廢水調節池廢氣異味治理技術的應用

楊東翠

(山西焦化股份有限公司，山西 洪洞 041600)

山西焦化股份有限公司(簡稱山焦)生產區域生產廢水全部進入污水處理站進行處理。首先，經過調節池進行混合靜止調節，這部分廢水中含有大量有機物，具有濃度高、毒性大、易揮發等特點。廢水在調節池靜止過程中有揮發性有機物(VOCs)揮發，氣味難聞，周圍環境空氣質量較差。為此，公司對2#調節池進行封閉，收集廢氣并進行處理，改善了調節池周圍環境空氣質量。

1 揮發性有機物(VOCs)治理的重要性

揮發性有機物(VOCs)是形成細顆粒物(PM2.5)、臭氧(O3)等二次污染物的重要前體物，進而引發霧霾、光化學煙霧等大氣環境問題。山焦公司地處臨汾市管轄境內，在過去幾年中，臨汾市環境空氣質量一直處于中度或重度污染，其首要污染物為PM2.5。這種以PM2.5為特征的區域性復合型大氣污染在臨汾區域內日益突出，區域內重污染天氣大范圍出現，且頻次增多，威脅人民群眾身體健康，也嚴重制約臨汾市經濟的發展。山焦公司在保證安全生產的同時，也提出更高的環保要求及執行更嚴格的治理任務。國家為了根本解決PM2.5、O3等污染問題，切實改善大氣環境質量，提高對VOCs的污染防治工作，逐步建立完善的污染防治治理體系，同時也在對VOCs治理進行嚴格考核與問責。因此，山焦公司開展VOCs污染防治，既是本著對職工的身心健康負責，也符合當前環保形勢任務的要求，所以說治理VOCs是一項刻不容緩的工作。

2 山焦公司揮發性有機物(VOCs)來源及現狀

山焦生產廢水主要包括回收系統蒸氨廢水、焦油加工生產廢水、甲醇生產廢水、粗苯精制生產廢水，廢水量合計約為285 m3/h。這部分廢水主要含COD、揮發酚、苯等污染物濃度較高，統一送入污水處理站進行生化處理。這些廢水首先經過調節池進行混合靜止，在調節池靜止過程中，調節池屬于露天敞開形，廢水中含有的大量VOCs排放。VOCs中主要成份為氨、硫化氫、酚、苯等有毒有害有機物，且揮發氣體量隨溫度、氣壓變化不斷變化，導致調節池周圍散發著難聞的氣味，極大地危害著員工的身體健康，也造成區域環境空氣質量變差。

3 改造目標

調節池屬于污水處理站敞口式設施，經過對調節池周圍的廢氣進行監測，主要情況(質量濃度)為氨1.25 mg/m3、硫化氫0.52 mg/m3、酚0.25 mg/m3、非甲烷總烴1.52 mg/m3等，經實施改造后可滿足《惡臭氣體污染物排放標準》GB14554—93表2等相關標準污染物排放限值的要求。

4 調節池揮發性有機物(VOCs)改造思路

根據國家《揮發性有機物防治技術政策》指導原則，VOCs污染防治應遵循源頭和過程控制與末端治理相結合的綜合防治原則。因此，針對我公司調節池廢氣排放屬于源頭和過程控制，改造政策為廢水收集和處理過程產生的含VOCs廢氣經收集處理后達標排放。所以，山焦公司選擇在調節池實施池頂封閉收集廢氣后，進行治理后達標排放。

5 山焦公司選用的技術路線

5.1 改造工藝流程

調節池廢氣經過收集罩收集，進入粗濾和超濾設備，去除水汽中的雜質。然后，進入水汽分離設備進行預處理，使水汽的濕度可以達到后端設備的工藝要求。隨后，廢氣經過高能離子反應后再由數道光觸媒納米二氧化鈦板反應，再經過數道254納米波長強紫外光照射，和產生的臭氧反應，最終分解為二氧化碳等廢氣后達到排放標準。

流程圖如圖1。

圖1 工藝流程圖

5.2 工藝技術及原理

5.2.1 高能離子空氣凈化技術原理

在高能離子體的高能量作用下，產生了大量的離子、自由基、氫氧自由基，產生機理如式(1)～式(3)。

(1)

(2)

(3)

離子法常溫氧化處理工藝是一種安全可靠的處理方法，有機物處理效率理論上應大于95%。其原理為采用高能離子分解技術，即,利用電場原理，將空氣中的氧分子增加能量，使之成為活動性很強的正、負氧離子，它們與廢氣中的有機物成分進行氣相反應，經過一系列的氧化分解反應后，改變有機物分子的物化特性，最終污染物質被活性氧分解成CO2和無害物，達到凈化的效果，整個過程中以及產物對人體及空氣無影響，不產生二次污染物。并且，整個過程在常溫下進行。

5.2.2 光觸媒技術原理

光觸媒不同于傳統的光解，它必須同時具備強紫外光、臭氧、光觸媒板進行才有效，缺其中一項其處理能力就僅為20%。本工藝使用的全是粒徑小于10 nm的二氧化鈦，它覆蓋面廣，優點明顯。對于市場上有的使用的100 nm以上的二氧化鈦來說，它有明顯的優勢。

5.3 運行狀況

經過168 h的運行，在單機試車和聯動調試后，該套工藝運行穩定，調節池周圍感官無氣味。經過監測后廢氣中各成分含量：氨≤4.9 kg/h、硫化氫≤0.33 kg/h、酚≤0.1 kg/h、苯≤0.6 kg/h。

6 結語

在煉焦行業中，山焦公司對混合性較高、廢水濃度較高的廢水調節池進行治理，治理效果明顯，各項指標均達標排放。山焦公司下步計劃對各槽罐區放散氣中的VOCs進行分析，開啟焦化區域內VOCs全面升級治理，具有較好的推廣意義。