設(shè)計風(fēng)阻，進(jìn)一步影響了風(fēng)機的實際抽風(fēng)風(fēng)量。總收集風(fēng)量不足，必然影響廢水站廢氣的收集效率，導(dǎo)致企業(yè)廠界臭氣濃度超標(biāo)。

　　3、優(yōu)化改造思路

　　一是對三級化學(xué)吸收塔的加藥方式進(jìn)行調(diào)整。第一級采用堿洗吸收除去廢氣中的酸性污染物;第二級則采用酸洗氧化吸收，將廢氣中堿性及還原性的污染物去除，氧化劑采用次氯酸鈉溶液;第三級采用堿洗吸收，可以去除過量的次氯酸。具體的加藥量、氧化劑加藥品種、加藥方式通過調(diào)試確定。

　　二是調(diào)整現(xiàn)有吸收塔中吸收液的更換頻次，考慮到企業(yè)廢水站處理容量較大，為提高吸收液的處理效果，建議適當(dāng)提高吸收液的更換頻率，以確保吸收塔的吸收傳質(zhì)效果。三是將各級化學(xué)吸收塔配套的循環(huán)泵進(jìn)行更換，更換后吸收塔的液氣比應(yīng)至少達(dá)到4.0L/m3。

　　四是對紫外光催化設(shè)備進(jìn)行維修，對故障的燈管進(jìn)行更換。同時，為避免液態(tài)水對設(shè)備運行效果及燈管配件壽命的影響，在紫外光催化設(shè)備前設(shè)置一組除霧器，采用“填料除霧+絲網(wǎng)除霧”的組合除霧工藝，將水霧的影響控制在可接受范圍內(nèi)。五是對現(xiàn)有引風(fēng)機進(jìn)行更換，確保引風(fēng)機風(fēng)壓滿足系統(tǒng)風(fēng)阻的需求，并且在引風(fēng)機進(jìn)口段設(shè)置壓差變送器，風(fēng)機采用變頻控制，風(fēng)機頻率與壓差變送器進(jìn)行連鎖，以確保系統(tǒng)的實際收集風(fēng)量。改造后，廢氣處理系統(tǒng)的主要設(shè)備及參數(shù)如表3所示。

　　4、改造后各處理單元參數(shù)

　　4.1 一級化學(xué)吸收塔工藝參數(shù)

　　一級化學(xué)吸收塔的運行參數(shù)優(yōu)化主要為藥劑選擇、pH值控制、運行液氣比和吸收液更換周期的選擇。一級化學(xué)吸收塔選擇藥劑為NaOH，將廢氣中酸性物質(zhì)通過中和反應(yīng)進(jìn)行去除，控制吸收液pH值在8～9。運行液氣比按照4.0L/m3來運行。吸收液更換頻次為每天2次。

　　4.2 紫外光催化反應(yīng)器工藝參數(shù)

　　紫外光催化器前端增加填料除霧和絲網(wǎng)除霧器，將廢氣中的水霧充分去除。紫外光催化反應(yīng)器的運行功率為8kW。

　　4.3 二級化學(xué)吸收塔工藝參數(shù)

　　二級化學(xué)吸收塔的運行參數(shù)優(yōu)化主要為pH值控制、運行液氣比和吸收液更換周期的選擇。二級化學(xué)吸收塔選擇藥劑為NaClO和硫酸，將廢氣中堿性及還原性物質(zhì)通過氧化還原反應(yīng)來去除，控制吸收液pH值在2～4，控制吸收液的氧化還原電位在600mV以上。運行液氣比按照4.0L/m3來運行。吸收液更換頻次為每天1次。

　　4.4 三級化學(xué)吸收塔工藝參數(shù)

　　三級化學(xué)吸收塔的運行參數(shù)優(yōu)化主要為pH值控制、運行液氣比和吸收液更換周期的選擇。三級化學(xué)吸收塔選擇藥劑為NaOH，將廢氣中參與的酸性物質(zhì)以及二級化學(xué)吸收塔中產(chǎn)生的次氯酸通過中和反應(yīng)來去除，控制吸收液pH值在8～9。運行液氣比按照4.0L/m3來運行。吸收液更換頻次為每天1次。

　　5、改造后臭氣理效果

　　為了評價改造后廢氣處理系統(tǒng)的實際運行情況及處理效果，在正常生產(chǎn)工況下，本研究對系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)5d臭氣濃度排放指標(biāo)監(jiān)測，數(shù)據(jù)如表4所示。

　　根據(jù)表4數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，改造后的廢氣處理系統(tǒng)排放口的臭氣濃度可以基本控制在800倍以內(nèi)，臭氣去除效率可以至少達(dá)到78%，滿足地方標(biāo)準(zhǔn)中臭氣濃度排放限值的要求。

　　6、結(jié)論

　　在化工制藥企業(yè)中，廢水站廢氣不同于工業(yè)廢氣，具有風(fēng)量大、濃度低的特點，傳統(tǒng)的吸附濃縮、催化氧化、蓄熱焚燒等工藝投資和運行成本都非常高昂，難以適用。隨著新的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格，原有的處理系統(tǒng)已很難保證穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

　　本項目利用現(xiàn)有的多級化學(xué)吸收加紫外光催化的多級處理設(shè)施，雖然采用傳統(tǒng)的相對低效的凈化工藝，但是通過優(yōu)化工藝參數(shù)，選用合理的藥劑和加藥方式，可以將臭氣濃度控制在標(biāo)準(zhǔn)要求的范圍內(nèi)。因此，化工制藥企業(yè)的廢水站廢氣治理系統(tǒng)的提升改造可以在基本不增加設(shè)備投資的基礎(chǔ)上實現(xiàn)治理效果的提升，該項目可以供同類性質(zhì)的廢氣治理工程參考。(來源：浙江仁欣環(huán)科院有限責(zé)任公司，杭州博盛環(huán)保科技有限公司)