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吸附冷凝回收与生物氧化联合工艺对炼油污水废气的处理

来源:中国大气网 作者: 人气: 发布时间:2019-05-06 11:45:23

文章导读

大气污染防治的形势日益严峻,为实现废气的达标排放,采用吸附冷凝回收与生物氧化联合工艺对炼油污水废气进行处理。

摘要

大气污染防治的形势日益严峻,为实现废气的达标排放,采用吸附冷凝回收与生物氧化联合工艺对炼油污水废气进行处理。结果表明,对污水构筑物进行加罩密封后,将废气收集及输送,采用分区收集、分类处理的工艺方法,先对废气收集系统的高浓度废气采用脱硫、吸附冷凝原理进行预处理,再与低浓度废气混合进入生物氧化滴滤段与过滤段进行处理,可有效去除炼油污水处理过程中各池体构筑物逸散出的H2S、有机硫化物、酚类、烃类等有害气体,实现废气的达标排放。其中,通过吸附冷凝回收工艺,高浓度段非甲烷总烃的去除率可稳定在60%以上,通过生物氧化联合处理工艺,低浓度段非甲烷总烃的去除率可稳定在40%以上,且氨、硫化氢、甲苯、二甲苯的总去除效果良好,可以有效改善周边区域的大气环境,满足国家标准规范排放要求及地方环境法规的要求。

随着我国工业化进程的不断加快,污水处理事业得到了迅速有效的发展,目前及今后一个时期,我国污水处理厂的数量将持续增加。而恶臭废气的产生贯穿于污水处理的全过程,尤其是在炼油污水处理过程中,因各污水处理池体处于露天敞口状态,如隔油池、均质池、调节池、沉砂池、中和池、气浮池、曝气池、A/O池,以及污泥系统的构筑物等,在运行过程中均会逸散大量的恶臭气体,这些废气主要由H S、NH 、有机硫化物、酚类及VOC气体等有害气体组成,对空气环境造成一定影响,对现场操作人员的健康造成危害。这些污染气体扩散至周边区域,当操作人员在高浓度气体逸散构筑物区域长时间停留时,会有恶心、刺鼻、辣眼等不良反应 。酸性、腐蚀性废气还会对周围环境中的设备、管线产生腐蚀,缩短了设备的使用寿命与维修周期,给安全生产带来了极大的隐患。

根据2015年7月1日发布的《石油炼制工业污染物排放标准》(GB 31570.2015) 和2015年3月1日发布的《石油炼制工业废水治理工程技术规范》(HJ 2045―2014) 以及《恶臭污染物排放标准》(GB14554―1993) ,同时根据各地方相继出台的一系列大气排放标准与规定,向大气排放恶臭气体的排污单位,必须采取措施防止周围居民区受到污染。环保形势日益严峻,恶臭气体处理迫在眉睫,因此,对污水处理厂恶臭废气的治理势在必行。

目前,吸附冷凝工艺主要应用于高浓度油气回收领域 ,可大大减少污染气体中的总烃浓度,而由生物滴滤与生物过滤组合的生物氧化工艺则主要用于处理低浓度有机气体 ;但对于炼油污水处理装置来说,既有由污水预处理单元的污水总入口、格栅、沉砂池、隔油池、中和池、均质调节池、气浮池和污泥处理单元等环节逸散的中高浓度恶臭气体,也有由曝气池、厌氧/好氧池、气浮池等生化水处理装置逸散的低浓度恶臭气体。

为此,本文主要讨论采用高低浓度分段处理的方法去除污染物气体,针对高浓度混合废气,采用多孑L性固体填料吸附原理,脱出高浓度混合废气中的硫化物、非甲烷总烃及其他污染物,使其转化为污染物浓度相对较低的废气,再与废气收集系统的低浓度废气混合,进入由生物滴滤与生物过滤组合的生物氧化处理单元,通过生物氧化处理将废气中污染物氧化分解成二氧化碳、水、无机盐及矿物质等脱出,使原料废气满足《石油炼制工业污染物排放标准》(GB 31570-2015)和《恶臭污染物排放标准》(GB 14554-1993)排放标准 。

1 材料与方法

1.1 原料规格

本装置生产原料主要为炼油污水处理装置中各类污水构筑物的逸散废气,此废气主要成分有苯、甲苯、二甲苯、非甲烷总烃、硫化氢、氨气等组分,具体污染物含量如表1所示。

依据炼油污水处理装置中各类污水构筑物逸散的污染物浓度差值较大的现状,结合生产T 艺路线及生产技术原理,将生产原料分为2类:一类是以污水预处理单元的污水总入口、格栅、沉砂池、隔油池、中和池、均质调节池和污泥处理单元等环节逸散的中高浓度恶臭气体(非甲烷总烃浓度≥400 mg.m-3);另外一类是由曝气池、厌氧/好氧池、气浮池逸散的低浓度恶臭气体(非甲烷总烃浓度≤400 mg.m-3 )。涉及高浓度与低浓度原料废气主要成分及其浓度见表2。

在表2中,高浓度废气数值为高浓度气体混合后的浓度,该浓度根据各构筑物逸散废气监测浓度平均值与各构筑物逸散气量加权平均计算后取得。低浓度废气数值为低浓度各构筑气体混合后的浓度,根据低浓度构筑物逸散废气监测浓度平均值与各构筑物逸散气量加权平均计算取得。生物氧化装置入口数值根据吸附冷凝对高浓度气体的去除率计算其出口浓度数值,再与低浓度管网末端数值加权平均计算后得到总入口浓度数值。

1.2 工艺方法及特点

1.2.1 工艺方法

污水处理装置收集的气体采用高低浓度分区处理,高浓度的污染物气体先进入脱硫罐,将其巾90%的硫化物脱除后进入吸附罐,利用高效吸附剂吸附,将其中的VOCs回收处理。经过脱硫、吸附处理后的废气与低浓度区废气混合后依次进入生物滴滤、过滤单元进行生化处理,经生物过滤单元处理后的气体,可直接高空排放。

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