化工厂废气处理技术研究与应用

化工厂废气处理技术研究与应用

何立新张守明王忠庆

大庆石化公司水气厂黑龙江大庆163714

摘要：某化工企业以原油、轻烃、天然气为主要原料，从事炼油、化肥、乙烯等生产，配套生产循环水、工业水、氧气、氮气以及污水处理等公用工程辅助设施，本文主要对化工厂污水处理场厂区内产生臭气的来源以及处理技术进行研究，探讨该技术在工业化实际应用中的实用性。

关键词：化工生产；污水处理；废气产生源；生物；吸附

1前言

某化工企业主要以原油、轻烃、天然气为主要原料，从事炼油、化肥、乙烯、塑料、液体化工、橡胶、腈纶生产，并具备工程技术服务、机械制造加工、生产技术服务、矿区综合服务的化工联合企业。辅助配套生产循环水、工业水、氧气、氮气、氩气、压缩风、脱盐水以及工业生产过程中产生的废水处理。废水处理装置主要收集化工厂区各生产装置产生的废水，通过隔油、中和、气浮、水解酸化、曝气、接触氧化、过滤、沉淀等主要工艺处理技术对废水进行处理。本文主要针对废水处理装置中各个环节挥发逸散产生的废气进行处理技术的研究。

2废气处理技术研究

污水处理装置主要处理化工厂区各生产装置产生的生产污水，污水中含有丙烯腈、苯系物、多环芳烃、酚类化合物等，污染物成分复杂，污水处理、生物降解等过程中会挥发逸散产生废气。目前常见的废气处理方法有：吸收法、吸附法、催化燃烧法、低温等离子处理、生物除臭技术、光催化氧化法、膜分离技术、热破坏技术等等。下面通过对废气产生源、废气中各污染物浓度分析，研究适应污水场废气治理的适用技术。

2.1废气产生源

污水处理场各工艺环节主要构筑物包括：调节池、隔油池、中和池、气浮池、水解酸化池、曝气池、浮渣池、污泥池、接触氧化池、过滤池、沉淀池，对各构筑物废气污染物浓度进行监测分析如下：

密闭与敞开环境的浓度值差异很大，因此非甲烷总烃、硫化氢、氨的浓度较低。而且这些恶臭气体的嗅阈值较低，有一定的味道，影响厂区的操作环境。

2.2工艺技术选择

通过对废气处理工艺技术的机理、优缺点的比对，常见的如催化氧化法，在催化剂的作用下，使废气中的碳氢化合物在较低温度下迅速氧化成二氧化碳和水，从而达到净化目的。生物氧化法，利用微生物和臭气的接触，通过特殊菌种的定向选择，当气体经过生物表面时被微生物降解吸收，从而使有毒有害污染物得到去除。低温等离子法，在外加电场的作用下，电极空间里的电子获得能量后加速运动，从而引发了使其发生激发、离解或电离等一系列复杂的物理、化学反应，使得产生臭味的基团化学键断裂，再经过多级净化而达到除臭的目的。

通过技术必选，每种处理技术各有不同的特点、适用范围及局限性。热氧化法脱臭技术存在运行费用高、管理操作复杂、存在有二次污染等缺点；对于单一的活性炭吸附法，活性炭吸附到一定量时会达到饱和，就必须再生或更换；对于单一的低温等离子法，去除率较低，可处理的气体种类较少；对于单一的生物氧化法，对非甲烷总烃及苯系物的去除率较低。

因此，最终选择“预处理+生物法+深度处理”的组合处理技术，具有占地面积小、处理量大、投资少、运行成本低、能耗低的优点。

3废气处理技术应用

3.1工艺原理介绍

废气处理工艺中，预处理主要采用隔油除油工艺，洗涤除油部分特种隔油滤料中的油份被高压水冲洗后，汇入循环液，使用油水分离器对循环液进行油水分离处理，分离后的油份排入污水处理场进行处理。

生物处理部分是微生物降解气体有机污染物的场所，也是目前最新的除臭工艺设备。恶臭气体通过风机抽送至生物净化装置，经过生物滤料后由附着在生物滤料上的菌种生物净化。生物氧化处理分两段，一段主要对氨、硫化氢等可生化性较好的废气组分处理效果很好，去除率可到80%~90%。二段生物处理旨在延长一段生物的功能，除了降解可生化性较好的硫化氢、氨等成分，另外也加强对苯、烃等碳氢化合物的处理，并延长臭气与生物填料接触时间。

深度处理采用的是活性炭纤维吸附工艺，可高效吸附苯烃类物质，且采用滤芯式状态方式，可有效增大活性炭纤维的过滤面积，适用于低浓度尾气的吸附处理。并采用温升脱附解析的方式，温升再生效果好，适用于在线式再生模式。再生时，采用蒸汽对吸附饱和后的活性炭提高温度，当达到污染物脱附解析温度后，活性炭纤维滤芯吸附的高浓度污染物随着温度的升高而被脱附下来。

3.2工艺流程介绍

各构筑物收集产生的废气首先进入预处理塔进行除油，预处理处理后的废气进入生物处理部分，通过特殊的生物菌种，对废气进行生物降解。生物处理后的废气进入深度处理单元，通过活性炭纤维的吸附作用，吸附废气中难生物降解的有机物。为了防止活性炭纤维吸附饱和，需要定期通过蒸汽对活性炭纤维进行解析，以保证活性炭纤维的吸附活性。主要流程如下如所示：

4小结

通过该技术在该化工厂污水处理场的工业化应用后，通过对废气处理装置排气进行监测法分析，废气中苯排放浓度小于4mg/m3，二甲苯排放浓度小于20mg/m3，甲苯排放浓度小于15mg/m3，非甲烷总烃排放浓度小于120mg/m3，均达到国家控制指标要求。该技术的成功应用每年可减少向大气排放大量污染物，减轻了对大气的污染的同时改善了员工的日常工作环境，具有巨大的环境效益和社会效益