废气处理装置在污水处理系统的应用

摘 要：随着我国环保事业的快速发展，废水、废气的治理成为一项重点工作，虽然目前整体结构不够完善，但是依然取得了诸多成效。本文以废气处理为核心，首先介紹了常见的除臭工艺技术，然后从工程实例出发，探讨了一体式废气净化除臭装置的应用，以供参考。

关键词：废气除臭；工艺技术；一体式装置；设计参数

1 废气除臭工艺技术概述

1.1 吸附法

吸附法是利用多孔性固体吸附剂，将样本中的一种或数种组分吸附于表面，然后采用适宜溶剂、加热、吹气等方法，将预测组分解吸，达到分离、富集的目的，主要分为交换吸附、物理吸附、化学吸附三种类型。如果气体浓度高，首先要进行预处理；如果含尘量较大，还要进行除尘。缺点则是投资成本高，且后期维护工作量大，除臭效果不稳定，随着运行时间的延长，除臭效率明显降低。

1.2 燃烧法

燃烧法是在高温条件下，促使恶臭物质和燃料充分混合，通过完全燃烧促使恶臭物质分解，最终实现除臭效果。该除臭工艺的优点是效率高，恶臭物质能够被彻底氧化分解；缺点则是设备投资成本高、温度控制有难度，而且燃料消耗数量大，容易产生二次污染。以RTO处理系统为例，不仅需要采用助燃剂，还要将温度保持在600-1100℃之间，才能实现臭气的分解。

1.3 低温等离子法

介质阻挡放电的过程中，等离子体内会产生具有高化学活性的粒子，例如电子、离子、自由基等。优势在于运行费用低、设备操作简单；缺点则是一次性投资成本高、不适用于易燃组分废气治理、存在一定易燃易爆可能。

1.4 生物滴滤池法

和生物滤池的作用原理相类似，使用的滤料是不能提供营养物质的惰性材料，例如陶瓷、木炭、塑料、聚丙烯小球等。缺点则是要不断向池内添加营养物质、湿度温度控制，因此应用受限。

2 一体式废气净化除臭装置的应用

2.1 工程概况

南通某粮油公司在生产期间，构建了完善的污水处理系统，通过加盖围闭，对废气进行收集和处理，但仍然存在异味，不仅影响职工和周围居民的身心健康，也污染了周围的大气环境。对此，分析生产废气的特征，并进行实地考察后，结合公司的生产经营，最终决定在末端加用一体式废气净化除臭装置，治理后的废气污染物满足《恶臭污染物排放标准》二级标准，即臭气浓度≤2000无量纲，排放高度为15m。

2.2 工艺流程

该一体式废气净化除臭装置属于专利设备，工艺流程如下：（水解酸化池/接触氧化池/沉淀池/污泥浓缩池/气浮池/沉渣池/酸化隔油池/斜板隔油池）废气汇集→①碱洗塔→②水洗段→③光催化段→④NEW BIO-C生物脱臭液段→风机→烟囱。相比于焚烧法和活性炭吸附法，优势如下：第一，投资成本低，安全系数高，运行稳定；第二，装置占地面积小、能耗小，但净化效率和除臭效果好；第三，设备操作、维护简单，即使兼职人员也能够操作；第四，不会产生二次污染。

2.3 设计参数

以《环境工程设计手册》、《三废处理工程技术手册—废气卷》为依据，结合本工程的实际情况，最终计算得到以下设计参数：湿式净化塔的风速为1～2.5m/s，压降通常为400～600Pa/m；液体喷淋密度为5～12m3/（h·m2），液气比为0.8～2.5 L/m3。预处理及复合光催化装置的过流风速为0.5～5m/s，压降通常为250～500Pa/m。系统主风管风速为6～14m/s，支风管风速为2～10m/s，集气罩或吸风口风速为0.5～2m/s。在风量上，为了保证各个废水处理单元的密闭性，按照6500m3/h设计选型，装置包括一体化废气净化设备、一体化設备喷淋循环水泵、New-bioc生物脱臭液、离心风机等。

2.4 除臭工艺介绍

第一，碱洗段。该阶段废气从塔下端进风口进入设备，与喷淋雾化碱液相反方向相互接触，逆流充分反应，气体中的酸性成分和NaOH碱液进行中和反应。同时，醛类有机物在强碱作用下，自身发生氧化-还原反应，生成酸类和醇类，去除NOx、H2S、SOx、醇类等成分。

第二，水洗段。该阶段完全吸收酸碱处理后，随气体一起进入水洗塔的酸碱液，对酸碱液进行净化。结合现场实际情况，可添加H2O2溶液进行调试，达到最佳预处理效果；然后经过组合式除雾器，去除废气水雾。一方面，能够对酸碱液进行吸收净化，另一方面可以去除部分溶于水的废气成分。

第三，光催化段。该阶段采用泡沫金属尖端纳米复合技术，整合纳米光触媒材料、泡沫镍的优良特性，在泡沫镍基体上均匀负载着纳米TiO2，能迅速有效地分解有机物。经处理后，前端未处理的微量VOC分解，例如甲硫醇、二甲基硫、醛类、酯类等，实现无机化、无害化的目标。

第四，New-bioc生物脱臭液处理段。该阶段臭气进入Vapotrek填充式涤气净化段，臭气与反应层的New-bioc生物脱臭液充分接触，空气中或水中的恶臭粒子被水分子被膜所包围着，首先破坏水分子被膜，再捕捉到恶臭粒子，达到稳定状态进行脱臭。最后经过加压风机引高15米以上，进行有组织排放。

2.5 除臭效果

项目完工后，分别在废气的进口、出口进行检测，依据GB/T14675-1993和GB/T16157-1996规范，结果显示出口臭气浓度为977无量纲，远低于国家标准。

3 关键工艺产品介绍

3.1 一体化废气净化设备

首先对废气进行预处理；其次进入中和光解段，净化处理废气中有一定活性的有机污染因子；再次，采用湿式中和吸附净化，去除废气中可溶性有机污染因子，主要是可溶水性分子的净化；最后干式中和脱臭去除异味（预留VP处理工段）。

3.2 湿式除臭法

美国进口的New-bioc生物脱臭液，为生物触煤系统，其主要组分为生物酶、酵素、植物提取液等复合体，适用于常温状态；安全无毒、无过敏性和腐蚀性，可以完全分解、衰退；使用时添加氧气剂或加强通气，能加强脱臭效果。该脱臭液的功能特点，一是对单细胞有机体的微生物具有选择性杀菌作用，对生物、动物、人体却不会产生危害；二是除了清除异味之外，还可以分解油膜；三是脱臭功能具有持续性，对于所有恶臭，喷洒后能立即消除味道。

3.3 复合光催化

复合光催化工艺，是由镶嵌有纳米TiO2的泡沫镍网、紫外线、电控系统、设备壳体四个部分组合，能去除部分挥发性有机和无机化合物，例如苯、甲醛、丙酮、氨、二氧化氮、硫化氢等。这些气体经过TiO2催化，会被完全分解破坏，达到无机化的目标，而且不会形成中间产物。

4 结语

综上所述，工业企业生产过程中，对产生的废水废气进行除臭治理，成为企业面临的重要问题，也是实现环保的关键举措。本文以工程实例出发，介绍了一体式废气净化除臭装置的具体应用，以期为类似工程的处理提供经验借鉴，促进我国环保事业的健康发展。

参考文献：

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[2]刘建勋.高科技制造业工艺设备用废气处理装置[J].洁净与空调技术，2013（3）：83-91.

[3]姜秀英，李駪，高洁等.一种废气处理装置自动控制的实现[J].电气传动，2010（8）：78-80.

作者简介：

廖康维（1981- ），男，助理工程师，专科，研究方向：废气及恶臭治理。