制药企业废水处理站废气收集与处理

任建军，应晓宁（浙江医药股份有限公司昌海生物分公司，浙江 绍兴312000）

制药企业废水处理站废气收集与处理

任建军，应晓宁（浙江医药股份有限公司昌海生物分公司，浙江 绍兴312000）

对废水处理站废气的进行集中收集，用RTO进行焚烧处理，取得了低碳处理的良好效果，VOC处理效果95%以上。

废气；收集；处理；RTO；VOCs；低碳

1 前言

随着人们对雾霾与挥发性有机化合物VOCs（volatile organic compounds）关联度的认识及北京、上海等地VOCs整治收费政策的出台，制药企业面临越来越大的VOCs整治压力。

由于制药企业使用的有机溶剂种类多，很多有机溶剂最终到废水中，使得废水处理过程中常产生大量的VOCs，如甲苯，正己烷，乙酸丁酯，二氯甲烷等，另外，废水在降解过程中产生含恶臭的中间产物，如硫化氢、氨、硫醇，如不加以收集和妥善处理，会严重污染周边环境。由于很多企业对废水处理过程中的废气污染认识不足和环保投入不足，制药企业的废水处理现场常存在严重的臭气污染和VOCs污染，须对废水处理过程中废气进行收集与处理。

2 废水处理站的废气收集

制药企业的废水处理设施主要包括调节池、事故池、预处理池、生化处理池、沉淀池、排放池、污泥池、污泥处理与储存等，还有的有危险废物堆放场，这些部位的废气均应收集、处理。

废气的收集宜在项目设计阶段就综合考虑，做好设备、水池的密封。废气收集方式一般采取机械引风收集。位置不同收集方式也应有所区别，特别是调节池，曝气式调节池的VOCs有时高达数千ppm，如不加以特殊考虑，存在很大的安全隐患，为降低安全风险，该位置必须设置阻火器。从安全角度考虑，最为理想的是水封式阻火器，水封高度一般250～300mm。调节池用独立的引风机收集最为理想，其它部位采用一台引风机，合理设计管路和风速以满足废气收集的需求。

生化处理池的废气收集十分关键，很多失败的设计是由于忽略了生化处理池特别是好氧池废气的收集，导致企业不得不进行另请环保专业单位进行二次设计、加盖，原先设计的废气处理设施也因废气量增加而不适用，需要增加废气处理设施，对企业造成损失。

各个水池吸风口的末端要安装压力检测装置，常用的有压力变送器与压力表，范围-1000～0Pa，实际运行时要保证在-5Pa以下，确保池内整体负压，才能保证无废气外溢。各收集部位的风管需安装阀门，用以调节风量与压力平衡。

由于水池加盖后检修变得困难，在加盖范围内的设备、管道材质需要提升防腐等级。管道材质可选用不锈钢、玻璃钢或PP，各个部位需设置排液装置。干管风速一般8～10m，支管风速4～5m。

3 废气处理方案的选择

废水处理站的废气处理方法多种多样，常用的处理方法有生物处理法、光催化氧化法、低温等离子法、多级喷淋吸收法、光化学氧化法、RTO焚烧法、催化焚烧法等。

很多企业采用生物处理，由于生物处理法对低浓度的硫化氢有良好的处理效果，对有机物的处理也有一定效果[1]，处理费用低，得到很多企业的欢迎。由于生物法对有机物的效果有限，且随着VOC收费政策的出台与臭气排放标准的提高，生物处理法大多难以满足企业对臭气浓度的处理需要。

对于个别企业而言，用高空排放进行稀释扩散[2]的办法能实现臭气浓度与VOC的达标，但对污染物的削减没有意义，由于园区内各企业废气排放的迭加效应及在大气污染物扩散的不利天气，废气对周边环境会产生较大的影响。为提高整体的处理效果，改善环境，需要加强废气收集、密闭与处理，实现有效降低废气污染物的总量排放。

低温等离子法与光化学氧化法的处理原理总体相似，都是用高氧化性的物质来氧化废气，处理效果也较相似，废气处理后需要增加臭氧分解装置，否则对臭气浓度的处理效果较差，难以达到即将提高的臭气浓度排放标准。

喷淋吸收法常为多级喷淋吸收法，对于不同的物质选用不同的吸收剂，对乙醇、丙酮等水溶性的物质处理效果较好，可达到70～85%[3]。对非水溶性的物质处理效果较差，需消耗较多的吸收剂，总体处理效果一般，难以达到处理效率与臭气浓度标准的双控制要求，对于处理较高浓度的非水溶性VOC的废气也存在难以达标的问题，该方法仅对水溶性VOC且臭气浓度较低的废气较适用。

催化焚烧法是指有机废气在固体催化剂的催化作用下，当反应温度达到起燃温度而发生无火焰氧化，并氧化分解为二氧化碳和水，同时放出大量热能的现象。催化焚烧法的起燃温度较低，一般在200～500℃[4]即可发生氧化反应，因而具有能耗较低，处理效果好等多种优点，但对于废气中含有易导致催化剂中毒物质或易产生二噁英的废气不适用，催化剂常含有贵金属，设备造价常常较高。

RTO焚烧法即蓄热式热氧化炉法，一般选用用三室RTO，焚烧温度750～850℃，停留时间1.5～3s，对废气的选择性小，高温对VOC及恶臭物质分解较完全，废气焚烧的热量通过蓄热材料回收，在节约能源和减少废气污染方面具有很大优势。为进一步提高废气的处理效果，RTO后设计喷淋吸收塔，以吸收尾气中的二氧化硫、氯化氢等酸性物质。

某制药企业根据企业的实际情况，对废水处理站的废气收集进行了一体化设计，使用RTO焚烧法处理废水处理站的废气，焚烧温度850～860℃，停留时间2s，废气处理能力38000m3/h。设计上采用生产车间收集的VOC2000～5000mg/L废气和车间副产物甲醇作为RTO焚烧炉的补充能源，具有能耗低、处理成本低、处理效果稳定可靠等特点，尾气加碱液喷淋吸收塔，废气排放达标有可靠的保障。

经2年多的实际运行检测，对甲醇、甲苯、非甲烷总烃等VOCs的处理效率大于95%，非甲烷烃排放浓度小于10mg/m3，恶臭浓度小于550（排气筒高度35m），均远远小于排放标准。

4 设计运行注意事项

由于大部分VOCs为易燃易爆气体，为确保RTO的运行安全，除设置泄爆装置、阻火器等安全设施外，在废气进入RTO前的总管上还需安装在线LEL检测仪，安装距离必须足够，以留有足够的阀门切换时间，确保进入RTO的VOCs可燃气体浓度小于混合气体爆炸下限的25%以下，最好在20%以下，LEL检测仪器宜用可靠的双仪表检测，并进行定期校验。

另外，由于废气中不可避免地含有腐蚀性物质，管道与设备防腐，建议优先选用导静电的玻璃钢管，其次为SUS304不锈钢管，所有管道必须做好可靠的接地，并每年按相关规范进行检测。

5 结语

废水处理站的废气全部收集后，与车间收集的较高浓度VOCs废气混合后采用RTO焚烧处理能有效降低处理成本，VOCs去除率95%以上，处理效果好，臭气浓度与VOCs完全达到环保排放标准，该废气收集与处理办法在某制药企业的应用取得了良好环保效果并实现低碳运行，值得在相似的制药与医药化工企业废水处理站的废气处理推广，企业可根据当地的环保要求与自身的生产特点选用。

[1]张海杰，王 鹏.生物滤床处理污水处理厂恶臭废气中试研究，2014（4）：113～115.

[2]朱金芝.污水厂恶臭处理技术探究，资源节约与环保，2013（9）：129. [3]王伯超.催化焚烧技术在苯酚丙酮装置尾气处理中的应用，石化技术，2011，18（4）：49～51.

[4]陈晓香，吴朝明，邹家庆.某医药化工公司废气治理工程.化工管理，2015，2：205～208.

X787

A

2095-2066（2016）22-0007-02

2016-7-10

任建军（1966-），男，浙江嵊州人，环保工程师，本科，主要从事制药企业的环保管理与处理工作。