有機廢氣排放特性:
溶劑廢氣排放特點主要跟醫(yī)藥化工生產(chǎn)工藝特點有關, 具體表現(xiàn)在:
1)排放點多, 排放量大, 無組織排放嚴重。醫(yī)藥化工產(chǎn)品得率低, 溶劑消耗大, 幾乎每臺生產(chǎn)設備都是溶劑廢氣排放點, 每個企業(yè)都有數(shù)十個、甚至上百個溶劑廢氣排放點, 且溶劑廢氣大多低空無組織排放, 廠界溶劑廢氣濃度較高;
2)間歇性排放多。反應過程基本上為間歇反應, 溶劑廢氣也呈間歇性排放;
3)排放不穩(wěn)定。溶劑廢氣成分復雜, 污染物種類和濃度變化大, 同一套裝置在不同時期可能排放不同性質(zhì)的污染物;
4)溶劑廢氣影響范圍廣。溶劑廢氣中的VOCs大多具有惡臭性質(zhì), 嗅域值低, 易擴散, 影響范圍廣;
5)“跑冒滴漏”等事故排放多。由于生產(chǎn)過程中易燃、易爆物質(zhì)多, 反應過程激烈, 生產(chǎn)事故風險大, 加上生產(chǎn)裝備水平和工藝技術(shù)水平較低及管理不善, 造成“跑冒滴漏”等事故排放多。
2治理方案選擇
2.1 常見處理方法比較:
選擇有機廢氣處理方法,總體上應根據(jù)以下因素:有機污染物質(zhì)的類型、有機污染物質(zhì)濃度水平、有機廢氣的排氣溫度、有機廢氣的排放流量、微粒散發(fā)的水平、需要達到的污染物控制水平。
有機廢氣的處理方法種類繁多,特點各異,常用的有冷凝法、吸收法、燃燒法、催化法、吸附法、低溫等離子、生物法、光催化氧化法、蓄熱式氧化法等。
1)冷凝法:將廢氣直接冷凝或吸附濃縮后冷凝,冷凝液經(jīng)分離回收有價值的有機物。該法用于濃度高、溫度低、風量小的廢氣處理。但此法投資大、能耗高、運行費用大,制藥車間廢氣中的有機物濃度較低,風量大(車間置換風量具體數(shù)量由車間空間大小和空間置換次數(shù)決定),反應流程出來的有機廢氣,一般溫度較高,濃度較大,成分復雜,回收的溶劑難以處理利用,并易產(chǎn)生二次污染,所以制藥廢氣處理一般不采用此法處理。
2)吸收法:可分為化學吸收和物理吸收,但制藥廢氣成分復雜,一般不采用化學吸收。物理吸收是選用具有較小的揮發(fā)性的液體吸收劑,它與被吸收組分有較高的親和力,吸收飽和后經(jīng)加熱解析冷卻后重新使用。該法用于大氣量、溫度低、濃度低的廢氣,裝置復雜、投資大,吸收液的選用比較困難,液體吸收法凈化率只有60%~80%,這種方法實際應用存在吸收效率不高,一般難以達到國家排放標準,而且存在著二次污染問題,所以制藥廢氣處理一般不采用此法處理。
3)直接燃燒法:利用燃氣或燃油等輔助燃料燃燒放出的熱量將混合氣體加熱到一定溫度(700~800),駐留一定的時間,使可燃的有害氣體燃燒。該法工藝簡單、設備投資少,但能耗高、運行成本高,易產(chǎn)生Cl2、COCl2、NOX、多氯二苯呋喃等有毒副產(chǎn)物。而這些物質(zhì)對環(huán)境的危害更大,所以制藥廢氣處理一般不采用此法處理。
4)催化燃燒法:將廢氣加熱到200~300經(jīng)過催化床燃燒,達到凈化目的。該法能耗低、凈化率高可達95%、無二次污染、工藝簡單操作方便。適用于小風量、高溫、高濃度的有機廢氣治理,不適用于低濃度、大風量的有機廢氣治理。但催化劑容易易中毒,需定期更換催化劑,不適用于含氯、磷等易使催化劑中毒元素的制藥廢氣處理。
5)吸附法:
直接吸附法:有機氣體直接通過活性炭,可達到95%的凈化率,設備簡單、投資小、操作方便,但需經(jīng)常更換活性炭,若無再生裝置,則運行費用太高;因此可用于濃度低、污染物不需回收的場合。
吸附回收法:有機氣體經(jīng)活性炭吸附,該法利用活性炭等吸附劑吸附有機廢氣,接近飽和后用水蒸汽反吹活性炭進行脫附再生,水蒸汽與脫附出來的有機氣體經(jīng)冷凝、分離,可回收有機液體。該法凈化效率較高,但要求提供必要的蒸汽量,適用于低濃度、大風量的制藥尾氣治理。
6)低溫等離子法:利用介質(zhì)放電產(chǎn)生的等離子體以極快的速度反復轟擊廢氣中的氣體分子,去激活、電離、裂解廢氣中的各種成分,通過氧化等一系列復雜的化學反應,使復雜大分子污染物轉(zhuǎn)變?yōu)橐恍┬》肿拥陌踩镔|(zhì)(如二氧化碳和水),或使有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒無害或低毒低害物質(zhì)。
該法消耗低,具有裝置簡單,易于操作,占地面積小,使用方便等優(yōu)點,但是在實際應用中存在著凈化效率低的問題。由于是一項新技術(shù),人們對于其作用機理研究不夠充分,還沒有形成規(guī)律性認識,很多企業(yè)只是在模仿這項技術(shù),并沒有真正掌握真正的核心技術(shù)。
7)生物法:該法是基于成熟的生物處理污水技術(shù)上發(fā)展起來,具有能耗低、運行費用少的特點,在國外有一定規(guī)模的應用。其缺點在于污染物在傳質(zhì)和消解過程中需要有足夠的停留時間,從而增大了設備的占地,同時由于微生物具有一定的耐沖擊負荷限值,增加了整個處理系統(tǒng)在停啟時的控制。該法目前在國內(nèi)污水站廢氣治理中有少量應用,對工業(yè)廢氣治理的應用很少。
8)光催化氧化法:該法是通過光催化氧化反應凈化消除揮發(fā)性有機氣體。所謂光催化氧化反應,就是讓太陽光或其他一定能量的光照射光敏半導體催化劑時,激發(fā)半導體的價帶電子發(fā)生帶間躍遷,即從價帶躍遷到導帶,從而產(chǎn)生光生電子(e-)和空穴(h+)。此時吸附在納米顆粒表面的溶解氧俘獲電子形成超氧負離子,而空穴將吸附在催化劑表面的氫氧根離子和水氧化成氫氧自由基。而超氧負離子和氫氧自由基具有很強的氧化性,能使有機污染物氧化至終產(chǎn)物CO2和H2O。利用光催化氧化工藝處理廢氣是一種應用前景非常廣闊的方法。但是目前大多數(shù)還在是運用于室內(nèi)空氣的凈化,主要用于處理低濃度有機廢氣領域,有效運用于較高濃度有機廢氣處理的工業(yè)應用還很少,處理效率得不到保證。
9)蓄熱式氧化法:該法是利用天然氣或燃料油燃燒放出的熱量將混合氣體加熱到一定溫度825,滯留一定的時間(0.5~1秒),使可燃的有害物質(zhì)進行高溫分解變?yōu)闊o害物質(zhì)。本法的特點:工藝簡單、去除率高,通過蓄熱材料回收熱量,可以達到90~95%的熱回收率,運行費用較少,尤其對于一些復雜組分處理效果較好。