廢氣處理設備,污水處理工藝

垃圾填埋氣中微量揮發(fā)性有機物的凈化技術

2023/10/26 9:14:34

冷凝是利用各種VOCs在不同溫度和壓力下具有不同的飽和蒸氣壓,通過降低溫度或增加壓力,使某些有機物首先凝結出來。該法常作為凈化填埋氣中VOCs前處理,以降低有機負荷。冷凝法在理論上可達到很高的凈化程度,但是當其濃度低于約4.5×10-7mol/L時,需采取深度冷凍,這將使運行成本大大提高。硅氧烷是可引起內燃機嚴重磨損的雜質組分,Martin等將過濾后的LFG冷卻到-23℃,使其蒸汽發(fā)生深度冷凝,經(jīng)干燥和凈化分離后,硅氧烷即可除去。Markbreiter等先將填埋氣壓縮至一臺加壓罐,通過等焓膨脹冷凝其中的水蒸氣;然后向氣體中注入甲醇,使其深度制冷;在甲醇冷凝液中,即包含有從深度制冷的填埋氣中脫除的VOCs雜質組分,經(jīng)雜質分離脫除后的氣體,則可作進一步處理。


吸附凈化是通過吸附劑對氣體組分的選擇性吸附來實現(xiàn)的??蓛艋疺OCs的吸附劑有活性炭、硅膠、分子篩等,其中活性炭因其價廉易得、較大的表面積、良好的微孔結構、多樣的吸附效果、較高的吸附容量和高度的表面反應性等特征,應用最為廣泛。該技術具有凈化效率高、可回收有用成分、設備簡單、操作方便等優(yōu)點,適用于處理低濃度(≤5000mg/m3(標))的VOCs廢氣。吸附效果取決于吸附劑性質、VOCs種類、濃度、性質和吸附系統(tǒng)的操作溫度、濕度、壓力等因素,常與吸收、冷凝、催化燃燒等方法聯(lián)合使用。存在的問題主要是:在吸附劑定期再生和更換的過程中,VOCs有散逸的可能;吸附操作對進氣濕度有較高要求,當相對濕度超過60%時,苯系化合物等VOCs的穿透時間和吸附容量迅速下降;由于全過程的復雜性,吸附操作費用相對較高,且會有廢棄吸附劑和再生廢液等引起的二次污染問題。


溶劑吸收是采用低揮發(fā)或不揮發(fā)溶劑對VOCs進行吸收,再利用有機分子和吸收劑物理性質的差異進行分離的VOCs控制技術,吸收效果主要取決于吸收劑的吸收性能和吸收設備的結構特征。存在的問題主要是:對吸收劑和吸收設備要求較高,而且吸收劑需要定期更換,過程較復雜,費用較高。Troost等在0℃以下將填埋氣通過四乙醇二甲醚溶液,使其中的VOCs被溶液吸收,使用過的溶劑可通過加熱脫除其中的揮發(fā)性有機物,得以再生。另據(jù)報道,NHD(聚乙二醇二甲醚)溶劑具有良好的脫硫脫碳性能,對填埋氣中的部分VOCs有較好的脫除效果。


膜分離是根據(jù)VOCs和其它組分透過膜組件速率的差異,而達到分離的目的。采用膜分離技術處理填埋氣中的VOCs,具有流程簡單、回收率高、能耗低、無二次污染等優(yōu)點。近年來,隨著膜材料和膜技術的進一步發(fā)展,國外已有許多成功應用的范例,日東電工、GKSS和MTR公司等已經(jīng)開發(fā)出多套用于VOCs回收的氣體分離膜。常用的處理廢氣中VOCs的膜分離工藝包括:蒸汽滲透、氣體膜分離和膜接觸器等。由于氣體分離效率受膜材料、氣體組成、壓差、分離系數(shù)以及溫度等多種因素的影響,且對原料氣的清潔度有一定要求,膜組件價格昂貴,因此氣體膜分離法一般不單獨使用。


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