隨著制藥行業(yè)的發(fā)展，隨之而來的環(huán)境污染問題日益凸顯，特別是高污染、高能耗的原料藥行業(yè)有機廢氣的區(qū)域環(huán)境污染，嚴(yán)重影響居民的正常生活，制約區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展。
由于制藥企業(yè)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(chǎn)生大量的VOCs，如甲苯，正己烷，乙酸乙酯，二氯甲烷等，另外，廢水中有機物含有N、S等成份，在微生物新陳代謝作用下，會產(chǎn)生NH3、H2S等臭氣成份，這些異臭分子均具有揮發(fā)度大、沸點低、氣味表征值大等特點，再加上污水的處理，由于傳輸、跌落及攪動等過程，使臭氣成份向外釋放，嚴(yán)重污染環(huán)境，惡化周邊環(huán)境質(zhì)量。污泥在處理過程中，由于微生物的降解作用，污泥中的有機和無機物質(zhì)會產(chǎn)生大量含有硫化氫、氨氣、硫醇等致臭物質(zhì)，也對環(huán)境造成了非常不利的影響。
近年來，隨著國家對環(huán)境保護的重視，各種政策法規(guī)以及標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，制藥企業(yè)須對廢水處理過程中廢氣進行收集與處理，本文以安徽省某制藥企業(yè)污水處理站廢氣處理工程實例進行介紹。
一、廢氣中污染物種類及危害
1.1 污染物種類
污水處理站廢氣主要分兩部分：預(yù)處理廢氣和生化處理廢氣，其中預(yù)處理廢氣中主要污染因子為VOCs，如二氯甲烷、乙酸乙酯、甲苯等有機廢氣，生化處理廢氣中主要污染因子為H2S、NH3等惡臭污染物。
1.2 污染物危害
1.2.1 VOCs的危害
VOCs的不斷排放不僅直接危害人體健康，還會促進霧霾和光化學(xué)煙霧的形成，間接影響區(qū)域的大氣環(huán)境質(zhì)量。首先，VOCs進入大氣環(huán)境后，在陽光下會發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，形成光化學(xué)煙霧，危害人體健康和動植物的生長，部分VOCs本身就是光化學(xué)煙霧的重要組成部分，而光化學(xué)煙霧是造成霧霾天氣、降低空氣能見度的重要因素之一。其次，VOCs絕大多數(shù)具有毒害作用，對人的視力、嗅覺造成嚴(yán)重?fù)p傷，而且對頭發(fā)、皮膚和內(nèi)分泌系統(tǒng)都有很大的潛在威脅，甚至可能造成中毒事故發(fā)生；目前一部分VOCs更是被確定為致癌物質(zhì)，比如甲醛和多環(huán)芳烴等。
1.2.2 惡臭的危害
污水處理站的臭氣成分復(fù)雜多變，大致可以分為五大類：
(1)含硫的化合物，如硫化氫、硫醇類、硫醚類;
(2)含氮的化合物，如胺類、酰胺、吲哚類;
(3)含氧的有機物，如醛、醇、酮、有機酸等;
(4)鹵素及其衍生物，如氯氣、鹵代烴;
(5)烴類，如烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴;
其中硫化氫和氨氣是兩種最主要的無機臭味物質(zhì)。
這些物質(zhì)會給人帶來不適、心情不愉快的感覺，而且會對人的呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、精神狀態(tài)等均產(chǎn)生危害。還會導(dǎo)致頭痛、頭暈、惡心、嘔吐、食欲不振等癥狀發(fā)生，甚至還會對皮膚、黏膜、眼睛等造成刺激或傷害，同時會對金屬材料、設(shè)備和管道有一定的腐蝕性。
二、目前常用的處理方法
2.1 VOCs污染治理措施
有機廢氣污染物種類繁多，特性各異，因此相應(yīng)采用的治理方法也各部相同，目前治理技術(shù)方法主要包括兩大類：回收利用技術(shù)和銷毀技術(shù)，其中回收利用技術(shù)中最常見的為吸附法，銷毀技術(shù)中最常見的為燃燒法，而燃燒法中最常見的為蓄熱式氧化焚燒法。
2.1.1 吸附法
吸附法原理是VOCs氣體通過一多孔固體物質(zhì)(吸附劑)，使之附著于其固體表面上，從而達到去除的目的。其適用于去除氣味和較低VOCs濃度。
出于對經(jīng)濟成本的考慮，目前最常用的吸附劑是活性炭，其由煤、木材、果殼、石油焦等原材料經(jīng)“碳化冶和“活化冶制得，具有巨大表面積的內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)，具有適用范圍廣且效果比較穩(wěn)定特性，在業(yè)內(nèi)廣受好評。
2.1.2 蓄熱式氧化焚燒法
蓄熱式氧化焚燒法原理是在高溫下，使VOCs與O2發(fā)生氧化反應(yīng)，生成CO2和H2O，且對燃燒產(chǎn)生的熱量進行回收，用于二次燃燒，既環(huán)保又節(jié)能。其適用于中、高濃度VOCs，處理效率高于98%。
蓄熱式氧化焚燒法缺點為設(shè)備易腐蝕，消耗燃料，處理成本高，易形成二次污染。
2.2 惡臭氣體污染治理措施
各種惡臭氣體處理方法的目的在于經(jīng)過物理、化學(xué)、生物的作用，使惡臭氣體的物質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，消除惡臭。常見的處理方法有氧化法、吸收法、生物法、吸附法、燃燒法等。
2.2.1 氧化法
氧化法是利用氧化劑如臭氧、高錳酸鉀、次氯酸鈉、氯氣等氧化惡臭物質(zhì)，使之無臭或少臭。氧化除臭主要靠兩種作用來實現(xiàn)：一是將惡臭物質(zhì)氧化分解，二是靠氧化的氣味將惡臭掩蔽。由于低分子脂肪酸、胺類、醛類、酮類的、鹵代烴以及脂肪族的、芳香族的、雜環(huán)的氮或硫化物都帶有活性集團，容易被氧化，因此可以選用次氯酸鈉氧化法氧化上述臭氣去除異味。
2.2.2 吸收法
化學(xué)吸收是利用臭氣成分與化學(xué)藥液的主要成分間發(fā)生不可逆的化學(xué)反應(yīng)生成新的無臭物質(zhì)以達到脫臭的目的，一般用酸液去除NH3及胺類，用堿液吸收H2S及低級脂肪酸類。
2.2.3 生物法
生物法脫臭原理：在水、微生物和氧存在的條件下，利用微生物的代謝作用氧化分解惡臭物質(zhì)，以達到凈化氣體的目的。具有運行成本低、操作方便、去除率高、二次污染小等優(yōu)點，其缺點是投資較高、設(shè)備體積也較為龐大。
目前常用的生物除臭工藝有：生物過濾池、生物滴濾池、生物洗滌池。主要用于大、中型污水處理站，是目前污水處理站常用的除臭技術(shù)。
2.2.4 吸附法
吸附法脫臭原理：利用氣體混合物中不同物質(zhì)在吸附劑上的選擇性不同，采用改變溫度或壓力的方式使污染物吸附在吸附劑上達到分離污染物的目的的方法。吸附法工藝流程見圖1。由圖1可知，當(dāng)廢氣污染物經(jīng)過床層時，VOCs快速被吸附材料吸附，使廢氣中大部分VOCs得以消除，而后排入大氣。
目前，在污水處理站應(yīng)用最多的吸附劑活性炭。由于活性炭具有多孔隙結(jié)構(gòu)，表面積大，因此當(dāng)氣體通過活性炭時，與其充分接觸，則污染物質(zhì)被截留在孔隙當(dāng)中，從而達到凈化氣體的目的。其具有操作簡單、投資較低、去除率高、能耗低、工藝成熟等優(yōu)點，是目前污水處理站應(yīng)用最多的除臭技術(shù)，廣泛用于中小型污水處理站。但其運行過程中必須定期更換活性炭，因此運行成本較高。
2.2.5 燃燒法
燃燒法脫臭原理：由于惡臭物質(zhì)具有可燃性，將其與燃料氣充分混和，通過燃燒將惡臭物質(zhì)轉(zhuǎn)化成無臭物質(zhì)，從而達到除臭的目的。其適用于高濃度的可燃性惡臭氣體的處理。
燃燒法脫臭的優(yōu)點是惡臭物質(zhì)可以被徹底氧化分解，去除效率高。但其需要消耗燃料、運行成本較高、而且容易產(chǎn)生二次污染。
三、廢氣處理工藝流程
將產(chǎn)生的氣體收集后通過管道引入處理設(shè)施，工藝流程見圖2。
對污水池均進行加蓋密封，廢氣經(jīng)收集后，引入到廢氣處理裝置處理，經(jīng)次氯酸鈉氧化、酸吸收、堿吸收、活性炭吸附處理后的廢氣通過15m高排氣筒排放。
四、處理效果
目前，該廢氣處理工藝已經(jīng)正常運行2年，并委托了某環(huán)境監(jiān)測單位對廢水處理站廢氣進行了實測，監(jiān)測數(shù)據(jù)詳見表1。
根據(jù)例行監(jiān)測結(jié)果可知，污水處理站廢氣處理設(shè)施出口氨、硫化氫以及VOCs排放濃度均可以滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求。
五、結(jié)語
污水處理站的廢氣經(jīng)密閉收集后，采用次氯酸鈉氧化-酸吸收-堿吸收-活性炭吸附處理，效果較好，廢氣中硫化氫、氨以及VOCs可以滿足環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)，該廢氣收集與處理辦法在某制藥企業(yè)的應(yīng)用取得了良好環(huán)保效果并實現(xiàn)低碳運行，值得在相似的制藥與醫(yī)藥化工企業(yè)廢水處理站的廢氣處理推廣。( >
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