化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢氣治理

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢氣治理

0化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢氣污染的環(huán)保必要性環(huán)境評(píng)估是當(dāng)前中國(guó)環(huán)境管理的重要組成部分。大氣污染嚴(yán)重的行業(yè)如冶金、化工、建材、石化等污染源的治理已列入中國(guó)環(huán)保的強(qiáng)制性治理范疇?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室的廢氣污染問(wèn)題目前雖未列入國(guó)家環(huán)保強(qiáng)制性治理范疇,但其危害不可小視。隨著中國(guó)環(huán)保政策的不斷完善,實(shí)驗(yàn)室廢氣污染已引起了環(huán)保部門的高度重視,其已成為化學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理體系的考核項(xiàng)目之一。開(kāi)展對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢氣治理的研究,有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。1有嚴(yán)重的危害全國(guó)各類化學(xué)實(shí)驗(yàn)室相當(dāng)多,主要分布在各類學(xué)校、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)中,分布十分廣泛,有些化學(xué)實(shí)驗(yàn)室由于歷史的原因,或處于市中心,或處于居民稠密處,在進(jìn)行酸處理樣品時(shí)不定期排放大量有害氣體,不僅對(duì)大氣造成污染,而且對(duì)周邊的人群、植被造成嚴(yán)重的危害,并對(duì)人群的危害有潛在性。若遇陰雨、低氣壓氣候,排出的廢氣難以及時(shí)擴(kuò)散,更加劇了局部環(huán)境的污染程度,造成了局部嚴(yán)重酸雨的形成,構(gòu)成了嚴(yán)重的社會(huì)公害。2分散式排風(fēng)扇直接排放目前化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢氣排放絕大多數(shù)采用直接排放的方式,一般實(shí)驗(yàn)室采用管道集中到樓頂,風(fēng)機(jī)直接排放的方式,也有的實(shí)驗(yàn)室采用分散式排風(fēng)扇直接排放,基本上未作廢氣處理,只有少數(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行廢氣處理后排放。集中直接排放雖在某種程度上局部改善了操作人員的工作環(huán)境,但仍直接對(duì)大氣造成了污染,嚴(yán)重地影響了周邊地區(qū)的生態(tài)環(huán)境,其損失無(wú)法用貨幣來(lái)衡量。3類化學(xué)物廢氣處理的方法由于各類化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的工作性質(zhì)不同,產(chǎn)生的有害氣體的類型也不同。本文主要針對(duì)占化學(xué)實(shí)驗(yàn)室比例較大的無(wú)機(jī)類化學(xué)實(shí)驗(yàn)室排放的有害氣體的處理方法進(jìn)行對(duì)比、探討。目前針對(duì)無(wú)機(jī)類化學(xué)物產(chǎn)生的廢氣處理方法可分為兩大類:第一類處理方法的原理相同,主要靠水霧或水幕來(lái)捕捉含HCL、NHO、HF、SOO、CLO等微粒,使有害物溶于水,經(jīng)水霧或水幕凈化、氣液分離后所排放的氣體中有害物的含量降到國(guó)家環(huán)保允許排放標(biāo)準(zhǔn),也可以根據(jù)實(shí)際情況采用堿液來(lái)代替水對(duì)廢氣進(jìn)行處理;第二類處理方法的原理為干式吸收法,主要靠具有較強(qiáng)吸附性能的吸附介質(zhì)在與廢氣接觸的過(guò)程中,利用其強(qiáng)大的吸附功能截住廢氣中的各種有害物,使排放氣體中的有害物的含量降到國(guó)家環(huán)保允許排放標(biāo)準(zhǔn)。具體方法及運(yùn)行特點(diǎn)對(duì)比探討如下。3.1水霧吸收裝置原理有泵水霧吸收方法應(yīng)用時(shí)間較早,在化工工業(yè)中應(yīng)用較多,其原理是利用耐酸泵將循環(huán)水池中的液體經(jīng)管道和末端霧化噴嘴噴入吸收腔,使吸收腔內(nèi)充滿大量的水霧顆粒。化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的有害氣體經(jīng)風(fēng)管引入到吸收裝置,經(jīng)過(guò)吸收腔,大量水霧顆粒利用其表面積與有害氣體充分接觸,相互碰撞,在這個(gè)過(guò)程中,水霧顆粒既溶解了有害氣體中的各種化學(xué)物質(zhì),又經(jīng)相互碰撞逐步增加水霧的顆粒體積,經(jīng)擋風(fēng)板的阻攔功能,水霧進(jìn)一步積累成較大的水滴,起到氣液分離作用,水滴最終依靠自身重力克服吸收腔內(nèi)風(fēng)速的作用力而落入收集盤,并流入循環(huán)水箱,吸收裝置原理如圖1。該方法的特點(diǎn)是水霧吸收裝置較簡(jiǎn)單,各部分的加工尺寸精度要求較低,安裝調(diào)試方便。但在運(yùn)行過(guò)程中需耐酸泵連續(xù)工作,而且噴霧頭在工作中因各種因素影響容易出現(xiàn)噴霧狀況改變,影響霧化效果,降低整套裝置對(duì)廢氣的凈化作用,同時(shí)由于泵的連續(xù)工作,其旋轉(zhuǎn)部件磨損后,易發(fā)生液體的泄漏,造成二次污染。因此要使該吸收裝置始終保持良好的工作狀態(tài),除定期保養(yǎng)外還需要不定期的檢查,隨時(shí)更換霧化不良的噴嘴和耐酸泵中磨損的密封件。因此在運(yùn)行中需投入一定的維持費(fèi)用和耐酸泵的能耗費(fèi)用。3.2廢氣分離流程無(wú)泵水幕式吸收方法投放于實(shí)際應(yīng)用的時(shí)間比有泵水霧吸收方法要晚得多,是近幾年才逐步應(yīng)用于實(shí)際的。該法雖應(yīng)用較晚,但非常顯著的優(yōu)點(diǎn)使這種方法的應(yīng)用得到了快速的發(fā)展,其原理是在吸收裝置內(nèi)部垂直劃分為氣液混合和氣液分離二大區(qū)域,廢氣經(jīng)管道送入該裝置后,首先經(jīng)過(guò)循環(huán)水幕的沖刷和水簾過(guò)濾,然后沿泛水板下緣掠過(guò)水箱液面,進(jìn)入氣水通道,水箱中的水在氣流引射作用下被霧化而成為水霧,經(jīng)過(guò)氣水通道被提升到集水板內(nèi),集水板內(nèi)的水霧經(jīng)擋水板收集后匯流到溢水槽中,溢水槽溢出的水沿泛水板流回水箱,廢氣在氣水通道內(nèi)與水霧劇烈沖擊混合,從而使廢氣中的有害物質(zhì)被吸收到水中,通過(guò)擋水板分離水霧后經(jīng)出口排出。無(wú)泵水幕式吸收裝置原理如圖2。該方法的特點(diǎn)是吸收裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,對(duì)加工精度有一定的要求。但該法在運(yùn)行中無(wú)須任何維護(hù)工作和能耗支出,且占地面積小,無(wú)二次污染現(xiàn)象、無(wú)噪音。在運(yùn)行中水、氣的相互接觸比較充分,因此廢氣中有害物質(zhì)的吸收效率較高,是一種值得進(jìn)一步探討和推廣應(yīng)用的方法。3.3吸附介質(zhì)的選擇干式吸附式原理是讓有害氣體經(jīng)過(guò)干式吸附介質(zhì),使氣體在通過(guò)吸附介質(zhì)時(shí)有害物被吸附到介質(zhì)體內(nèi)部,使凈化氣體與有害物分離,達(dá)到氣體凈化的目的。干式吸收裝置原理如圖3。該方法的吸收裝置結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,但吸附介質(zhì)因其物化性能不同,具有較強(qiáng)的針對(duì)性,因此含不同有害物質(zhì)的廢氣處理須配置不同理化性能的吸附介質(zhì),才能起到良好的氣體凈化作用,所以吸附介質(zhì)的選擇十分關(guān)鍵。由于廢氣在經(jīng)過(guò)吸附介質(zhì)時(shí)的時(shí)間較短,這就要求吸附介質(zhì)具有非常強(qiáng)的吸附能力。而且對(duì)廢氣中有害物質(zhì)的含量有一定的要求,廢氣中有害物質(zhì)的含量過(guò)高,廢氣凈化的效果不理想。在廢氣經(jīng)過(guò)吸附介質(zhì)時(shí),由于氣流受固體介質(zhì)的阻擋作用,須增加風(fēng)機(jī)的功率才能保證通風(fēng)系統(tǒng)的正常風(fēng)速。需要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)的是任何吸附介質(zhì)的吸附能力都是有限度的。吸附介質(zhì)需要定期更換或作再生處理才能保證吸收裝置的正常運(yùn)行。所以該方法在實(shí)際應(yīng)用中需要投入一定的費(fèi)用和人力,更換下來(lái)的吸附介質(zhì)或?qū)ξ浇橘|(zhì)作再生處理時(shí)均易造成二次污染。此種方法一般用于廢氣中有害物質(zhì)的種類相對(duì)穩(wěn)定且含量較低的廢氣處理,便于采用一種有針對(duì)性的吸附介質(zhì),而不適應(yīng)綜合性化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的廢氣處理。4無(wú)泵水幕式廢氣處理吸收裝置的應(yīng)用,其效果一般效果為(1)通過(guò)對(duì)上述三種廢氣處理方法、原理、特點(diǎn)的比較,我們認(rèn)為無(wú)泵水幕式吸收裝置在綜合性化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的廢氣處理工藝應(yīng)用中具有非常強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)和推廣前景,它較好地解決了目前廢氣處理裝置在運(yùn)行中的諸多矛盾和問(wèn)題,如維護(hù)保養(yǎng)、運(yùn)行成本等。(2)無(wú)泵水幕式廢氣處理吸收裝置雖在應(yīng)用中有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),但仍需對(duì)其內(nèi)部的構(gòu)