化工废水处理中VOC排放的管控要点思考

期刊: 环球科学 2023年第16期 DOI: PDF下载

刘春霞

东营市东凯投资促进有限公司

摘要

在化工行业中很多废水中含有挥发性有机物(VOC),这些挥发性有机物会污染大气,严重降低环境质量。加强化工废水处理,对挥发性有机物排放进行重点的管控。本文主要讲解化工废水处理中VOC排放的管控要点。


关键词

化工废水;处理;VOC排放;管控要点

正文


根据化工生产的特点,很多化工企业在生产过程中会出现一些废水,收集以及处理废水是必不可少的步骤[1]。大多化工企业中有收集以及处理废水的系统。在整个生产工艺流程中都贯穿废水的收集以及处理,在待处理的工业废水中混杂着各种溶剂以及副产物。在化工废水中含有多种挥发性的有机物,这些有机物具有有毒有味、易燃易爆等性质,还会污染大气,造成雾霾的情况。因此,我国的环境保护法律法规中对挥发性有机物的控制要求逐渐增加。在化工废水的收集以及处理过程中,挥发性有机物很容易被蒸发以及挥发出来,这部分数量较大。因此,需重视并控制挥发性有机物。

1  化工生产过程中挥发性有机物排放的来源

在化工生产过程中,在整个生产周期过程大多数阶段都需应用生产装置,比如试车,建设,设计,工艺异常,运行,紧急停车等,在这些环节中都可能会产生VOC[2]。在共产运行过程中会产生大量的VOC,其中可能的来源包括罐区以及仓储区,工艺尾气管线,货运卡车以及货运机车的装卸处,装桶以及包装的装置,火炬与焚烧器,产品脱气过程,内外燃烧过程,短暂外溢,工艺故障,泄漏,装置停车以及废水收集、处理系统中等。在废水处理系统中会出现VOC的开源主要包括封管、排水系统、沟槽、集水池、人孔、溢流堰、中继贮水箱、油水分离器、沉淀池、平衡储水池、生物处理池、溶解空气曝气池、澄清池、各种容器、杀菌消毒装置。

2  化工废水处理中VOC排放的管控要点

2.1从源头上降低VOC的排放

在化工企业中需从源头上,降低工业废水的产生,预防对环境造成污染。(1)在化工企业生产过程中选择对环境更加优化的物质替代VOC,(2)尽可能降低在生产中对VOC的应用量。(3)降低在生产中产生废水的量。(4)通过降低废水温度的方法抑制VOC挥发,注意控制废水冷却的温度不能影响下游除去VOC的效果。通过替代VOC的方法,从源头上遏制污染物是一种简单的方法,但是这种方法不是在所有化工生产中都可以应用的。在生产过程中VOC可以作为溶剂,洗涤液等多种用途,在应用中主要利用VOC的特点,需从成本、来源以及功能等多个方面进行综合分析[3]。因此,想要指导替代的物质,要求替代物达到化工生产中的性能指标。另外,通过改变工艺的方法进行操作,对操作程度以及设备进行较小的变更,但是有利于改善VOC的排放状况。若能够在上游VOC来源方面抑制VOC的量,下一步需要设计可以将废水以及逸出物进行容纳的系统,通过封闭的方式收集以及处理废水,尽可能避免VOC向空气中挥发。但是在封闭操作过程中很容易发生安全问题。主要由于在封闭容器中很容易形成易燃易爆的环境,必须重视,并实行预防的措施,避免出现事故。

2.2在废水中VOC处理的方法

在富含VOC的化工废水在进入到废水处理区域后,需要通过以下的方法进行处理。第一,需要破坏掉化工废水中的VOC。第二,需要将VOC转移到某个接收相中,一般使用气相作为接收相,也可以使用固相或者非互溶的液相。比如使用空气将VOC从化工废水中挣脱出来,之后再将VOC转移到空气中。从接收相中可以回收VOC或者破坏掉VOC的结构。比如通过火炬将VOC烧掉。生化废水处理过程存在较强的通用性,成熟破坏VOC的方法较多,其中广泛应用的方法有好养生化处理方法。主要是指在废水中通入大量的空气,促进好氧菌进行快速大量的繁殖,好氧菌具有分解有机物的特点,能够将VOC分解,进而达到处理废水的目的。这种方法可以使用微生物处理有机污染物,将有机污染物转变为水以及二氧化碳,避免对环境的污染[4]。好氧生化处理的方法可以分为生物膜法以及活性污泥法两种。其中活性污泥法还可以分为间歇式活性污泥法(SBR法),生物降解活性污泥法(AB法),氧化沟活性污泥法。将待处理的化工废水中VOC的负荷状况,与其他措施进行联合,对处理条件进行优化。在好氧生化处理过程中,在将空气注入废水过程中,VOC很容易从水中带出,进而进入到空气中,需要与其他方法结合,进而避免这种情况出现。可以将废水中的VOC转移到水蒸气,空气,天然气以及氮气中。若将VOC转移到水蒸气中,那么可以通过汽提塔的塔顶蒸汽之后进行冷凝的方法,将VOC进行回收再利用。还可以将回收VOC的冷凝液再次应用到化工生产中。但是冷凝过程中会消耗较多的能量,因此,花费价格较高。

2.3化工废水处理过程中降低VOC排放的一般步骤

为了降低化工废水处理过程中VOC的排放量,企业中可以实行以下的步骤。(1)制定修复以及泄漏检测的计划,并严格按照计划进行执行。(2)在化工生产中安全封闭式的排液收集的系统,在生产停车过程中将施工工艺流体进行容纳。(3)通过密封式有机材料的管槽,可以将溢出液以及废水送入废水处理厂中。(4)在罐区中需安装尾气收集系统,还需应用浮顶罐。(5)将装卸装置安装在轨道车、货运卡车以及驳船上,必要时将有机蒸汽回收系统安装上。(6)在澄清器、化学处理装置、生物氧化装置、溶解空气曝气装置、沉淀池以及废水平衡池等进行密封处理[5]。(7)选择合适的破坏以及去除VOC技术,降低废水中VOC含量。(8)及时消除以及识别抑制VOC排放的工艺危险因素,尽可能控制VOC量。

2.4控制管道末端的方法

在空气污染治理过程中使用管路末端控制的方法,无法控制住VOC的排放,在操作中会把一种污染转变为另一种污染。比如通过焚烧炉、火炬、锅炉等方式破坏VOC,会形成二氧化碳、一氧化碳、颗粒物等污染。另外使用冷凝器、涤气器、碳吸收器等物质的效率也存在局限性,还可能会出现有害物质残留。但是使用控制管道末端的方法仍然存在较大优势,不需要对现有的装置进行较大的改变。

3   结语

化工废水中控制VOC的排放,需要使用多种方法以及措施,尽可能降低VOC的排放,降低VOC对环境的污染。

参考文献:

[1] 王延吉,吕新春,程欣荣. 源头控制、过程治理、终端处置,实现鲁西化工(聊城)新材料产业园区废水零排放[J]. 磷肥与复肥,2020,35(7):12-13.

[2] 范真真,赵艺,李崇,等. 硫酸工业废水重金属铊污染管控现状与建议[J]. 无机盐工业,2022,54(6):6-12.

[3] 张凯,刘舒予,向杉,等. 现代煤化工企业VOCs排放源项解析及排放量核算[J]. 洁净煤技术,2019,25(6):10-18.

[4] 刘艳丽,刘美君,张仲元. 探究无机化工行业高盐废水排放的政策与发展[J]. 文渊(中学版),2020(12):769.

[5] 李晓斌. 园区污水零排放过程管控及经济运行分析——以氯碱装置为例[J]. 化工设计通讯,2020,46(3):250-251,279. 


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