??? 根據(jù)《國家環(huán)境保護“十一五”科技發(fā)展規(guī)劃》確定的重點領(lǐng)域和優(yōu)先主題,將揮發(fā)性有機廢氣污染物控制技術(shù)研發(fā)納入其中,并促進發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,堅持按照“減量化、再利用、資源化”的原則,形成具有循環(huán)經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)體系。
??? 因此,有機廢氣吸附回收系統(tǒng)便應(yīng)運而生,這項技術(shù)在國外已經(jīng)比較成熟,而在國內(nèi)還處于起步階段,加上一些技術(shù)上原因,如回收效率低、活性炭纖維使用周期短等一些問題比較嚴(yán)重,本文在介紹這項技術(shù)的同時,將分析造成這些問題的原因,以期對這項技術(shù)的改進有所幫助。
???? 該項技術(shù)是利用活性炭纖維耐吸附、易脫附的物理特性做介質(zhì),采用水蒸氣為脫附劑,將吸附在活性炭纖維中的有機溶劑脫附帶入冷凝系統(tǒng)。經(jīng)過冷凝,將有機溶劑和水蒸氣的混合物被冷凝下來的液體流入分層槽,通過重力沉降分離,達到氣體溶劑回收的目的。回收的溶劑可以送到化工廠作為原料進行再生,也可以直接進行精餾處理,得到可以直接 回用的溶劑成分。因解吸附、精餾產(chǎn)生的廢水則可以經(jīng)過污水處理系統(tǒng),達到三級排放標(biāo)準(zhǔn),進入城市污水處理系統(tǒng),也可以處理達到一級進行直接排放。
??? 工作時常以三個吸附解吸附單元構(gòu)成,同時帶有活性炭纖維的干燥系統(tǒng)。三個單元依次稱為吸附解吸附單元A、吸附解吸附單元B、吸附解吸附單元C。從印刷機、復(fù)合機出來的廢氣首先經(jīng)過冷卻,使廢氣的溫度冷卻到50℃左右,廢氣經(jīng)過濾后由風(fēng)機引入,再經(jīng)入口擋板閥進入吸附解吸附單元A進行吸附,此時吸附解吸附單元B在用蒸氣進行解吸附,吸附解吸附單元C則由干燥風(fēng)機引入經(jīng)過濾后的新鮮空氣進行干燥。當(dāng)吸附解吸附單元A達到一定時間后,引入蒸氣進行解吸附,同時吸附解吸附單元C開始吸附,吸附解吸附單元B則引入經(jīng)過濾后的新鮮空氣進行干燥,當(dāng)吸附解吸附單元C達到一定時間后,引入蒸氣進行解吸附,吸附解吸附單元B進行吸附,吸附解吸附單元A引入經(jīng)過濾后的新鮮空氣進行干燥。如此進行反復(fù)循環(huán)。從吸附解吸附單元被吸附的有機物質(zhì)經(jīng)蒸氣脫附后,一部分已經(jīng)冷凝,一部分混合氣進入冷凝器冷凝,冷凝后混合液體進入分層槽進行初步的重力分層,分離后有機物進入儲槽以備回收。
??? 除了分層得到的一部分溶劑,還有一部分溶劑在水中有溶解性,如乙酸乙酯分離,則配置回收系統(tǒng),使水相中約8%的乙酸乙酯分離回收,充分保證系統(tǒng)的回收率。而分層回收的油相甲苯、乙酸乙酯也需要進入精餾系統(tǒng),進行脫水、萃取等處理,被分離精制成優(yōu)級品甲苯和優(yōu)等品乙酸乙酯等溶劑。
經(jīng)回收后產(chǎn)生的廢水經(jīng)泵提升進入微多相電解和粒子群電解將高分子有機物等污染物分解為小分子有機物,初步沉淀分離后再進一步經(jīng)過脈沖電解,降解 75%以上的 COD,然后加入絮凝劑強化二次沉降分離過程,再降解 10%以上的COD,最后由過濾泵將水送入活性炭過濾吸附塔處理。經(jīng)處理的尾水COD濃度≤500mg/L,達到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-96規(guī)定的三級排放標(biāo)準(zhǔn)。
??? 電解過程和絮凝產(chǎn)生的浮渣及沉淀物等污泥,干化后集中供筑路或制磚??紤]到廢水處理過程中污泥產(chǎn)生量較少,建議填埋或焚燒。
雖然上述技術(shù)在國內(nèi)已經(jīng)開始發(fā)展,但存在的專門的研究機構(gòu)幾乎是空白,也沒有一家公司能夠從吸附解吸附、精制及精餾、廢水處理形成一套完整的解決方案,大都是分段承包進行制作,這就在銜接上存在很大的問題,因為該項技術(shù)涉及流體力學(xué)、傳熱學(xué)、化工、機械、自動控制等方面的知識,所以就要進行系統(tǒng)的分工、綜合分析與研究,協(xié)調(diào)解決各項問題。
??? 目前存在于該系統(tǒng)的主要問題首先是吸附解吸附段的風(fēng)量與風(fēng)壓與印刷復(fù)合設(shè)備的風(fēng)量風(fēng)壓的匹配問題,這項問題如果解決不好,一是降低吸附效率,同時也會造成印刷品殘留溶劑嚴(yán)重超標(biāo)。因此,吸附解吸附段的設(shè)計應(yīng)與軟包裝設(shè)備廠家進行共同的方案設(shè)計。
??? 其次,現(xiàn)在印刷廠的短版生產(chǎn)已經(jīng)越來越多,一些印刷廠每天甚至要更換7~8個印刷品種,每一個品種的風(fēng)量、溶劑投放量都不一樣,也就是廢氣中溶劑的濃度是不停地在變化,而吸附解吸附段的時間幾乎是一成不變的,有的制造商即使是變化的,也是手動進行調(diào)節(jié),而濃度不同的廢氣吸附時間變化很多,吸附時間根本就沒有辦法掌握,要么吸附很少就進行切換,要么已經(jīng)吸附平衡仍然沒有切換,前者造成設(shè)備的運行成本高,活性炭纖維壽命縮短、蒸氣白白損耗;后者溶劑大量向大氣排放,造成浪費也造成環(huán)境的污染,在精餾段的手動控制存在同樣的問題。因此,采用電化學(xué)傳感器進行系統(tǒng)的閉環(huán)控制,使控制系統(tǒng)做到真正的自動化和無人值守才能提高設(shè)備的使用效率和降低運行成本。
??? 第三,活性炭纖維的吸附并非百分之百,大約在95%~99%,經(jīng)過一段時間的運行后吸附性能也會明顯下降,排出的吸附后的氣體溫度也有40~50℃,國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)對這一方面的問題根本就沒有考慮。如果采用雙出口,干燥活性炭纖維的空氣和吸附后的尾氣從吸附解吸附單元分別排出,那么,就可以將經(jīng)過吸附后的尾氣送到印刷設(shè)備的進氣口,即實現(xiàn)了廢氣的零排放,也利用了尾氣中的余熱,真正做到了節(jié)能減排。
??? 令人可喜的是,作為軟包裝行業(yè)龍頭地位的陜西北人印刷機械有限責(zé)任公司已經(jīng)意識到了這一點。據(jù)有關(guān)消息稱,目前該公司正在研究解決上述問題,這可能為尾氣回收在軟包裝設(shè)備上的使用帶來一場革命。