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生物滴滤塔处理某化工厂臭气工艺设计开题报告

 2020-04-20 13:02:13  

1. 研究目的与意义(文献综述)

随着环保要求的不断提升,恶臭治理成为当务之急。恶臭是指大气、水、土壤、废弃物等物质中的异味物质,通过空气介质作用于人的嗅觉器官感知而引起不愉快并有害于人类健康的一类公害气态污染物质。恶臭物质按其化学组成可分为五类:卤素及其衍生物、烃类、含氮的化合物和含氧的有机物。产生恶臭气味的污染源主要有农牧业恶臭、工业恶臭、城市公共设施恶臭三种来源。恶臭对人体呼吸、消化、心血管、内分泌及神经精神系统都会造成影响,高浓度的恶臭还可使接触者发生肺水肿甚至窒息死亡。

目前,治理恶臭废气的常用方法主要有物理法、化学法和生物法三大类。恶臭污染处理方法的选择, 要根据恶臭物质的来源、浓度、性质及其处理要求决定选择某一处理方法或者几种处理方法联合使用。常用的物理法有掩蔽法、稀释扩散法:掩蔽法利用某种物质发出的更强烈的令人愉快的气味与臭气掺合以掩蔽臭气,一般适用于小空间、持续时间相对较短的恶臭污染;稀释扩散法是将恶臭物质由烟囱排除至大气扩散,以保证下风向和恶臭发生源附近工作和生活的人不受恶臭的危害,它仅是污染物质的转移,并没有实现恶臭物质转化或降解常用的化学法主要有燃烧法、吸收法;燃烧法利用有机气相污染物的易燃性,实现废气的,通常包括直接燃烧法和催化燃烧法两种,适用于高浓度、气量小的恶臭气体的去除,该法消耗燃料、成本高、安全性差,可能产生二次污染;吸收法是把恶臭废气通入到水溶液中,使其被溶解从而实现恶臭污染物的去除。该法对于中、低浓度的硫化氢和氨气恶臭污染的去除较为适用,但由于该法的吸收溶液需进行后续处理,因此存在产生二次污染的问题。生物法有生物洗涤法、生物过滤法和生物滴滤法:生物洗涤法是将生物吸收液与恶臭气体逆向接触,恶臭物质被吸收液中的活性污泥吸附及吸收后,气体实现净化而排出,该法适用于亲水性好、负荷较高的恶臭气体污染物的去除,在运行中不需增湿,压力损失小;生物过滤法是将恶臭气体通过除尘、增湿等预处理后,恶臭气体经过填充有填料的生物过滤塔,恶臭物质先由气相转移到水-微生物混合相,然后借助液相或固体表面液膜上的微生物的代谢作用而被分解,实现污染物的去除,具有运行费用低、处理效率高、处理气量大等优点;生物滴滤法与生物过滤法的装置结构类似,区别在于填充的填料为不具有营养的无机填料,这类填料只起到生物生长载体的作用。该法的生物相静止,液相流动,使得湿度、ph、营养物质浓度等条件易于控制,也可避免降解产物在床层的累积,降低了压降。

基于以上研究,生物处理法由于处理效率高、运行成本低廉、无二次污染,对于低浓度恶臭气体的处理有不可比拟的优越性,因此本次设计选用生物法处理。其中,生物滴滤法适合处理含硫、含氮等微生物降解过程中会产生酸性代谢产物的废气,也更适于化负荷较高的废气。同时能够更好的去除一些水溶性差、难生化降解的vocs,更符合本次设计中石化工厂的重要污染物种类、浓度和处理要求。综上,本次设计利用生物滴滤法处理某石化工厂所散发的恶臭气体,使处理后的恶臭气体中的超标污染物浓度达到处理目标。

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2. 研究的基本内容与方案

基本内容:

本次设计内容为生物滴滤塔处理某化工厂臭气工艺设计,要求如下:了解污水厂臭气产生规律、特性、危害及常用治理手段;了解污水厂的工艺流程,掌握相关除臭工艺的主要原理和特点;设计出针对污水厂的除臭工艺,绘制设计图纸。设计生物滴滤塔以实现臭气的有效控制,将各个污染源产生的污染物经过臭气混合器均匀混合后,重要污染物浓度及相应的排放标准如下表1。

表1 重要污染物流量、浓度及相应的排放标准

编号 污染物名称 流量(m#179;/h) 浓度 处理标准(mg/m3)
1 甲烷 300 100 40
2 乙酸甲酯 300 300 50
3 二氧化硫 100 400 5
4 硫化氢 100 20 10

技术方案:

本次设计选取两种生物滴滤塔——立式生物滴滤塔和卧式生物滴滤塔,并通过阀门控制顺流和逆流进行对比试验,研究它们对于除臭效果的影响。首先对石化工厂产生的臭气进行收集,恶臭气体采用管道输送汇集到主风管,最终进入到主处理设施而后排空。送气管道要根据实际布设、计算总压力损失(收集管线总压力损失,处理管线压力损失及装置压力损失)并进行校核,依据风量和全压选择合适的通风机及配套电动机并复核电动机功率,以确定符合实际的设计参数。

3. 研究计划与安排

设计阶段

设计时间

设计事项

撰写开题报告,外文资料翻译

3月10日-3月18日

明确设计任务,确定工艺方案,撰写开题报告,翻译外文文献

生物滴滤塔设计

3月18日-3月28日

根据设计流量、停留时间计算填料体积,以确定生物滴滤塔尺寸

管道布设、选材、计算管径及校核压力损失

3月28日-4月5日

根据设计资料,按照相关规范确定设计参数,进行管道的设计计算

风机选型

4月5日-4月10日

依据风量和全压选择合适的通风机及配套电动机并复核电动机功率

绘制CAD图纸

4月10日-5月10日

完成CAD图纸的绘制

设计说明书的编写及装订

5月10日-5月30日

完善设计说明书细节

4. 参考文献(12篇以上)

[1]郝吉明,马广大,王书肖等. 大气污染控制工程[m].北京:化学工业出版社, 2010.

[2]陈东旭,刘金元,范运湘.臭气控制[j].市政技术,2002.

[3]李燕莉,王令,程晖,丁忠浩.恶臭污染及危害分析[r].武汉:武汉科技大学,2003.

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