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粉塵廢氣處理

粉塵： 

是指懸浮在空氣中的固體微粒。習(xí)慣上對粉塵有許多名稱，如灰塵、塵埃、煙塵、礦塵、砂塵、粉末等，這些名詞沒有明顯的界限。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織規(guī)定，粒徑小于75μm的固體懸浮物定義為粉塵。在大氣中粉塵的存在是保持地球溫度的主要原因之一，大氣中過多或過少的粉塵將對環(huán)境產(chǎn)生災(zāi)難性的影響。但在生活和工作中，生產(chǎn)性粉塵是人類健康的天敵，是誘發(fā)多種疾病的主要原因。

粉塵的危害：

粉塵是大氣污染物之一，危害人類的健康。飄逸在大氣中的粉塵往往含有許多有毒成分，如鉻，錳，鎘，鉛，汞，砷等。當(dāng)人體吸入粉塵后，小于5μm的微粒，極易深入肺部，引起中毒性肺炎或矽肺，有時還會引起肺癌。沉積在肺部的污染物一旦被溶解，就會直接侵入血液，引起血液中毒，未被溶解的污染物，也可能被細(xì)胞所吸收，導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞。此外，粉塵還會沾污建筑物，使有價值的古代建筑遭受腐蝕。降落在植物葉面的粉塵會阻礙光合作用，抑制其生長。

排放標(biāo)準(zhǔn)：

《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297-1996）

除塵器介紹：

脈沖袋式集塵器

工作原理：

脈沖袋式集塵器是一種周期性地向濾袋內(nèi)或濾袋外噴吹壓縮空氣來達(dá)到清除濾袋上積塵的袋式除塵器，含塵氣體由進氣口進入，大顆粒塵經(jīng)布板直接落入下部集灰壯斗，微小粉塵被濾在濾袋外表面，氣體得到凈化后從排氣口排走。同時隨著粉塵不斷增加，壓縮空氣高速向濾袋內(nèi)噴射，濾袋瞬間由星形變成圓形使粘在濾袋表面的灰塵震落到集塵斗中，經(jīng)卸料閥排出。

特點：

①除塵效率可達(dá)99%以上

②結(jié)構(gòu)簡單，阻力低

③處理風(fēng)量大，性能穩(wěn)定

④操作維護簡單、方便

⑤濾袋使用壽命長 

袋式除塵器 

工作原理：

含塵廢氣由導(dǎo)流管進入各單元灰斗，在灰斗導(dǎo)流系統(tǒng)的引導(dǎo)下大顆粒粉塵分離后直接落入灰斗，其余粉塵隨氣流進入中箱體過濾區(qū)，過濾后的清凈氣體透過濾袋，經(jīng)上箱體、提升閥、排風(fēng)管排出。隨著過濾的進行，當(dāng)濾袋表面粉塵聚集達(dá)到一定量時，由清灰控制裝置按設(shè)定的程序關(guān)閉提升閥，打開電磁脈沖閥噴吹，抖落濾袋上的粉塵，落入灰斗經(jīng)卸灰閥排出。

特點：

①除塵效率高，一般在99％以上，除塵器出口氣體含塵濃度在數(shù)十mg/m3之內(nèi)，對亞微米粒徑的細(xì)塵有較高的分級效率。

②處理風(fēng)量的范圍廣，小的僅1min數(shù)m3，大的可達(dá)1min數(shù)萬m3,既可用于工業(yè)爐窯的煙氣除塵，減少大氣污染物的排放。

③結(jié)構(gòu)簡單，維護操作方便。

④在保證同樣高除塵效率的前提下，造價低于電除塵器。

⑤采用玻璃纖維、聚四氟乙烯、P84等耐高溫濾料時，可在200℃以上的高溫條件下運行。

⑥對粉塵的特性不敏感，不受粉塵及電阻的影響。 

旋風(fēng)式除塵器

工作原理：

利用旋轉(zhuǎn)的含塵氣氣體所產(chǎn)生的離心力，將粉塵從氣流中分離出來的一種干式氣固分離。當(dāng)含塵氣流由進氣管進入旋風(fēng)除塵設(shè)備時，氣流將由直線運動變?yōu)閳A周運動。密度大于氣體的塵粒與器壁接觸便失去慣性力而沿壁面下落，進入排灰管。旋轉(zhuǎn)下降的外旋氣流在到達(dá)錐體時，因圓錐形的收縮而向塵器中心靠攏。當(dāng)氣流到達(dá)錐體下端某一位置時，即以同樣的旋轉(zhuǎn)方向從旋風(fēng)除塵設(shè)備部，由下而上繼續(xù)做螺旋形流動。最后凈化氣經(jīng)排氣管排出器外。一部分未被捕集的塵粒也由此逃失。對于捕集、分離5-10um以上的粉塵效率較高。

特點：

①除塵效率可達(dá)95%

②結(jié)構(gòu)簡單、壓損小 

③操作維護簡單、方便 

④設(shè)備使用壽命長 

⑤占地面積小，運轉(zhuǎn)維護費用低 

濕式除塵器

工作原理：

1）含塵氣體進入除塵器通道，通過多孔噴頭噴淋而進入篩管，通過篩孔在負(fù)壓的引力下高速噴出，在水中高速撞擊氣泡破于水中。而水在氣流沖擊下沸騰起來，因而達(dá)到含塵氣體充分水浴的目的。

2）噴淋水也通過篩管源源不斷全部進入水浴盒使水浴盒的含塵污水自然溢出到沉淀箱，經(jīng)強行沉淀裝置將除塵灰沉淀于沉淀箱底部，使含塵量少的水浮到上面由循環(huán)泵抽出進行循環(huán)。起到?jīng)_洗、除塵、并把灰塵帶到沉淀箱底部的作用。

3）除塵灰經(jīng)沉淀后，在沉淀箱底部沉積到一定高度，經(jīng)探頭給信號啟動污泥輸送泵，將污泥通過管道輸送到就近的皮帶上。污泥在沉淀箱下降到第二個探頭時，第二個探頭給出信號，關(guān)閉污泥泵，在沉淀箱底部保證一定量的污泥起到密封作用。

4）循環(huán)水中加入脫硫劑，可達(dá)到脫硫除塵之功效。

特點：

①凈化效率高,有效地捕集1～10 μm的粉塵顆粒； 

②可用于霧塵集聚之粉塵、氣體； 

③排氣量衡定； 

④濕式除塵設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小。投資低； 

⑤運行安全、操作及維修方便；

煙氣脫硫、脫硝

煙氣脫硫脫硝技術(shù)有PAFP、ACFP、軟錳礦法、電子束氨法、脈沖電暈法、石膏濕法、催化氧化法、微生物降解法等技術(shù)。

1.濕法煙氣脫硫技術(shù)：

優(yōu)點：濕法煙氣脫硫技術(shù)為氣液反應(yīng)，反應(yīng)速度快，脫硫效率高，一般均高于90%，技術(shù)成熟，適用面廣。濕法脫硫技術(shù)比較成熟，生產(chǎn)運行安全可靠，在眾多的脫硫技術(shù)中，始終占據(jù)主導(dǎo)地位。

分類：常用的濕法煙氣脫硫技術(shù)有石灰石-石膏法、間接的石灰石-石膏法、檸檬吸收法等。

2.干法煙氣脫硫技術(shù)：

優(yōu)點：干法煙氣脫硫技術(shù)為氣同反應(yīng)，相對于濕法脫硫系統(tǒng)來說，設(shè)備簡單，占地面積小、投資和運行費用較低、操作方便、能耗低、生成物便于處置、無污水處理系統(tǒng)等。

缺點：但反應(yīng)速度慢，脫硫率低，先進的可達(dá)60-80%。但目前此種方法脫硫效率較低，吸收劑利用率低，磨損、結(jié)垢現(xiàn)象比較嚴(yán)重，在設(shè)備維護方面難度較大，設(shè)備運行的穩(wěn)定性、可靠性不高，且壽命較短，限制了此種方法的應(yīng)用。

分類：常用的干法煙氣脫硫技術(shù)有活性碳吸附法、電子束輻射法、荷電干式吸收劑噴射法、金屬氧化物脫硫法等。

典型的干法脫硫系統(tǒng)是將脫硫劑(如石灰石、白云石或消石灰)直接噴入爐內(nèi)。以石灰石為例，在高溫下煅燒時，脫硫劑煅燒后形成多孔的氧化鈣顆粒，它和煙氣中的SO2反應(yīng)生成硫酸鈣，達(dá)到脫硫的目的。

VOCs廢氣

1 VOCs的來源和危害

VOCs指的就是揮發(fā)性有機化合物，這類物質(zhì)的毒性比較強，可導(dǎo)致人體發(fā)生極其嚴(yán)重的疾病，因此必須對其進行合理控制。能夠排放出有機廢氣的揮發(fā)性有機化合物來源比較多，有的來自于自然，也有的來自于人類活動，其中人類活動是揮發(fā)性有機化合物的主要來源。

2 有機廢氣的排放標(biāo)準(zhǔn)

2.1 國際排放標(biāo)準(zhǔn) 

西方發(fā)達(dá)國家在上世紀(jì)末期就已經(jīng)開始針對有機廢氣的排放進行管理，并且建立了實時更新的數(shù)據(jù)庫，為有機廢氣的排放管理提供了有效參考。比如美國為有機廢氣的排放制定了《溫室氣體排放清單》，歐盟和美國的標(biāo)準(zhǔn)類似，同樣為不同種類的有機廢氣制定了排放標(biāo)準(zhǔn)，并且配備了嚴(yán)格的法律法規(guī)，實現(xiàn)了對排放行為的有效管控，令有機廢氣排放得到了良好控制。

2.2 我國的有機廢氣排放標(biāo)準(zhǔn) 

在我國的有機廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)中，具體的要求還不是非常多，因此我國當(dāng)前應(yīng)對有機廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)體系進行完善，可以將重點行業(yè)所排放的有機廢氣作為基礎(chǔ)，然后在這個基礎(chǔ)上對排放標(biāo)準(zhǔn)進行編制。當(dāng)前我國的工業(yè)水平正在不斷提升，有機廢氣的排放量也在不斷增加，因此針對有機廢氣排放進行更科學(xué)合理的管理是非常必要的。我國幅員遼闊，各地的經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r不同，因此有機廢氣的排放情況也有很大差別[1]。近年我國在制定有機廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)的過程中，結(jié)合應(yīng)用了大數(shù)據(jù)技術(shù)，對各地不同的有機廢氣排放量以及種類進行了分析，制定了更有針對性的排放標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)了有機廢氣排放的有效控制。以山東省為例，其頒布的《揮發(fā)性有機物排放標(biāo)準(zhǔn)》就是針對省內(nèi)有機廢氣排放實際狀況所制定的，但我國在這項領(lǐng)域畢竟起步較晚，還需要日后進行不斷的完善，這樣才能使我國有機廢氣排放得到更好的控制。

3 基于VOCs有機廢氣處理技術(shù)

3.1 吸收技術(shù) 

這種技術(shù)的應(yīng)用建立在吸附劑的基礎(chǔ)上，通過吸附劑對有機廢氣進行中和，可發(fā)揮凈化有機廢氣的功能，在壓力高、濃度低、溫度低的有機廢氣處理中有著比較好的作用。吸收設(shè)備的性能和吸收劑的質(zhì)量決定了這種技術(shù)的最終效果，在保證設(shè)備性能的基礎(chǔ)上，可以對吸收劑進行合理選擇，但為了降低有機廢氣的處理成本，通常將水作為吸收劑。

3.2 膜分離技術(shù) 

隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，膜分離技術(shù)得到了快速進步和廣泛應(yīng)用，但這種技術(shù)的成本比較高，因此比較適合使用在一些高價值的有機廢氣處理當(dāng)中。該技術(shù)的使用以固定壓力值為前提，可以對有機廢氣中的有害物質(zhì)進行有選擇性的處理，實現(xiàn)有害物質(zhì)和氣體的分離。該技術(shù)具有較好的清潔性，可有效避免二次污染，所排放的氣體可達(dá)到環(huán)保性要求[2]。我國對這項技術(shù)非常重視，為了促進其發(fā)展投入了大量的開發(fā)資源，當(dāng)前這項技術(shù)已經(jīng)非常成熟，并且實際的應(yīng)用成本得到了有效降低，在有機廢氣處理領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用前景。

3.3 冷凝技術(shù) 

在氣體量小、溫度低、濃度高的有機廢氣處理中會應(yīng)用冷凝技術(shù)，使用冷凝技術(shù)可以令有機廢氣中居高不下的有機負(fù)荷得到減輕，而且在回收和利用有機物方面有著比較好的作用。使用冷凝技術(shù)對有機廢氣進行處理的原理是降低氣體的溫度，從而促使有機廢氣達(dá)到飽和狀態(tài)，實現(xiàn)從氣態(tài)向液態(tài)的轉(zhuǎn)變，然后對有害物質(zhì)進行回收和凈化。

3.4 吸附技術(shù)吸附技術(shù) 

屬于一種干法有機廢氣處理技術(shù)，當(dāng)前這種技術(shù)已經(jīng)非常成熟，且廣泛應(yīng)用于有機廢氣的處理當(dāng)中。該項技術(shù)主要是利用吸附介質(zhì)對有機廢氣進行過濾，從而達(dá)到凈化廢氣的目的。

3.5 燃燒技術(shù)燃燒技術(shù) 

是一種比較簡單的有機廢氣處理技術(shù)，在實際應(yīng)用中比較常見。有機廢氣處理中的燃燒技術(shù)共有直接燃燒和催化燃燒兩種，催化燃燒指的是通過對催化劑的應(yīng)用，燃燒有機氣體中的可燃物質(zhì)，從而達(dá)到凈化的目的，相較于直接燃燒有著溫度低、安全性高的優(yōu)勢。催化燃燒中所使用的催化劑主要由貴金屬和金屬氧化物所組成，對催化劑進行合理使用，可以令有機氣體中的可燃物質(zhì)在低溫的條件下發(fā)生燃燒和分解[3]。直接燃燒指的就是直接在空氣中點燃有機廢氣中的可燃物，從而實現(xiàn)有害物質(zhì)的分解，令有害物質(zhì)在分解過程中轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。

3.6 生物技術(shù)生物技術(shù) 

指的就是在處理有機廢氣過程中使用微生物，這項技術(shù)依靠的是微生物自身的生理作用來促進有機廢氣中的有害物質(zhì)向無害物質(zhì)進行轉(zhuǎn)化。生物技術(shù)最明顯的缺陷就是處理速度較慢，因此不適用于高濃度的有機廢氣處理，但種技術(shù)的環(huán)保性特別高，沒有任何負(fù)面影響，而且不會對環(huán)境造成二次污染。

3.7 光催化氧化技術(shù) 

光催化氧化技術(shù)已經(jīng)非常成熟，對有機廢氣有著不錯的處理效果。該項技術(shù)指的是將光作為媒介對有機廢氣進行處理，從而實現(xiàn)有機廢氣中有害物質(zhì)向無害物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，減輕有機廢氣對環(huán)境的影響。在有機廢氣的處理技術(shù)當(dāng)中，光催化氧化技術(shù)的優(yōu)勢為便捷性比較強，尤其是可以明顯減輕有機廢氣對水體的影響，這是因為在光的作用可下加強微生物分解廢氣中有害物質(zhì)的能力，最終達(dá)到凈化有機廢氣的目的。

3.8 超重力技術(shù) 

超重力技術(shù)在有機廢氣的處理技術(shù)當(dāng)中是非常重要的一種，對現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展有著積極的促進作用。該項技術(shù)的原理是首先利用填料轉(zhuǎn)子的離心力創(chuàng)建超重力環(huán)境，進而分離出有機廢氣中的有害物質(zhì)。據(jù)相關(guān)研究表明，填料在超重力環(huán)境下對有機廢氣的處理效果非常明顯，而且這種效果還會隨著轉(zhuǎn)速的提升而增強。