有机废气生物处理案例分析
有机废气生物处理是一种利用微生物的代谢作用,将污染物分解成无害物质的技术。这种技术在实际应用中有许多优点,如运行费用低、二次污染小等。然而,其处理条件严、持续时间长,占地面积大,因此在实际应用中并不常见。以下是关于有机废气生物处理的一些案例分析。
在这个案例中,手机壳生产过程中的有机废气量大、浓度高、处理难度大。废气主要来源于“三涂三烤”或“二涂二烤”的生产工艺,其中底漆、中漆工序废气量为20000m³/h,面漆工序废气量也为20000m³/h。废气的主要成分包括乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮等有机废气,其中面漆废气中还含有丙烯酸成分,废气原始浓度为500mg/m³,废气状态为温度≤60℃,相对湿度≤80%。
为了解决这个问题,可以采用以下几种方法进行有机废气处理:
1.使用活性炭吸附法:这种方法投资小,且初始时的VOCs去除率可达到90%以上。但需要长时间的运行,需经常更换活性炭,运行费用相对较高,会产生二次污染。
2.VOCs废气光催化氧化UV:这种方法成本较低,所采用的化学性质稳定且不会形成二次污染等特征。但适应工况除臭灭菌,工况选择性很强,且有臭氧产生、投诉率偏高,部分地区环保政策开始不实施该工艺。
3.蓄热式燃烧法(RTO):这种方法适用高浓度废气治理。但对于浓度波动范围较大、风量较高的废气运行成本较高,如果项目尾气主要成分热值较低,浓度波动较大,从能耗方面考虑不太适合采用RTO工艺。
4.催化燃烧法(RCO):这种方法把废气加热到250~350℃经过催化床催化燃烧转化成无害无臭的二氧化碳和水,达到净化目的。此次处理废气有风量较大、有机物浓度偏低等特点,结合投资成本、处理效率等因素考虑,本工程最终选用催化燃烧法进行处理。
在塑料、橡胶加工、油漆生产、汽车喷漆和涂料生产等诸多工业领域中,工业品的生产和加工过程产生了大量含有挥发性有机化合物(VolatileOrganicCompounds,VOC)的废气(VOC废气)。这些废气未经处理排入大气,会在一定条件下形成光化学污染,影响大气质量,影响动植物生长和人类的健康。
近年来,逐渐发展的废气生物处理技术作为一种新型的空气污染控制技术,得到日益广泛的应用。该项技术与传统的燃烧法、催化氧化法、吸收法、吸附法相比,对VOC低含量废气的处理有明显的优势。废气的生物处理技术首先应用于农业生产过程中异味气体的处理,例如养殖业中动植物加工产生的臭气、堆肥发酵和生物污泥废气处理等。随着工业生产中产生的挥发性有机气体的污染日益严重,这项技术逐步应用到工业废气净化领域。
生物处理技术的基本工艺流程以生物过滤为例,如图1所示,废气经过一定的除尘、温度和湿度调节,进入生物处理单元,经过微生物的处理,气体可以达标排放。根据处理运行方式不同,处理工艺主要分为生物滤床工艺和生物洗提工艺两种。
生物滤床工艺:废气流经生物滤床中的活性滤层,有机物被滤料上的湿润水膜吸收,通过滤料上生活的微生物的代谢作用而降解。生物滤床主要由进气系统、布气承托层、生物滤层和维护装置组成。在生物滤床处理废气过程中,微生物的活性和数量对处理效果具有决定意义,它们取决于如下因素:进气流量、温度和湿度;废气中物质组成;浓度的稳定性和水溶性;氧气和营养物的供给;滤床的布置和温度、湿度保持;滤料的选择;滤床中的pH控制等。
生物洗提工艺:生物洗提工艺采用了污染物的液体吸收和生物处理的联合作用。废气首先被液体(吸收剂)有选择地吸收形成混合污水,再通过微生物的作用将其中的污染物降解。根据污水处理的方式(吸收剂再生方式)不同,可分为活性污泥法和生物膜法(生物滴滤池),构筑物示意图如图3、图4所示。
在实际应用中,生物法处理有机废气主要的工艺包括:生物过滤床、生物滴滤床或者是生物洗涤床。
综上所述,生物技术在有机废气处理中具有广阔的应用前景,但在选择合适的处理工艺时,需要综合考虑废气的特性、处理成本、环保要求等因素。
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