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随着化工行业废气治理的不断深化,企业污水站废气污染逐渐成为无组织废气治理的重点。2019年5月发布的《挥发性有机物无组织排放控制标准(GB37822-2019)》明确要求对废水集输、储存和处理设施的无组织废气进行控制。江苏某化学品有限公司因为污水站废气未能有效控制,导致扰民投诉不断。作者首先通过现场调查和采样检测对废气组成、浓度等进行核实,再进一步采用Solidworks Flow Simulation流体分析软件优化废气收集方式,最后通过对废气净化工艺的研究和比选,确定采用“碱吸收填料塔+蓄热燃烧炉(RTO)”组合工艺处理污水站废气,并利用厌氧反应器副产的沼气作为RTO辅助燃料,有效降低了污水站的废气治理设施运行成本。本文主要研究内容及结论如下:该公司污水站废气中主要污染物为VOCs和H2S。对于密闭的厌氧反应器和敞开式的构筑物分别采用实测法、WATER9模型计算法核算设计工况下的废气源强。厌氧反应器采用实测法得到的废气源强为:VOCs平均排放速率为5.56kg/h,H2S平均排放速率为0.44kg/h。其他构筑物采用WATER9模型计算得出加盖情况下VOCs平均排放速率为16.2kg/h。通过研究集气罩的捕集机理,优化污水站各处理单元加盖集气罩结构,并利用Solidworks Flow Simulation软件对集气罩建立几何模型、划分计算网格,对集气罩内的气体流场、相对压力分布进行仿真分析。根据经验数据和有关手册计算该公司污水站加盖收集的废气风量为19820m~3/h。通过对废气净化工艺的研究,选择采用“碱吸收填料塔+RTO”组合工艺处理该污水站加盖废气,为确保废气净化效率,采用Solidworks Flow Simulation软件对RTO装置燃烧室进行仿真分析,结果表明废气在燃烧室内停留时间>1.5s,壳体最大应力185Mpa,最大变形为1.324mm,各项参数据均满足设计要求。为降低RTO装置运行成本,采用经过干燥、脱硫处理的厌氧反应器副产沼气作为RTO辅助燃料。RTO装置热量平衡计算结果表明,采用沼气作为辅助燃料,最大消耗量为60.2Nm~3/h,该公司污水站设计工况下沼气产量为112Nm~3/h,可以满足RTO装置的燃料消耗需求。废气收集处理装置建成投运后,处理水量接近设计值的90%时,在燃烧室温度为820℃时测得VOCs净化效率为99.3%,RTO的热回收效率为95.2%,满足设计要求;装置出口VOCs、H2S排放浓度均满足标准要求;厌氧反应器之外处理单元的VOCs排放量为11.4kg/h,比WATER9模型估算值低29.6%。该公司污水站废气收集、处理系统设备投资合计556万元,年运行费用为97.8万元。