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工業(yè)廢氣處理


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造紙廠廢氣處理辦法

仁信源造紙工廠廢氣處理方案配圖

一、造紙工藝與污染物的產(chǎn)生


1.造紙工藝分兩個(gè)部分:制漿與造紙
(1)制漿,是利用化學(xué)蒸煮的方法、機(jī)械磨碎的方法或者此二者不同程度相結(jié)合的方法,使植物纖維原料離解成為本色漿,再經(jīng)漂白成為漂白紙漿的生產(chǎn)過(guò)程。

(2)造紙,即紙漿經(jīng)打漿處理,再加膠、加填料,然后經(jīng)紙機(jī)抄造成紙張的生產(chǎn)過(guò)程,其成品為紙。



2.各個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的大氣污染
在制漿造紙的每個(gè)環(huán)節(jié),都需要使用大量的化學(xué)藥劑。因此,幾乎每個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生污染。按照制漿方法的不同,產(chǎn)生的大氣污染也不同,下面我們來(lái)分類闡述一下幾種制漿方法產(chǎn)生的大氣污染及其治理控制方法。
(1)堿法和硫酸鹽法制漿各工序?qū)諝獾奈廴旧⒁?/span>

(2)硫酸鹽制漿造紙廠各工段排入大氣的污染物

(3)制漿過(guò)程各處污染物排放數(shù)量及濃度

3.污染物的控制技術(shù)
(1)硫酸鹽法蒸煮過(guò)程中大氣污染防治
  • 改進(jìn)制漿工藝,采用高溫短時(shí)間蒸煮,盡量降低硫化度
  • 對(duì)蒸煮氣體進(jìn)行有效的冷凝,然后,將冷凝后的不凝性氣體收集和燃燒處理。在蒸煮針葉木時(shí),氣體從鍋?lái)斉懦?,?jīng)分離器將藥液與氣體分離,氣體進(jìn)入冷凝器冷凝,所得液體通過(guò)潷析器i松節(jié)油分離器)將松節(jié)油與冷凝水分離,而獲得松節(jié)油。
  • 紙漿洗滌過(guò)程中大氣污染防治:采用先粗篩后洗滌工藝流程(一般在粗篩設(shè)備(除節(jié)機(jī))和洗漿機(jī));采用先洗滌后粗篩工藝流程(在洗漿機(jī)上安裝排氣罩,將廢氣收集。
  • 堿回收爐大氣污染控制:TRS控制(提高下部爐膛溫度),氮氧化物(NOx)的控制 (減小一次風(fēng)和三次風(fēng)風(fēng)量可以減少NOx的排放量;控制總風(fēng)量可減少NOx的排放量;適當(dāng)?shù)墓╋L(fēng)分配比和恰當(dāng)?shù)目傦L(fēng)量。)
(2)亞硫酸鹽法制漿的大氣污染及其控制

(3)制漿造紙廠其他廢氣的污染與控制

(4)造紙粉塵治理技術(shù)
   硫酸鹽漿廠散發(fā)的粉塵按粒度分三類:
  • 粒度較大的粉塵:含碳的燃燒物質(zhì)。采用重力沉降。
  • 粒度較小:濃黑液滴在激烈燃燒下,進(jìn)入氣體空間的細(xì)小粒子??刹糠殖两德淙氤铱?。
  • 粒度更小:懸浮于煙氣中的細(xì)小固體粒子。專門捕集設(shè)備回收。

二、造紙行業(yè)特征污染物控制

1.惡臭氣體常見控制處理方法

(1)燃燒法:強(qiáng)氧化反應(yīng)降解可燃性惡臭物質(zhì),適合高濃度,小氣量的廢氣。
(2)氧化法:干氧化法(H2S→SO2→S)濕氧化法:(H2S→S)
(3)吸收法:物理吸收—有機(jī)溶液;化學(xué)吸收法—弱堿溶液
(4)吸附法:水合氧化鐵;活性炭、分子篩、鈦酸鋅、氧化錫;ZnO、ZnFe2O4。
(5)脈沖等離子體法: 高壓脈沖電云放電,高能電子和O·、HO·等活性粒子,氧化、降解反應(yīng)。
2.微生物脫臭法

(1)按接觸方式的不同分類
  • 生物濾池法
  • 生物滴濾池法
  • 洗滌式活性污泥法
  • 曝氣式活性污泥法
(2)生物法處理造紙廢氣的優(yōu)勢(shì)
  • 可同時(shí)去除多種惡臭氣體
  • 可處理高溫廢氣
  • 經(jīng)濟(jì)、高效
(3)幾種微生物脫臭法的比較

(4)生物濾塔簡(jiǎn)介
生物濾塔
微生物填料特點(diǎn):
  • 高保濕能力
  • 高孔隙率和高緩沖能力
  • 能負(fù)載多種微生物菌群
  • 高比表面積
  • 低成本
  • 長(zhǎng)壽命
有機(jī)濾料:土壤、綠肥
無(wú)機(jī)濾料:陶瓷、木炭

(5)生物濾塔設(shè)計(jì)參數(shù)

三、二噁英污染的控制和處理

1.二噁英類的來(lái)源與存在
(1)漂白過(guò)程
在使用含氯漂白劑的傳統(tǒng)漂白工藝中, 主要產(chǎn)生于紙漿的氯化階段。 
(2)外部添加劑 
  • 防腐劑 :多氯酚類物質(zhì)(PCP)常用作木材防腐, 被懷疑是形成二噁英類的一個(gè)重要來(lái)源。
  • 油基消泡劑 :在紙漿的氯化過(guò)程中, 使用的油基消泡劑中含有二噁英類的前驅(qū)物。  
(3)氯漂紙漿制品
(4)紙廠污泥

2.造紙工業(yè)中二噁英類的削減措施 
蒸煮深度脫木素
  • 蒸煮過(guò)程添加蒽醌(AQ)或多硫化物 (PS)可在沒有得率損失的情況下, 降低成漿卡伯值, 以減少有機(jī)氯化物的形成。
  • 采用改良連續(xù)蒸煮工藝, 通過(guò)分段加入蒸煮藥液使蒸煮全過(guò)程保持較均勻的堿濃度, 在蒸煮結(jié)束的洗滌區(qū)前從漿中部分除去溶出的有機(jī)物
  • 采用改良間歇蒸煮工藝, 可使蒸煮初期有較高的硫化物濃度, 以滿足硫酸鹽蒸煮初期對(duì)硫化物的需求, 蒸煮后期的置換過(guò)程可使黑液中的有機(jī)物濃度下降
采用新的漂白工藝技術(shù)
  • 氯化段采用多段混合器進(jìn)行多段混合可以實(shí)現(xiàn)Cl2 的均勻加入, 防止局部過(guò)氯化, 提高氯對(duì)木素的脫除效率。
  • 增加ClO2 取代Cl2的量, 減少Cl2 用量, 因?yàn)镃lO2比Cl2 具有更高的氧化能力, 能與木素更多地發(fā)生氧化反應(yīng)而有利于木素溶出。
  • 堿處理段使用少量的O2 和H2O2, 能增加木素的脫除量, 減少氯化段用氯量, 削減后續(xù)工段二噁英類的生成
  • 控制反應(yīng)體系中的pH 值, 使Cl2和HClO 的平衡向生成次氯酸鹽的方向移動(dòng),減少AOX 的生成。
  • 采用無(wú)元素氯漂白(ECF),甚至全無(wú)氯漂白(TCF)工藝是目前能夠最大程度削減有機(jī)氯化物生成的漂白工藝。改良的TCF 漂白能更有效提高漂白效果
強(qiáng)化漂前洗漿
提高漂前紙漿的洗凈度, 降低水相中有機(jī)物的含量,可減少氯化過(guò)程中有機(jī)氯化物的形成。

控制漿中二噁英類產(chǎn)生的外部因素
用作木材防腐的多氯酚類物質(zhì)(PCP)油基消泡劑, 是影響二噁英生成的因素之一。因此,使用不含PCP 等二噁英類前驅(qū)物的防腐劑和減少油基消泡劑的使用,可以減少二噁英類污染物的產(chǎn)生。

3.二噁英的末端治理技術(shù)
(1)選擇性催化還原Weberetal.(1999)
TiO2-V2O5-WO3基催化劑,150℃以上,PCDD/Fs的分解率高于98%
(2)光解法Tysklindetal.
汞燈下進(jìn)行光解,PCDD/Fs轉(zhuǎn)移到甲苯中→十四烷中進(jìn)行光解
(3)微生物
氧化作用、脫氯作用、開環(huán)作用與酶的作用

4.小結(jié)
減少或消除造紙工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生二噁英的技術(shù)是多層次、多方面的,具體包括:
(1)采用更有效的紙漿洗滌方式;
(2)不使用被多氯化物污染的木材或蘆葦生產(chǎn)紙漿;
(3)減少氯氣的使用,更多采用二氧化氯ECF作為替代方法;
(4)采用深度脫木素技術(shù),減少進(jìn)入漂白車間的殘余木素量;
(5)使用氧氣處理技術(shù),繼續(xù)脫出蒸煮后的殘余木素;
(6)采用生物酶預(yù)漂,減少氯氣用量;
(7)采用過(guò)氧化氫、臭氧漂白;
(8)控制污泥的處置情況;
(9)合理控制木漿、葦漿的堿回收燃燒工藝;
(10)對(duì)廢紙脫墨污泥進(jìn)行有效處置。

四、仁信源環(huán)保產(chǎn)品介紹



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