稀釋擴散法
原理:將有臭味地氣體通過煙囪排至大氣,或用無臭空氣稀釋,降低惡臭物質(zhì)濃度以減少臭味。適用范圍:適用于處理中、低濃度的有組織排放的惡臭氣體。優(yōu)點:費用低、設(shè)備簡單。缺點:易受氣象條件限制,惡臭物質(zhì)依然存在。
水吸收法
原理:利用臭氣中某些物質(zhì)易溶于水的特性,使臭氣成分直接與水接觸,從而溶解于水達到脫臭目的。適用范圍:水溶性、有組織排放源的惡臭氣體。優(yōu)點:工藝簡單,管理方便,設(shè)備運轉(zhuǎn)費用低 產(chǎn)生二次污染,需對洗滌液進行處理。缺點:凈化效率低,應(yīng)與其他技術(shù)聯(lián)合使用,對硫醇,脂肪酸等處理效果差。
曝氣式脫臭法
原理:將惡臭物質(zhì)以曝氣形式分散到含活性污泥的混和液中,通過懸浮生長的微生物降解惡臭物質(zhì) 適用范圍廣。適用范圍:截至2013年,日本已用于糞便處理場、污水處理廠的臭氣處理。優(yōu)點:活性污泥經(jīng)過馴化后,對不超過極限負荷量的惡臭成分,去除率可達99.5%以上。缺點:受到曝氣強度的限制,該法的應(yīng)用還有一定局限。
催化氧化工藝
原理:反應(yīng)塔內(nèi)裝填特制的固態(tài)填料,填料內(nèi)部復(fù)配多介質(zhì)催化劑。當惡臭氣體在引風機的作用下穿過填料層,與通過特制噴嘴呈發(fā)散霧狀噴出的液相復(fù)配氧化劑在固相填料表面充分接觸,并在多介質(zhì)催化劑的催化作用下,惡臭氣體中的污染因子被充分分解。適用范圍:適用范圍廣,尤其適用于處理大氣量、中高濃度的廢氣,對疏水性污染物質(zhì)有很好的去除率。優(yōu)點:占地小,投資低,運行成本低;管理方便,即開即用。缺點:耐沖擊負荷,不易污染物濃度及溫度變化影響,需消耗一定量的藥劑。
低溫等離子體
低溫等離子體是繼固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之后的物質(zhì)第四態(tài),當外加電壓達到氣體的著火電壓時,氣體分子被擊穿,產(chǎn)生包括電子、各種離子、原子和自由基在內(nèi)的混合體。放電過程中雖然電子溫度很高,但重粒子溫度很低,整個體系呈現(xiàn)低溫狀態(tài),所以稱為低溫等離子體。低溫等離子體降解污染物是利用這些高能電子、自由基等活性粒子和廢氣中的污染物作用,使污染物分子在極短的時間內(nèi)發(fā)生分解,并發(fā)生后續(xù)的各種反應(yīng)以達到降解污染物的目的。
低溫等離子體空氣凈化設(shè)備能夠顯著治理的污染有:VOC、惡臭氣體、異味氣體、油煙、粉塵,也可用于。低溫等離子體技術(shù)是一種全新的凈化過程,不需要任何添加劑、不產(chǎn)生廢水、廢渣,不會導(dǎo)致二次污染。
廢氣處理設(shè)備的共同特點是將氣體中的污染物資分離出來或轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì),以達到廢氣凈化的目的。通常采用的除塵、吸收、吸附、催化、冷凝等廢氣處理技術(shù)均屬單元操作,對各種單元操作的研究發(fā)現(xiàn)其共同規(guī)律及內(nèi)在聯(lián)系就在于三傳的理論。因此動量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞及化學反應(yīng)工程學是廢氣處理設(shè)計的基本理論。
一、流體動力過程
研究氣體的流動及氣體和與之接觸的固體或液體之間發(fā)生先對運動時的基本規(guī)律。廢氣處理設(shè)備的操作效率與氣體流動狀況有密切關(guān)系。研究氣體流動對尋找設(shè)備的強化途徑有重要意義。
例如對于管路及設(shè)備的阻力,需要利用流體力學的理論去解決、降低流速、上海車間通風改造提高流通面積、改善廢氣處理設(shè)備氣體入口的分布狀態(tài)、消除初始動能等措施均有利于降低設(shè)備的阻力。
二、熱過程
研 究傳熱的基本規(guī)律并在單元操作中利用這些基本規(guī)律強化設(shè)備,提高廢氣處理效率是設(shè)計匯總常遇到的問題。設(shè)備結(jié)構(gòu)要符合凈化過程的要求。例如催化反應(yīng)裝置需 及時將反應(yīng)熱導(dǎo)出,否則會引起催化劑的過熱而使活性下降。為此在設(shè)計過程中常根據(jù)能量守恒定律進行熱量衡算,并采取措施以保證操作過程的正常運行。
三、傳質(zhì)過程
研究物質(zhì)通過相界面遷移過程的基本規(guī)律。所有廢氣凈化技術(shù)都涉及到異相傳質(zhì)問題。為保證傳遞速度穩(wěn)定必須有足夠的想接觸面積,需根據(jù)質(zhì)量守恒定律對設(shè)備進行物料衡算。采取措施增大相接觸面積,更新相界面,提高傳質(zhì)速度。
四、化學反應(yīng)工程學
化學反應(yīng)工程學主要是以流體力學、熱傳遞及物質(zhì)傳遞原理及化學動力學為基礎(chǔ),研究廢氣處理設(shè)備各方面的關(guān)系及影響,以闡明工業(yè)反應(yīng)過程的實質(zhì),目的在于控制生產(chǎn)規(guī)模的化學反應(yīng)過程,并對設(shè)計工作者提供理論依據(jù),使之能結(jié)合具體工藝要求進行反應(yīng)器的設(shè)計。
生物處理法
1、處污原理
利用微生物對廢氣中的污染物進行消化代謝,實質(zhì)上是一種生化分解過程,它通過附著在介質(zhì)上的活性微生物來吸收有機廢氣,將污染物轉(zhuǎn)化為無害的水、二氧化碳及其它無機鹽類。
2、實際應(yīng)用情況
以污染物為微生物的食物來源,生物處理法包括:碳氫氧組成的各類有機物、簡單有機硫化物、有機氮化物、硫化氫及氨氣等無機類。要求小氣量、低濃度、排氣連續(xù)、廢氣處理容器大,雖處理過程比較環(huán)保, 但運維復(fù)雜、生物補養(yǎng)繁瑣等原因,使生物處理法形同虛設(shè),因其監(jiān)管難,故仍比比皆是。
3、主要問題
適用性較差:僅適用于特定的污染物,且生物易死亡,對易溶物和易降解污染物進行處理時,會受到一定的限制;生物因新陳代謝易堵塞;生物法所用填料的比表面積、孔隙率等直接影響反應(yīng)器的生物量以及整個填充床的壓降及填充床是否易堵塞問題;難實現(xiàn)自動控制;難以提高對各運行參數(shù)的控制能力,維護費用高和難管控故障;菌種培育困難:難篩選出降解各種VOCs氣體的優(yōu)勢菌種;反應(yīng)場地約束:反應(yīng)裝置占地面積大、反應(yīng)時間較長。故生物法在應(yīng)用中不乏擺設(shè)的情況。
燃燒法
1、處污原理
燃燒法分為蓄熱式燃燒技術(shù)(RTO)和催化燃燒技術(shù)(RCO)。其原理是通過直接燃燒或者添加催化劑進行低溫燃燒,利用“燒”將有機廢氣徹底降解為水和二氧化碳。
2、實際應(yīng)用
燃燒法作為目前處理效率和效果相對理想的工藝,雖然它的價格相對昂貴且運行費用不低,但已被大部分專家和部分地市環(huán)境主管部門認可,甚至制定為主要治理工藝。
3、存在的主要問題
因蓄熱燃燒(RTO)方式的燃燒室內(nèi)溫度一般不低于750度,甚至高達1000度,因此,會產(chǎn)生燃料型氮氧化物。氮氧化物按生成機理的不同分為三類:熱力型、快速型和燃料型,其中燃料型占60%_95%。在生成燃料型NOx過程中,首先是含有氮的有機化合物或空氣中的氮氣經(jīng)過熱裂解產(chǎn)生N,CN,HCN和等中間產(chǎn)物基團,然后再氧化成NOx。經(jīng)粗算,一套20萬m3/h處理量的蓄熱燃燒設(shè)備,其氮氧化物排放量約等于一臺35t/h的燃煤流化床鍋爐。
在有機廢氣的催化燃燒設(shè)備(RCO)工藝中,由于采用自來水作為水噴淋進行預(yù)處理,水中的氯離子及有機物質(zhì)自帶的氯離子在催化燃燒室內(nèi)(200~500度)極易生成二噁英。而VOCs處理設(shè)備上均無高溫高溫裝置用于促使二噁英的分解,因此,氣體在燃燒過程中產(chǎn)生的二噁英將直接排放至到大氣。