有機廢氣處理
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有機廢氣處理范文第1篇
摘要:
從熱力學的角度對蓄熱式氧化爐系統加以分析，了解了蓄熱體在熱力系統當中的巧妙應用，從而更加明確了余熱爐等各組成部分的設計方向。
關鍵詞:
0引言
在印染、印刷、電子、有機材料等行業的生產過程中存在材料烘干的工序。烘干過程中會揮發出一定量的有機物混合在熱空氣中形成有機廢氣排出，嚴重污染環境，然而這些有機物均為可燃物質，排放也是一種能源浪費。蓄熱式氧化爐就是處理這些廢氣的一種產品，它將廢氣中的有機成分燃盡，并將產生的熱量反饋回生產線，實現節能環保的目的。此項技術源于國外，近些年來在國內也得到廣泛的應用，系統的設備組成與工藝流程也在不斷變化。我公司已為多個RTO項目配套導熱油爐、換熱器等設備。如果對整個RTO系統有詳細的了解，更有利于提高產品的設計性能，與整個系統實現更完美的匹配。RTO的工藝流程常根據蓄熱塔的數量不同而變化，雙塔式RTO是一個基本型(見圖1)，多塔式RTO由雙塔式發展而來。筆者現以一個雙塔式RTO的項目實例來說明此系統的設計原理。
1項目概述
某印染廠利用有機溶劑將染料溶解，有機溶劑由甲苯、丁酮和乙酸甲酯組成。溶解后的染料通過涂布生產線附著在塑料薄膜上，薄膜上同時也附著了有機溶劑。工廠配備了燃煤有機熱載體爐，利用導熱油帶散熱片，將熱量轉化成熱風，最后在烘箱中利用熱風將薄膜上的有機溶劑烘干氣化，脫離薄膜，從而得到了生產所需的產品。另一方面，大量有機溶劑成為氣態，混合在熱風里成為有機廢氣等待處理。該工廠內有多條生產線。每條生產線均有一個有機廢氣的出口。該印染廠的RTO工藝流程見圖2。雙塔式氧化爐結構簡圖見圖3。
2關鍵參數
充分了解有機廢氣中各組份的理化參數是設計的關鍵。參數見表1。
3熱平衡及節能計算［1］
3．1求廢氣燃燒后的煙氣成分比例
根據下列反應方程式進行計算，部分計算結果見表2。C7H8+9O2=7CO2+4H2OC4H8O+6O2=4CO2+4H2O2C3H6O+9O2=6CO2+6H2O
3．2求廢氣燃燒溫度
根據廢氣燃燒后生成的煙氣成分制定焓溫表［2］，見表3。廢氣燃燒每小時產生的熱量為:62．5×42257+125×34612+62．5×23220=8418870(kJ/h)我們發現有機成分燃盡產生的熱量只能使煙氣升高約138℃。這時蓄熱塔的作用開始體現。塔內蓄熱體由帶孔陶瓷磚組成，蓄熱塔分為A、B兩區。在系統啟動時先采用輕油輔助燃燒將陶瓷加熱，廢氣通過陶瓷磚的孔洞吸收了磚的熱量之后，溫度升高至設定的712℃。廢氣在這個溫度下自燃，釋放出熱量，使煙氣溫度達到目標值850℃。分解后的高溫煙氣從B區蓄熱體經過，將熱量傳給B區的陶瓷磚，自身溫度降至170℃并排放。隨著輔助燃燒器的關閉，A區溫度由于有廢氣的冷卻作用，不斷降溫;而B區溫度逐漸升高，系統排放溫度也逐漸升高。當排放溫度超出設定值180℃時，煙氣切換閥動作，廢氣改從B區進、A區出，形成穩定循環的工作狀態。
3．3求蓄熱陶瓷的理論用量
可以發現，蓄熱體可靈活轉換的熱量應有能力把煙氣從160℃加熱到712℃。查焓溫表可得到此部分熱量為35253MJ/h。作為相互傳熱的陶瓷與煙氣，兩者的參數一直在變化，每個切換周期內不同時段的傳熱率也一直變化。為了便于計算，首先要設定切換頻率，并假設溫度區間參考計算。該項目切換周期設定2min，2min的時間內傳熱量應為1172MJ。蓄熱磚的參考溫差取340℃，陶瓷比熱0.84kJ/kg•℃，計算可得單區蓄熱磚的理論最小重量為4104kg。
3．4節能計算
煙氣排放的熱損失通過熱力計算可得1214MJ/h，散熱損失根據鍋爐的經驗定為1．3%。則損失的熱量總計為1323MJ/h，可用熱量為7091MJ/h。余熱的利用方式為:從A、B兩蓄熱區的爐膛空間內，將高溫煙氣引出，帶余熱利用設備。根據焓溫關系反算可得，高溫煙氣的引出量為7150m3/h(標態)。由此可知，該RTO系統在穩定工作狀態下，可回收的熱量是7091MJ/h。
4余熱利用
根據熱力計算，可從爐膛引出加以利用的最大煙氣量是7150m3/h(標態)，最高溫度是850℃。爐膛內部壓力約為2000Pa。煙氣含塵量極少，屬于潔凈煙氣。要將余熱煙氣中的熱量轉化為導熱油的熱量返還回車間的散熱片，需要一臺余熱有機熱載體爐。煙氣的條件很好，所以鍋爐可選的結構也有很多種，該項目選擇的結構為翅片管錯列布置形成的管束，煙氣橫向沖刷管束傳熱，臥式布置。在余熱爐煙氣出口安裝調節風門，調節通過的煙氣量。采用爐膛溫度信號控制，保證爐膛內的溫度滿足有機成分氧化分解的要求并最大限度地供應熱能，回收利用。
5控制系統
5．1爐膛溫度自動調節
爐膛溫度的控制是整個控制系統的關鍵，是廢氣得到充分處理的保證，而且溫度的變化與多種因素有關。
(1)爐膛溫度與廢氣濃度的關系
當廢氣有機成分濃度降低時，有機成分分解獲得的熱能降低，直接導致爐膛溫度降低，可設定爐膛低溫值，減小去余熱鍋爐的煙氣量。當調節風門全關時，爐膛溫度仍然低于設定值，需開啟輔助燃燒器。此情況說明廢氣分解產生的熱量已經低于系統自身的散熱損失與排煙損失的總和。如果廢氣濃度大于設計濃度，爐膛溫度會超高，可增大余熱引出的煙氣量調節。增大的煙氣量視熱載體溫度需求而定。必要時做緊急排放，將一部分爐膛煙氣直接排放到煙囪來降低溫度。
(2)爐膛溫度與余熱利用的關系
過量引出爐膛煙氣會導致爐膛溫度降低，可通過調節風門控制。
(3)爐膛溫度與廢氣量的關系
項目是根據系統的最大處理量來設計的，所以常遇到廢氣量低于設計值的情況。處理方法與廢氣濃度降低的方法相同。
(4)爐膛溫度與蓄熱體切換頻率的關系
一般來講蓄熱體的質量都有較大余量，切換頻率可以降低，可以維持較穩定的爐膛溫度。當設計的蓄熱體質量偏小時，只有提高切換頻率才能提高爐膛溫度的穩定性。如果切換頻率與蓄熱體質量不協調，很可能造成快速降溫甚至熄火的情況。
5．2系統風機自動調速
系統風機將生產線廢氣吸入風機，然后鼓入蓄熱體進入爐膛。風機變頻控制，根據廢氣量進行調節，并滿足爐膛的壓力足夠克服蓄熱體對煙氣的阻力的要求。
5．3智能報警
爐膛設置關鍵點的溫度控制與報警;蓄熱段設置多個位置的溫度傳感器，實時監控報警;爐膛低壓報警與差壓控制。
5．4相關標準
余熱有機熱載體爐的控制需符合《鍋爐安全技術監察規程》，輔助燃燒器及系統符合相關國家標準即可。
6總結
根據現場實際的使用情況，煙囪進煙處有機物的濃度小于50mg/m3(標態)，達到國家排放標準要求;廢氣的處理效率達到了99%。該系統的技術核心在于蓄熱體與煙氣的熱量轉換、燃燒的控制與煙氣的往復切換，涉及到了燃燒學、傳熱學、流體力學等基礎知識。整個RTO的技術并沒有超出我們熟知的鍋爐基礎知識，但通過一些新穎的結構、部件及系統的配合，達到了理想的效果。當然RTO也有很多其他的變化值得我們鉆研。
參考文獻：
［1］徐旭常．周力行．燃燒技術手冊［M］．北京:化學工業出版社，2008．
有機廢氣處理范文第2篇
【關鍵詞】生物膜法；有機廢氣；處理
有機廢氣是石油化工、橡膠、塑料、涂料、印刷、制藥、電纜等眾多行業生產加工過程中所產生的廢氣。有機廢氣的組成隨行業不同有很大的變化，通常含有烴類、醛類、醇類、酸類、酮類、胺類等，此外還有含氮、硫、磷及鹵素的有機化合物。有機廢氣中多含有毒性污染物質，很大一部分是揮發性有機物（VOCs），具有惡臭和對人體健康有害，一些成分如苯并芘、多環芳烴等能直接致癌[1]。治理有機廢氣已受到許多國家的重視并將其列入環保法規，聯合國也早在1991年通過了《有關VOCs跨國大氣污染議定書》。我國也在最近頒布的一些國家標準中對VOCs排放或含量作出了限制，如GB 21902-2008《合成革與人造革工業污染物排放標準》、GB 24409-2009《汽車涂料中有害物質限量》等。可見，治理有機廢氣已成為繼治理粉塵、二氧化硫、氮氧化物等大氣污染物之后又一項環保治理工作的重點，研究有機廢氣的治理技術有迫切的現實需求。
1.有機廢氣處理技術發展概況
目前，有機廢氣的處理技術大致發展為兩類：分解消除和濃縮回收。分解消除是利用光、電、熱、等離子以及微生物等作用將有機物轉化為二氧化碳和水。濃縮回收則是采用吸收、吸附、冷凝及膜分離等方式將有機物濃縮回收后再利用。
分解消除主要處理沒有回收利用價值的有機廢氣，其技術包括直接燃燒法、催化燃燒法、電暈法、等離子法和生物法等。濃縮回收用于處理濃度較高且有回收利用價值的有機廢氣，其技術有吸收法、吸附法、冷凝法和膜分離法等。
處理沒有回收價值的有機廢氣，如惡臭氣體，采用催化燃燒法雖然凈化比較徹底，但成本比較高，同時也存在二次污染的問題；電暈法、等離子法等技術有比較好的應用前景，但是實用方面還有一些距離；生物法節能、運行費用低、很少形成二次污染，處理低濃度有機廢氣（
生物法主要包括生物過濾法、生物洗滌法和生物滴濾法三種型式，其中生物過濾法與生物滴濾法主要通過填料表面生物膜中的微生物凈化有機廢氣，所以這兩種方法被合稱為生物膜法[3]。
2.生物膜法處理有機廢氣的機理和工藝型式特點
2.1處理機理
生物膜法處理有機廢氣的機理最早是荷蘭人Ottengraf提出的吸收-生物膜理論，該理論將有機廢氣的處理過程分成3個步驟：⑴有機廢氣中的污染物通過擴散由氣膜進入液膜；⑵溶解于液膜中的有機物利用濃度差擴散到生物膜，并被微生物捕獲和吸收；⑶微生物通過代謝作用將有機污染物分解并轉化為無害的二氧化碳和水。
后來孫珮石等人注意到一些不溶于水或微溶于水的有機物，如甲苯等很難用液膜擴散的方法進行解釋，故對該理論進行了改進，提出了吸附-生物膜理論，并根據處理低濃度甲苯廢氣的試驗建立了動力學模式[4]。吸附-生物膜理論要點是：⑴有機廢氣中的污染物通過擴散到達氣膜后吸附到潤濕的生物膜表面；⑵有機物被微生物捕獲和吸收；⑶微生物將有機污染物分解并最終轉化為二氧化碳和水。
2.2 主要工藝型式
生物膜法的兩種工藝型式各有所長和不足，其特點見表1。
表1 生物膜法主要工藝型式特點
工藝型式 應用范圍[5] 適用廢氣條件 優勢 劣勢
生物過濾法 進氣濃度
生物滴濾法 進氣濃度
⒈生物過濾法。工藝流程是：有機廢氣增濕器生物濾池凈化氣體排放。主要設備是增濕器和生物濾池，有機廢氣在增濕器中潤濕，然后進入生物濾池。生物濾池里有附著生物膜的填料層，液相基本上是靜止的或以微速流動，可根據需要補充水分、養分或調整pH值，但必須保證氣體連貫通過濾池。填料可以是堆肥、土壤、塑料濾料、陶瓷濾料、粒狀活性炭、泥炭等，填料厚度一般1m左右，面積由所設計的處理效果和氣體流量決定。
⒉生物滴濾法。氣相流程是：有機廢氣生物滴濾塔凈化氣體排放；液相流程是：循環液生物滴濾塔循環液貯槽生物滴濾塔（循環）。生物滴濾塔的結構與生物濾池類似，不同的是循環液由上方噴淋而下，流過里面的填料層。有機廢氣一般由塔底進入，穿過填料層后從頂部排出。由于生物滴濾塔填料孔隙比生物濾池多，所以氣體通過床層的阻力較小。由于液相流動而便于控制反應條件，如pH值、營養物濃度等；而且填料的單位體積微生物濃度較高，其處理高負荷有機廢氣的效果比生物過濾法強。
3.影響生物膜法處理有機廢氣主要設計和工藝參數
3.1填料
有機廢氣處理范文第3篇
關鍵詞：有機廢氣；催化燃燒；印刷
中圖分類號：TQ314
文獻標識碼：A
文章編號：1674-9944(2011)11-0125-03
1引言
隨著社會的發展,物質文明和生活水平的提高,環境保護意識的增強,有機廢氣的排放造成的環境污染及其對人體健康的嚴重危害越來越成為各級政府和的焦點。在工業生產以及日常生活中會產生各種各樣的有機廢氣,這些有機廢氣不僅會造成大氣污染,危害人體健康,而且還會造成資源的浪費。如在塑料印刷過程中,隨著油墨的干燥會排放出大量的混合溶劑廢氣；覆膜過程中會排出大量的乙酸乙酯等廢氣。有機廢氣是有毒、有害的氣體,它的釋放在空氣中不僅會造成嚴重的環境污染,而且人體若長期接觸或吸入,將會給神經系統及造血功能帶來嚴重危害,甚至引發癌變及其他嚴重疾病直至死亡［1］。
通常有機廢氣指甲醛、苯、甲苯、二甲苯等苯系物、丙酮丁酮、乙酸乙酯、油霧、糠醛、苯乙烯、丙烯酸、樹脂、添加劑、漆霧、天那水等含碳氫氧等有機物。
有機廢氣一般都存在易燃易爆、有毒有害、不溶于水、溶于有機溶劑、處理難度大的特點。有機廢氣的處理方法主要有兩類:一類是回收法,另一類是消除法。回收法主要有炭吸附、變壓吸附、吸收法、冷凝法及膜分離技術；一般回收法是通過物理方法,改變溫度、壓力或采用選擇性吸附劑和選擇性滲透膜等方法來富集分離有機廢氣。消除法有直接燃燒、熱氧化、催化燃燒、生物氧化、等離子體法、紫外光催化氧化法及其集成技術；消除法主要是通過化學或生化反應,用熱、光、催化劑和微生物將有機廢氣轉變成為CO2和水等無毒害的無機小分子化合物［2］。
吸附法是利用某些具有吸附能力的物質如活性炭、硅膠、沸石分子篩、活性氧化鋁等吸附有害成分而達到消除有害污染的目的。吸附法適用于幾乎所有的廢氣,一般是中低濃度的廢氣；吸附效果取決于吸附劑性質、廢氣種類和吸附系統的操作溫度、濕度、壓力等因素,具有去除效率高的優點,從而使其
收稿日期：2011-11-11
作者簡介：張立艷（1975―），女,天津人,工程師,主要從事環評及清潔生產的研究工作。
Study on Effectiveness of Selenium Characteristics in Soil and Its
Influencing Factors
Jiang Lei
（Guang Dong Nonferrous Metals Eengineering Inverstigation Design Institute,Guangzhou 510080,China）
Abstract:Selenium is a necessary trace element for the health of people.As an essential microelement,Selenium has been gradually known by people in recent years,and it is also attracted public attention to the scientists.This paper reviews progress in the studies of forms and bioavailability of selenium(Se) in soil,and discusses the distribution of different forms of Se in soil,and the relationship between the effectiveness of Se and the physical and chemical properties,soil pH,chemical and mineralogical composition and oxidation-reduction status.
Key words:selenium;the form of selenium;available state
成為去除廢氣較為常用的方法,但存在投資后運行費用較高且有產生二次污染的缺陷。
燃燒法是消除法中的一種,是利用有機廢氣易燃燒性質進行處理的。其中直接燃燒法,又稱火焰燃燒法,它是把可燃的有機廢氣當作燃料來燃燒的一種方法。該法適合處理高濃度有機廢氣,燃燒溫度控制在1 100℃以上,去除效率達95％以上。催化燃燒法處理有機廢氣的原理是利用廢氣中污染物可以燃燒的特性,將污染物中含碳氫的化合物經活性炭吸附濃縮后,在催化劑和較低溫度下進行氧化分解,使其轉化為二氧化碳和水蒸氣,再經過吸收等凈化措施,將有害氣體徹底轉化為無害氣體的一種凈化方法。
2案例中有機廢氣的排放現狀
天津頂正印刷包材有限公司屬于印刷包裝材料行業,主要生產方便面蓋材、卷材、日化自立袋、蒸/水煮袋、瓶/水標等產品,年設計生產能力27萬R/S。該行業能源消耗高,使用和排放了有毒有害物質,有機廢氣排放量較高。
印刷包裝行業有機廢氣的排放主要是在印刷過程中產生的,所以對于重點區域――印刷車間的廢氣排放進行調查和監測,得到其有機廢氣的排放情況,見表1~表3。
根據現場實際調查廠區東側印刷一車間有機廢氣排放污染源現狀為印刷一車間有機廢氣排放污染源沒有處理裝置;印刷一車間有機廢氣排放污染源有2個排放口屬于有組織排放,3個排放口屬于無組織排放;印刷一車間有機廢氣排放污染源所有排放口均超標排放;依據排放廢氣的實際現狀,印刷一車間總處理量為131 568m3/h。
3催化燃燒法處理有機廢氣的過程
3.1處理思路
本處理方法是依據“有機廢氣用蜂窩狀活性炭吸附濃縮-脫附再生-催化燃燒的工藝流程”而設計的,采取單氣路工作方式,由四個活性炭吸附床,一個催化燃燒床（輔之低壓風機、閥門等構成）。其工作流程是:將有機廢氣經預處理除去粉塵、顆粒狀物質后,送入蜂窩狀活性炭吸附床吸附,當吸附達到飽和時,停止吸附操作,該炭床再用熱空氣流將有機物從蜂窩狀活性炭上脫附下來使其再生,熱空氣流攜帶有機廢氣進入催化燃燒床自行燃燒,以CO2與H2O排出。在解吸脫附時,本吸附床停止吸附工作。
當有機廢氣的濃度達到2 000×10-6以上時,廢氣在催化床內可維持自然,不用外加熱。燃燒后的尾氣一部分排往大氣,一部分送往吸附床,用于蜂窩狀活性炭的脫附再生。這樣可以滿足燃燒和脫附所需熱能,從而大大節省能耗。該工程既適合于連續工作,也適合于間斷工況下使用。
當某個吸附床吸附飽和需要脫附再生時,PLC程序自動切換到備用吸附床進行吸附工作,這樣,可以保證生產需要的連續性。吸附風機有變頻器進行自行調節。單臺吸附器每次脫付需要4~5h。
燃燒法處理有機廢氣的工藝流程見圖1。
圖1FCJ有機廢氣凈化裝置流程
注:1.吸附床；2.催化燃燒室;3.脫附風機；4.補冷風機
3.2設計規模的確定
根據實際處理風量,處理63 548m2/h風量為2臺吸附設備,共用1套脫附催化解析裝置；處理28 080m2/h風量為1臺吸附設備；處理40 000m2/h風量為1臺吸附設備；活性炭的再生采用催化燃燒脫附。排氣溫度為29.1~47.0℃；進氣濃度為TVOC(150~620)×10-6,按平均濃度400×10-6計；凈化效率為蜂窩狀活性炭吸附能力≥95%；貴金屬催化劑催化效率≥98%；有機廢氣凈化率≥98%；煙囪排放高度為20m；排放濃度為凈化后廢氣排放濃度及排放速率達到《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297-1996）中的新污染源的二級排放要求（甲苯≤40mg/m3,非甲烷總烴≤120等）；凈化設備阻力≤1 200Pa（表4）。
4有機廢氣處理效果
催化燃燒治理廢氣凈化效率高,且不會產生二次污染,項目實施后其凈化效率為苯>96%,甲苯>98,二甲苯>99%,臭氣>92%。
表5項目實施后印刷車間部分有機廢氣排放口各種溶劑濃度
位置設備名稱排放口編號VOC濃度/×10-6甲醇190異丙醇丁酮乙酸乙酯甲苯40
印刷車間Y10主排138.41.42.05.912.2
印刷車間Y10底排144.512019.51.53.97.5
印刷車間Y07備版排風A13.30.20.10.41.32.5
印刷車間Y07底排A22.70.40.92.44.2
印刷車間Y07主排B15.30.50.92.44.3
均值4.860.14.41.13.26.1
注:該凈化效率經中國環境科學研究院大氣環境研究所檢測。
2011年11月綠色科技第11期
參考文獻：
［1］
有機廢氣處理范文第4篇
關鍵詞：堆肥，保氮，有機廢棄物，全過程
中圖分類號：S963.91 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20150935013
引言
高溫好氧堆肥是世界各國資源化利用廚余垃圾、市政污泥以及畜禽糞便等固體有機廢物最重要途徑之一。然而，高達77%的氮素損失量是高溫好氧堆肥過程中的一個重要的限制性問題[1]，氮素損失不僅降低了堆肥產品的養分價值，還可能成為影響區域大氣氮沉降和酸雨的重要污染源[2]。NH3是堆肥惡臭的主
要成分，它不僅是一種重要的酸雨催化物質，其溶于水后對堆肥設備也具有一定的腐蝕性；氮素是植物生長所需要的大量元素，堆肥過程中的氮素的損失直接導致堆肥品質的下降，影響其農業利用價值。
1 堆肥原料調控
1.1 調節堆料C/N比
碳和氮是微生物細胞合成和新陳代謝等生命活動中最重要的2種營養元素。堆肥過程中，C/N對于堆體有機質降解速率具有重要的影響，一般堆肥起始C/ N 調至25～35 之間，若C/ N過高，超過40，則堆體中可供消耗的碳元素多，氮素養料相對缺乏，微生物活動受到抑制，降解速率慢，發酵延長；若C/N過低，小于20，則可供消耗的碳元素少，氮素相對過剩，氮極易轉變成氨態氮而揮發，導致氮素大量損失。因此，高氮元素含量堆體對于堆肥保氮極為不利。賀琪[7]等以雞糞和小麥秸稈為原料進行堆肥實驗，研究堆肥過程中各種形態氮素的轉化和損失，結果顯示，當堆體C/ N 分別為12.4、17.4、31.2、35.2時，氮素損失率分別為58.7%、60.2%、37.7%、23.3%，表明堆肥C/ N 越低，氮素損失越高[3]。葉素萍等通過豬糞和鋸末聯合堆肥也得到了類似的結論，并指出適合堆肥的C/N質量比為25～35。因此，不少研究者試圖通過增加C/N降低堆肥氮素損失。Mahimairaja等]在畜禽糞便堆肥時，通過加入富C物質（秸桿和泥炭）使NH3損失分別降低33.5%和25.8%[4-5]。
1.2 控制堆料含水率
含水率是一個重要的堆肥控制參數，它可以通過多種方式影響堆肥氮素的損失：通過對堆肥溫度的影響進而影響氮素損失。堆肥物料含水率過高，堆體升溫慢，抑制NH3快速揮發；通過影響堆肥發酵方式進而影響氮素損失。當堆肥物料含水率過高時，堆體中某些區域存在厭氧核，增加了NOx產生的機率，但同時堆體厭氧發酵會產生有機酸，降低堆體pH，減少NH3揮發；通過影響滲濾液產生量進而影響氮素損失。堆肥物料含水率較高時，在其他工藝條件不變的情況下，滲出液產生量大，增大了滲出液帶出的氮素損失。因此，在堆肥過程中，調節含水率時應綜合考慮上述各因素，以減少氮素損失。
1.3 添加化學、物理試劑
在堆肥過程中引起氮素損失的主要原因是微生物將有機態氮分解為無機銨根離子，在高溫和偏堿性環境條件下生成大量的游離NH3，當濃度持續升高時，形成大量的氨揮發。因此，添加相應的物理、化學試劑，降低堆肥物料中NH3濃度，可以有效抑制NH3揮發，降低氮素損失。常用的物理、化學試劑有2種類型，通過與NH3的化學反應降低NH3濃度，從而抑制NH3揮發，固定氮素。例如弱有機酸、過磷酸鈣、金屬鹽類、含硫化合物等；通過吸附作用將NH3滯留在堆體中，減少NH3揮發，達到保氮目的，例如沸石、鋸末、膨潤土等。
在通過化學反應試劑降低NH3揮發的研究中，王敦球等發現，通過往堆肥物料中添加竹醋酸，可減少12.5%的氮損失。李國學等的研究也顯示，堆肥過程中磷酸和氧化鎂等物質的添加可以使氮素損失減低至40%；通過添加Ca 和Mg 鹽，Witte等發現，雞糞好氧降解過程中NH3揮發量量顯著降低，進一步分析顯示，在降低 NH3揮發能力上，MgCl2 效果最好，CaCl2 次之，MgSO4 影響最小；在各種用來降低NH3揮發的弱酸和金屬鹽中，過磷酸鈣是一種很重要的調節劑，其成分中無論是磷酸鈣、石膏還是游離酸都能將易揮發的NH4+-N 轉化為比較穩定的酸性銨或硫酸銨，減少氮素損失，吳銀寶等通過豬糞堆肥臭氣產生與調控的研究發現，在豬糞堆肥過程中，添加1.5%的過磷酸鈣添， 不僅可以降低堆肥的pH 值， 使揮發NH3濃度降低， 而且可以促進NH4+-N 向其它形式的氮轉變，提高保氮效果。不過，由于微生物活動的環境pH是有一定范圍的，因此，物料pH的調節區域有限，否則影響堆肥進程，此外，部分金屬鹽類固氮劑的使用，可能會增加堆肥應用的重金屬環境污染風險。
1.4 接種微生物菌劑
堆肥過程中，微生物在氮類物質降解、NH4+-N 利用方面起至關重要的作用，因此可以通過接種能吸收、利用或轉化NH4+-N 的微生物，促進NH4+-N的轉化，將其轉化為微生物氮或硝酸鹽類，減少揮發性損失，目前國內外這方面已有大量研究。張隴利等的研究顯示，污泥堆肥過程中復合微生物菌劑的加入，不僅促進了堆肥腐熟，增加堆體水分散失量，而且減少堆肥過程中氮素的損失。石春芝等人的研究表明，垃圾堆肥混合接種自生固氮菌和纖維素分解菌后，在固氮菌的作用下堆肥的含氮量得到提高，纖維素分解菌對固氮菌的生長有一定協同效應。國外Kostov和.Lynch以堆腐的鋸末作為載體接種微生物，研究了接種纖維素降解菌頭孢霉屬和巴西固氮螺菌的鋸末堆肥過程，試驗結果顯示，接種后堆肥過程中水溶性氨態氮的轉化和水溶性有機氮的形成都有明顯改善，保氮效果顯著。Tiquia等人研究了接種商業菌劑對豬糞堆肥的影響，試驗結果表明，堆肥初期接種組與對照組NH4+-N變化不大，但堆肥后期時接種商業菌劑的堆體中NH4+-N迅速下降，而對照組NH4+-N幾乎保持不變，當堆肥進行到40d時，接種組NO3--N上升到1.35 mg/（g垃圾）；而未接種組的NO3--N則為0.95 mg/（g垃圾），接種商業菌劑有效促進了堆肥過程中NH4+-N 向NO3--N的轉化。由于NH4+-N 主要產生在高溫期，因此堆肥過程中所接種微生物菌劑物必須耐高溫，同時不應特別強化NH4+-N向NO3--N 的轉化， 因為NO3--N含量上升會增加堆肥污染地下水的危險，影響堆肥的應用。
2 堆肥過程控制
2.1 供氧調節
一般而言，好氣條件可產生較多的NH3，而H2S 等酸性氣體產生量較少；厭氧條件下則正相反：當堆體通風條件差，有機廢棄物進行厭氧酵解時，將產生大量的脂肪酸、羧酸等酸性物質，使物料pH不斷下降，有利于氮素的保存。王天光等的研究顯示，有機廢棄物進行厭氧發酵時，最大氮素損失僅有11.2%。不足的是，有機廢棄物在厭氧條件下發酵雖然有利于氮素的保存，但厭氧的處理量沒有好氧的處理量大，如何充分利用厭氧發酵過程中產生的各種酸性物質，并結合好氧堆肥發酵快速的優勢，是一個值得考慮的快速堆肥保氮方法。通風方式也對氨氣揮發具有重要影響，已有研究表明，正壓通風、負壓通風、翻堆條件下的氮損失分別為5%、11% 和18%；Sánchez-Monedero等研究了時間-溫度聯合控制通風方式對堆肥保氮的影響，結果顯示，由于通風使得堆體溫度變低，NH4+-N溶于水蒸氣中而存留在堆料中，減少了因氨揮發造成的氮損失； Elwell等研究發現，采用間歇式通風方式對豬糞堆肥通風供氧時，氨的揮發量僅為連續式通風的5%。上述研究結果表明，通過優化堆肥通風技術，可顯著減少氮素的損失，此外，適當的通風量還可以調節堆體溫度，在減少氨氣揮發的同時促進硝化作用和抑制反硝化的進行，從而減少因NOx揮發而發生的氮素損失。
2.2 溫度控制
堆肥過程中NH3揮發的一個重要原因是堆體的高溫，此外，高溫也是抑制硝化細菌將NH4+-N轉化為NO3--N一個重要因素。因此，溫度越高，氨揮發量越大。李吉進等研究表明，溫度與雞糞氮素損失呈顯著性正相關（ r = 0. 98 ）。曹喜濤等分別測定了雞糞堆肥時30℃和50℃時NH3的揮發量，結果表明，50℃下氨揮發強度明顯高于30℃。因此，在有機廢棄物的堆肥過程中，降低堆體溫度，可以有效降低氮素損失。然而，為了達到無害化要求，堆體需要在一定的高溫下保持一段時間，以殺滅其中的有害病原菌和雜草種子，我國糞便無害化衛生標準要求堆肥溫度應在55℃條件下保持3d以上，因此，在保證堆肥無害化的前提下，有效控制堆體溫度，可以達到保氮的目的。
3 堆肥末端控制
在堆肥過程中，對于經過上述各種措施控制還不能消除的氨揮發或含氮滲出液，可以通過各種末端控制措施加以循環利用，如將一次發酵堆肥尾氣通過后腐熟物料，利用后腐熟物料的吸附作用和其中硝化細菌的硝化作用，將尾氣NH3回收利用；將滲出液用以堆肥二次發酵補水，充分利用其中的各種氮素，以提供堆肥的資源化水平。陸日明等利用堆肥作為生物濾池的填料，將雞糞堆肥尾氣中的氨進行吸收利用，結果顯示，在進氣氨濃度為115～1600 mg.m-3，氣體停留時間為52.6 s的情況下，填料層的高度分別為20、40、60 cm的3個生物濾池對氨的累積去除率分別為73. 47%、85. 95%、94. 47%。劉強等通過生物濾池凈化城市生活垃圾BMT發酵惡臭氣體的研究發現，堆肥尾氣經過生物濾池，雖然濾池填料中的總氮、總磷、總碳以及有機質含量沒有發生明顯的變化，但填料中水溶性總氮的含量卻增加了53.7% 。生物濾池吸收是一個重要的含氮尾氣利用途徑，但其填充材料的選擇對于吸收效果具有重要的影響，應注意選擇。
4 結束語
在有機廢棄物堆肥過程中，降低氮素損失應從堆肥全過程調控進行。但是，在實際控制過程中，有的保氮技術可能不利于堆肥的無害化，或者引入重金屬污染物，甚至引起堆肥的生物安全問題，因此，在堆肥保氮的同時，應充分考慮上述問題，將堆肥技術的無害化和資源化有機結合起來，否則在達到堆肥保氮目的的同時又引入了新的環境污染問題。
參考文獻
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有機廢氣處理范文第5篇
關鍵詞：煉油廢水；有機物；影響因素；處理方法
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.21.004
石油又稱原油，是一種粘稠的、深褐色液體。它在人們生活中起著非常重要的作用，但與此同時煉油廢水也給環境帶來了不容忽視的問題。煉油廢水在原油的煉制以及加工等過程中產生[1]。其主要來自電脫鹽廢水、含硫廢水等，成分復雜，污染物的種類多，濃度高，對環境的危害大。煉油廢水的污染物主要有油、硫化物、揮發酚、NH4-N以及其他有毒物質，其COD含量較高，難降解物質多，生化性較差，廢水的pH變化較大。同其它含油廢水一樣，會在水體表面形成一層油污薄膜，使水體缺氧從而死亡。水體表面的聚集油還存在可能燃燒的安全問題[2]。隨著水資源的短缺和節約用水法規的制定，各個煉化單位普遍開展了廢水回用工作，并取得豐碩成果。如每噸原油的新鮮水耗水量基本降低到0.5t以下，循環利用水率達到95%以上。但也不得不面對廢水回用成本高，投資大，原油性質變差及水量減少后的水質難以達標等諸多問題[3]。因此必須對煉油廢水進行處理及回用，以達到國家水處理標準。
1 煉油廢水的特點
（1）污水的水量較大，廢水中污染物種類較為復雜，所含有的有機物尤其烴類及其衍生物較多。
（2） 油脂、酚類、硫化物和氨氮等為其主要污染物，其COD含量較高，難降解物質多，而且廢水的pH變化較大。
（3）粒徑介于100～1000nm的微小油珠易形成乳化油，較為穩定地存在于水中，不能被分離出來，而粒徑大于100?m的呈懸浮態的可浮油，可以利用油水相對密度差將其從水中分離出來。
（4）油性污染物會在水體中形成分子膜，破壞水環境，降低水中溶解氧含量，并且使得CO2和H2CO3生成，降低pH值，濁度值變大[4]。
2 廢水水質的影響因素
煉油廢水水質不穩定，主要影響因素如下：
（1）性質不同的原油所產生廢水水質差異也很大。
（2）生產工藝。生產工藝的深度對廢水性質的影響也較大。例如簡易加工的煉油廠和深度加工的煉油廠排出的廢水排出的廢水，污染程度差別很大。
（3）工業用水的水質及水量。廢水的性質也受工業用水的水質影響，通常將循環系統應用于廢水處理中。
3 煉油廢水的處理方法
煉油廢水處理方法主要包括物理法、化學法和生物處理法3大類。
（1）物理法。物理處理法主要有重力法、氣浮法、絮凝法、吸附法等。重力法和氣浮法主要用于初級處理。重力法只能去除顆粒較大的油滴。氣浮法主要去除浮油和懸浮物等物質。絮凝法則是乳化含油廢水處理中的重要方法。此法主要研究開發新型絮凝劑。吸附法在煉油廢水中效果較明顯。物理法處理成本雖低，但無法單獨使出水水質達到要求。
（2）化學法。化學法主要包括化學混凝法、電解法以及O3/UV高級氧化法等。在煉油廢水處理中主要應用化學混凝法，一般同時采用氣浮法和過濾法，將特定絮凝劑加入氣浮工藝中，可大大提高氣浮處理的效果，使得水中難沉淀的膠體狀懸浮顆粒物質聚集形成大顆粒，從而更易被去除。化學處理工藝主要去除水中的細微懸浮物和膠體雜質。化學法處理效果好，但是成本高，處理率降低，所添加的化學藥劑會形成新污染，不利于廣泛推廣。
（3）生物處理法。生物處理法是水中微生物將有機污染物分解而被去除。其處理工藝主要有缺氧/好氧生物處理工藝、IMBR-A/O（一體式膜生物反應器）、生物膜法及生物轉盤法等。煉油廢水利用生化法主要降解化學需氧量。生化法不僅成本低且抗負荷能力較強、處理的水量很大。
4 結論
煉油廢水對水環境的影響極大，它作為一種重要污水回用資源。其廢水水量穩定，來源可靠，廢水所含有機物種類復雜，水質不穩定，因此，研究煉油廢水的特點、影響因素以及處理方法對煉油廢水的深度處理具有重要意義。
參考文獻：
[1]陳洪斌，龐小東，李建忠等.煉油廢水的處理和回用發展[J].給水排水，2002，28（02）：51-56.
[2]田力，楊玉才，房毅.煉油廢水回用處理工藝與控制系統[J].中國環保產業，2011（12）：46-49.
[3]祈曉霞.煉油廢水處理及回用工藝研究[D].蘭州大學，2011.
