魚(yú)粉加工廠的污氣控制
技術(shù)支持
在飼料工業(yè)中，污氣問(wèn)題是一個(gè)人所共知的難點(diǎn)和熱點(diǎn)，飼料加工生產(chǎn)者們常常不得不使用一些專門(mén)的設(shè)備來(lái)凈化排出的污氣。加拿大的魚(yú)粉專業(yè)生產(chǎn)者Moore-Clark同樣面臨著這些問(wèn)題的挑戰(zhàn)，他決定建造一個(gè)生物洗滌裝置，用以凈化加工廠排出的廢氣而不會(huì)污染城市的廢水處理設(shè)施。
Moore-Clark的魚(yú)粉加工廠位于加拿大新勃隆斯威克的圣安德魯附近，該廠生產(chǎn)供水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)用的魚(yú)粉。加工廠利用食用魚(yú)的副產(chǎn)品作為原料，經(jīng)過(guò)磨碎和蒸煮，成為顆粒飼料的形狀再進(jìn)行包裝。加工廠產(chǎn)生的排放到大氣中難聞的污濁空氣，主要來(lái)自以下幾個(gè)部分：快速擠壓機(jī)，磨碎機(jī)的通風(fēng)系統(tǒng)，干燥器和冷卻器。
原先所用的空氣處理系統(tǒng)，是將以上各道工序排出的廢氣引入一根管道中，首先通過(guò)文杜里管，再經(jīng)過(guò)一個(gè)組合的塔式洗滌器，才排放到大氣中。組合的塔式洗滌器所使用的次氯酸鹽溶液在洗滌器內(nèi)部循環(huán)，少量的液流則連續(xù)不斷地排入污水管中。由于鄰居們不斷提出控訴，促使Moore-Clark不得不尋找一種更為有效的污氣控制對(duì)策。加工廠的經(jīng)理對(duì)各種可供選擇的方案進(jìn)行了評(píng)價(jià)，其中包括各種型式的常規(guī)生物過(guò)濾裝置和其他一些更加富有進(jìn)取意識(shí)的污氣控制對(duì)策。還必須指出的一點(diǎn)是，次氯酸鹽溶液所釋放出的氯使得為整個(gè)工業(yè)園區(qū)服務(wù)的生物污水處理廠的正常情況受到破壞，這個(gè)問(wèn)題也需要予以解決。
1 生物洗滌系統(tǒng)
生物洗滌系統(tǒng)是一個(gè)曾經(jīng)被考慮過(guò)的方案，但開(kāi)始時(shí)卻被排除在外，原因是費(fèi)用太貴。但是，在對(duì)它的處理工藝及眾多的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)真研究之后，還是決定對(duì)生物洗滌或處理方法予以試用，并進(jìn)行試驗(yàn)研究。
于是，開(kāi)始了為期6個(gè)月的探索性研究，將加工廠排出的一部分氣流（1200m3/h）引入到進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的機(jī)組中，情況表明，機(jī)組的工作性能良好；隨即將機(jī)組處理的污氣量增加到1700m3/h，其結(jié)果是實(shí)驗(yàn)機(jī)組的工作性能并未出現(xiàn)下降。根據(jù)實(shí)驗(yàn)機(jī)組所表現(xiàn)的良好性能，于是作出決定，下一步購(gòu)置一套可滿足加工廠全部需要的、達(dá)到全設(shè)計(jì)規(guī)模的污氣處理系統(tǒng)。
2 處理方法說(shuō)明
生物洗滌處理方法是一種獲得專利的方法，它的基礎(chǔ)是人所共知并且得到了驗(yàn)證的回轉(zhuǎn)式生物收斂器所采用的污水處理方法。這種方法已在全 使用了25年以上。回轉(zhuǎn)式生物收斂器的處理方法所利用的是天然存在于污水中的各種微生物，當(dāng)為它們的繁殖提供了一種理想的受控環(huán)境時(shí)，便可降解廢水中的污染物。在回轉(zhuǎn)式生物收斂器進(jìn)行處理過(guò)程中所存在的并為這些有用微生物所喜愛(ài)的條件包括：環(huán)境溫度，“食物”源（即有機(jī)污染物）和充足的氧。食物源即應(yīng)從污水中除去的污染物，而氧則是由空氣通過(guò)天然擴(kuò)散進(jìn)入到圓盤(pán)上的水層中獲得。
回轉(zhuǎn)式生物收斂器由一系列薄圓盤(pán)組成，它們平行地安裝在一根共同的轉(zhuǎn)軸上，并且相互間靠的很近（間距25mm）。在一般情況下，轉(zhuǎn)軸和圓盤(pán)部件的40%浸沒(méi)在水槽內(nèi)的污水中，其旋轉(zhuǎn)速度為1～3周/min。旋轉(zhuǎn)部分由一臺(tái)5馬力的電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
微生物布聚在圓盤(pán)表面上的狀況，和海藻在水與空氣的界面處粘附到海岸巖石上的狀況十分相似。由于回轉(zhuǎn)式生物收斂器的回轉(zhuǎn)作用，當(dāng)圓盤(pán)的扇面部分在旋轉(zhuǎn)中通過(guò)空氣時(shí)，為微生物提供了獲得氧的機(jī)會(huì)；而當(dāng)圓盤(pán)的該同一扇面部分在旋轉(zhuǎn)中通過(guò)海水時(shí)，則為微生物提供了吸收“食物”或污染物的機(jī)會(huì)。
生物洗滌處理方法的運(yùn)作方式，和經(jīng)過(guò)少量改裝的回轉(zhuǎn)式生物收斂器的運(yùn)作方式相似，微生物的“食物”源或污染物均來(lái)自于空氣流或氣相。在生物洗滌裝置的處理方法中，液相所起的作用為養(yǎng)分的載體或者除掉過(guò)?；虮粭壣锒训拿襟w。
這種系統(tǒng)可以描述成一個(gè)具有交錯(cuò)管道并用緊密外殼蓋住的回轉(zhuǎn)式生物收斂器，它能嚴(yán)格控制通過(guò)各圓盤(pán)的空氣流，使空氣中傳播的污染物與微生物布聚的圓盤(pán)表面區(qū)域之間發(fā)生接觸。這種氣相處理過(guò)程也是分階段進(jìn)行的，在通常情況下分成為4個(gè)獨(dú)立的階段，以利于更加有效地進(jìn)行處理。
3 氣相與液相之間的平衡
這種處理方法的運(yùn)作，所依據(jù)的原理是生物堆在氣相與液相之間的轉(zhuǎn)移。按照質(zhì)量轉(zhuǎn)移的原理，如果氣相與液相中的污染物濃度處于不平衡狀態(tài)，就會(huì)產(chǎn)生一種促使趨向于平衡的天然驅(qū)動(dòng)力，而質(zhì)量的轉(zhuǎn)移速率則將與這種驅(qū)動(dòng)力成比例。在生物洗滌系統(tǒng)中，一俟污染物遷移到液相中，它便成為整個(gè)水槽液體中所含有的污染物的一部分，這些污染由其中存在的微生物不斷消化。由于存在著這種“饑餓”的微生物，氣相與液相之間的污染物濃度差所產(chǎn)生的天然驅(qū)動(dòng)力，將持續(xù)不斷地將污染物從氣相驅(qū)向液相。
設(shè)在圣安德魯附近的魚(yú)粉加工廠所排放出的空氣流，其中所存在的污染物已確定主要是胺和硫醇。由于它們都是可溶性化合物，因此很容易被整個(gè)生物洗滌處理過(guò)程中的洗滌部分、即由大量的水浸濕的圓盤(pán)表面部位所捕獲。由于這些污染物是生物可降解的，在凈化過(guò)程的生物處理階段中它們即可被消化。
生物消化過(guò)程的副產(chǎn)物是一些無(wú)毒無(wú)害的化合物，主要是二氧化碳和水，可以將它們放心大膽地排放到環(huán)境中。在這種特殊應(yīng)用領(lǐng)域中使用生物處理方法時(shí)，它的一個(gè)附帶的好處是：當(dāng)工業(yè)園采用生物污水處理方法時(shí)，不會(huì)像排出化學(xué)洗滌劑時(shí)那樣擾亂正常情況。
4 按比例擴(kuò)大洗滌裝置的規(guī)模
在上述取得成功的探索性研究基礎(chǔ)上，委托公共安裝系統(tǒng)設(shè)計(jì)并建造一個(gè)處理能力為68000m3/h的大規(guī)模系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)被用來(lái)替代現(xiàn)有的化學(xué)洗滌裝置，其位置安排在廠房的第三層。由于這套裝置的干重為17.25t、運(yùn)行重量為35t，因此必須加用結(jié)構(gòu)鋼材來(lái)提高樓板的負(fù)荷承載能力。這套裝置的實(shí)物大小大約為長(zhǎng)6.1m、寬3.4m、高3.7m。
這套裝置建成之后，整個(gè)系統(tǒng)在返回的活性污水作用下被“活化”，并在起動(dòng)后不久，可以通過(guò)觀察口看到一層薄的生物膜。典型的起動(dòng)期為4周至6周，但在這套裝置中，生物洗滌機(jī)組僅在3周之后便通過(guò)了“氣味測(cè)試”。
迄今，這套設(shè)施已經(jīng)運(yùn)行了相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間，并且仍在起著使魚(yú)粉加工廠排出的廢氣脫臭的作用。 需要添加的化學(xué)品是每周一杯磷，其作用是使微生物能夠健康地生長(zhǎng)；而所需的動(dòng)力則只有5馬力驅(qū)動(dòng)電機(jī)、1/4馬力養(yǎng)分槽攪拌器和1/4馬力循環(huán)泵電機(jī)所消耗的電力。相比之下其中主要的是不再使用氯。而替換下來(lái)的化學(xué)洗滌裝置則要使用大量?jī)r(jià)格昂貴的化學(xué)品。
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