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隨著醫(yī)藥學領域的不斷發(fā)展，醫(yī)藥化工企業(yè)也越來越壯大，隨之而來的醫(yī)藥化工污染也越來越嚴重。企業(yè)污水站污水處理過程中會散發(fā)出惡臭氣體，惡臭氣體的主要物質為H2S、NH3、CH3SH、PH3、CH4、脂肪族類、醛類等，該類惡臭物質的散發(fā)量取決于水中惡臭組分的性質和濃度、水溫、湍流程度和水面及敞開源附近的氣象擴散條件等。該類廢氣嚴重地影響了居民們的正常生活，制約了區(qū)域的經濟發(fā)展。為避免“前門制藥來治病，后門排污來致病”，探求針對醫(yī)藥企業(yè)污水站臭氣的高效凈化技術迫在眉睫。
一、常用除臭工藝介紹
污水站常用的惡臭氣體處理措施包括吸收法、吸附法、燃燒法、臭氧法和電離法等。
1.1 吸收法
吸收法原理是利用惡臭物質溶于水或與其它化學物質發(fā)生氧化、中和、絡合、成鹽反應，生成無味分子。其中吸收法又分為物理吸收、化學吸收和植物提取液吸收。物理吸收適用于水溶性惡臭成分，耗水量大，二次污染產生的廢水難以處理，效果不穩(wěn)定，適用范圍小。化學吸收中堿吸收適用于去除酸性惡臭成分，酸吸收適用于去除堿性惡臭成分，強氧化劑吸收則適合去除易氧化分解惡臭成分。化學吸收的優(yōu)點在于除臭效率較好、體積小、投資較低、工藝簡單管理方便，但存在運行費用較高，有二次污染、適用范圍小等缺點。植物提取液有利于去除含氨基、巰基等臭味分子，其效果好、運行穩(wěn)定，缺點在于運行費用高。
1.2 吸附法
吸附法原理是利用多孔介質對臭味分子進行吸附。包括物理吸附、化學吸附、除臭劑吸附、氧化鐵系脫硫劑吸附，主要是去除含碳氫化合物的臭氣。該技術的優(yōu)點是設備簡單，除臭效果較好，適用于低濃度惡臭氣體的處理，一般用于復合惡臭的末級凈化。當氣體濃度高時，須對氣體進行水洗、酸洗或堿洗等預處理，含塵量大的氣體還須預先進行除塵處理。其缺點是投資高，運行維護工作量大，吸附效果不穩(wěn)定，運行后除臭效率迅速降低，且對濃度小，臭氣強度大的臭味、腥味無明顯效果。
1.3 燃燒法
燃燒法原理是惡臭物質多為可燃成分，燃燒后分解為無害的水和CO2等無機物質。燃燒法可細分為直接燃燒法和催化燃燒法，適用于處理可燃性惡臭成分。該方法除臭效果好，但有機廢氣著火溫度一般在100~720℃之間，往往需添加輔助燃料才能連續(xù)燃燒。缺點是設備和運行費用高，溫度控制復雜，一般用于處理高濃度小氣量的有機廢氣、不適合用于臭味控制。
1.4 臭氧法
臭氧法是利用臭氧氧化有機廢氣，從而達到除臭的目的。其主要設備為臭氧發(fā)生器，適用于易氧化分解惡臭成分。該方法有一定的除臭效果及殺菌效果，但缺點是對于環(huán)境開放、臭氣持續(xù)產生的環(huán)境除臭效果差，工作環(huán)境有條件限制。
1.5 電離法
電離法是利用電離技術凈化惡臭污染物，主要設備為離子發(fā)生器。優(yōu)點是占地小、效果好、無二次污染、運行管理方便和適用范圍廣。缺點是運行費用較高、處理規(guī)模較小。
因污水站臭氣成分復雜多變等特點，所以僅使用其中一種處理方法很難達到令人滿意的效果。因此，在實際廢氣處理中通常采用多種工藝組合的處理技術。
二、臭氣特性和處理工藝
2.1 臭氣特性及處理要求
浙江某醫(yī)藥企業(yè)主要生產霉素類原料藥，其生產廢水由廠內污水站處理達標后排放。臭氣來源主要為厭氧池、兼氧池、好氧池、沉淀池等污水處理構筑物，以及壓濾機房和污泥房等。污水站臭氣成分主要是揮發(fā)性有機物、硫化氫、氨氣和可能產生臭氣的復雜成分等。臭氣經處理后直接排放，排氣筒高度為15m。臭氣排放濃度和速率執(zhí)行《惡臭污染物排放標準》(GB14554-1993)：H2S≤0.33kg/h，NH3≤4.9kg/h；以及《化學合成類制藥工業(yè)大氣污染物排放標準》(DB332015-2016)：非甲烷總烴≤80mg/m3，NH3≤10mg/m3，臭氣≤800。
2.2 處理工藝流程
對于厭氧池和兼養(yǎng)池等產生的高濃度臭氣采用“一級酸噴淋+一級堿噴淋”作預處理，再與其它構筑物的低濃度臭氣合并后再經“臭氧氧化+一級堿噴淋+一級氧化劑噴淋+一級水噴淋”的工藝路線進行處理后達標排放。流程示意圖如圖1所示。厭氧池和兼養(yǎng)池中的高濃度惡臭廢氣首先在一級酸和一級堿噴淋的作用下實現(xiàn)預處理，預處理后的較低濃度臭氣與其它相似水平的污水站臭氣合并后再進入“臭氧氧化+一級堿噴淋”系統(tǒng)，濃度較低、處理難度較大的物質得到有效凈化，最后“一級氧化劑噴淋+一級水噴淋”可以去除臭氧氧化后的中間物質以及其他難處理污染物，達到相應臭氣排放標準。其中一級氧化劑噴淋所用氧化劑為次氯酸鈉。本方案建議后續(xù)循環(huán)液的處置過程中將循環(huán)液送至污水處理系統(tǒng)好氧池部分進行處置。企業(yè)污水站高濃度臭氣設計風量為6000m3/h，低濃度臭氣設計風量為6000m3/h，共計12000m3/h。
三、主要處理設備及工藝參數(shù)
考慮污水站臭氣具有較強腐蝕性，在處理設備材質選擇上，采用對酸和堿耐受性較強的聚丙烯(PP)材質。具體設備及參數(shù)見表1。
四、工程運行分析
4.1 運行效果
本工程中，將污水站臭氣分為高、低濃度部分，設計風量各為6000m3/h。高濃度臭氣先經預處理降低濃度后，再與低濃度部分混合處理。針對臭氣成分，本工程主要采用吸收和氧化處理工藝。其中吸收主要有酸吸收、堿吸收和水吸收等；氧化主要采用臭氧氧化和次氯酸鈉氧化。低濃度和高濃度臭氣及凈化后煙囪出口各指標濃度和排放速率見表2。煙囪排口非甲烷總烴、硫化氫、氨氣濃度分別為72、0.04和0.15mg/m3，排放速率分別為0.69、4.4×10-4和1.6×10-3kg/h，臭氣值為450，均滿足《惡臭污染物排放標準》(GB14554-1993)和《化學合成類制藥工業(yè)大氣污染物排放標準》(DB332015-2016)的規(guī)定，處理效果顯著。
4.2 經濟效益分析
該工程固定投資費用49萬元；裝機功率為60kW，運行功率為42kW，按每天工作24h，電耗為1008kW?h/d，按電價為0.8元/(kW?h)計，則電費為806.4元/d；稀硫酸、堿液和次氯酸鈉等藥劑費4萬元/年，按每年365天計，即11.0元/d。故運行費用合計為817.4元/d。
五、結論
針對醫(yī)藥企業(yè)污水站臭氣，本工程將高濃度與低濃度臭氣分開收集，采用多級吸收與氧化組合工藝凈化處理，處理后煙囪排氣口非甲烷總烴、硫化氫、氨氣和臭氣的排放濃度和排放速率均滿足《惡臭污染物排放標準》(GB14554-1993)和《化學合成類制藥工業(yè)大氣污染物排放標準》(DB332015-2016)的規(guī)定。且整體投資費用和日運行費用均較低，有利于推動環(huán)保設備的應用。工程實例證明多級吸收與氧化組合工藝對污水站臭氣具有良好的凈化效果。
