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研究生:黃郁文
研究生(外文):Yu-wen Huang
論文名稱:含烯烴異味物質之化學氧化
論文名稱(外文):Chemical oxidation of gas-borne odorous olefin-containing compounds.
指導教授:周明顯周明顯引用關係
指導教授(外文):Ming-Shean Chou
學位類別:碩士
校院名稱:國立中山大學
系所名稱:環境工程研究所
學門:工程學門
學類:環境工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:111
中文關鍵詞:化學氧化洗滌硫代硫酸鈉次氯酸鈉烯烴
外文關鍵詞:sodium sulfitealkenesodium hypochloriteChemical scrubber
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本研究為探討位於屏東縣聯超樹脂工廠廢水處理場排氣中含臭味物質及臭味處理方法,該工廠原採用生物濾床處理法來去除排氣中的異味,但因排氣中經檢測得知含有大量烯烴類物質,對生物處理法技術而言處理成效無法達到所期望的目標,去除率約30-50%。為了達到處理目標及減少對周遭居民的嗅覺衝擊,試驗方法選擇由生物濾床的濾料改變方法、臭氧串聯生物濾床方法及化學洗滌方法,結果採用次氯酸鈉之化學洗滌法,較能達到理想的去除能力。
聯超樹脂工廠從事石油樹脂製造,其製程原料中經由分析含有甲苯(Toluene)、α-甲基苯乙烯(α-methyl Styrene)、乙烯基甲苯(Vinyl Toluene)、苯乙烯(Styrene)、萘(Naphthalene)、二環戊二烯(Dicyclo-
pentadiene)、茚(Indene)等含烯烴類揮發性有機物。
以「次氯酸鈉氧化串聯硫代硫酸鈉還原之化學洗滌法」處理聯超工廠臭味排氣;結果顯示:(1)實廠所採集排氣經由GC-FID檢測為250 ppm;(2)當次氯酸鈉漂白水(含6%有效氯)稀釋1000倍、pH(7.9-9.8)、餘氯濃度(40-60 mg/L),ORP(500-760 mv);此條件次氯酸鈉洗滌液可將排氣濃度從250 ppm去除至23 ppm,排氣中雖嗅出有極淡的異味與氯味,但加入0.45 mL之3% Na2S2O3後排氣中均嗅不出臭味物質及氯味,經GC-FID檢測濃度降至18 ppm,去除率約為92%。
本研究嘗試試驗各種處理方式,由實驗結果得知以次氯酸鈉串聯硫代硫酸鈉化學氧化洗滌技術,處理排氣中含烯烴類物質臭味為有效可行之方法,並可供其他產業排氣除臭技術發展之參考。
This study armed at the development of an adequate process for the odor control of a gas vented from a plant for treating olefin-resin manufacturing wastewater.The gas contains various aromatic and olefin compounds, such as toluene, α-methyl styrene, vinyl toluene, styrene, naphthalene, dicyclopentadiene, and indene.Primary tests showed that these odorous compounds could not be effectively eliminated by a biotrickling filter packed with fern chips.Instead, these compounds can easily be removed or eliminated by using sodium hypochlorite as an oxidant and followed by sodium thiosulfate as a reductant for removing the residual chlorine odor.
Results indicate that by scrubbing the gas with sodium hypochlorite solution with an effective residual chlorine of 40-60 mg/L, pH of 7.9-9.8, and oxidation-reduction potential (ORP) of 500-760 mV, concentration of volatile organic compounds (VOCs) in the test gas could be removed from 250 ppm (expressed as methane) to 23 ppm.Trace olefin and chlorine odors in the oxidized gas could further be removed by scrubbing it with an aqueous solution of 270 mg/L Na2S2O3.The overall VOC removal was around 92%.
謝誌---------------------------------------------------------------------------------------------------------I
中文摘要--------------------------------------------------------------------------------------------------Ⅱ
英文摘要--------------------------------------------------------------------------------------------------Ⅳ
目 錄-------------------------------------------------------------------------------------------------------V
圖目錄----------------------------------------------------------------------------------------------------Ⅷ
表目錄----------------------------------------------------------------------------------------------------XI
第一章 前言----------------------------------------------------------------------------------------------1
1-1 研究動機---------------------------------------------------------------------------------------------1
1-2研究目的---------------------------------------------------------------------------------------------4
第二章 文獻回顧----------------------------------------------------------------------------------------5
2-1石油樹脂簡介及污染源概述---------------------------------------------------------------------5
2-2 VOCs定義及來源---------------------------------------------------------------------------------8
2-2-1 VOCs對人體的危害性------------------------------------------------------------------------9
2-2-2 VOCs處理技術--------------------------------------------------------------------------------10
2-3異味定義-------------------------------------------------------------------------------------------13
2-3-1 異味特徵----------------------------------------------------------------------------------------13
2-3-2 臭味表示方式----------------------------------------------------------------------------------17
2-3-2-1 臭味特徵-------------------------------------------------------------------------------------17
2-3-2-2 臭味強度-------------------------------------------------------------------------------------20
2-3-2-3 臭味濃度-------------------------------------------------------------------------------------23
2-3-2-4喜愛度----------------------------------------------------------------------------------------25
2-3-3異味污染物之量測----------------------------------------------------------------------------26
2-3-4 臭味物質之健康危害------------------------------------------------------------------------33
2-3-5異味處理技術---------------------------------------------------------------------------------35
2-4化學洗滌除臭------------------------------------------------------------------------------------37
2-4-1濕式洗滌原理---------------------------------------------------------------------------------37
2-4-2吸收原理---------------------------------------------------------------------------------------38
2-4-3洗滌塔設備應用------------------------------------------------------------------------------39
2-4-4化學氧化洗滌技術---------------------------------------------------------------------------41
2-4-4-1化學洗滌適用範圍------------------------------------------------------------------------43
2-4-4-2 化學氧化洗滌操作技術文獻回顧-----------------------------------------------------48
第三章 實驗設備、材料及方法------------------------------------------------------------------51
3-1 實驗設備-----------------------------------------------------------------------------------------51
3-1-1 聯超實業股份有限公司廢水--------------------------------------------------------------52
3-2 實驗藥品-----------------------------------------------------------------------------------------54
3-3 試驗方法-----------------------------------------------------------------------------------------55
3-3-1 排氣異味--------------------------------------------------------------------------------------55
3-3-2 放流水異味-----------------------------------------------------------------------------------56
3-4 分析項目、儀器--------------------------------------------------------------------------------56
3-5 實驗設計及目的--------------------------------------------------------------------------------57
第四章 結果與討論---------------------------------------------------------------------------------59
4-1 排氣中含臭味物質成份及濃度--------------------------------------------------------------59
4-2 以次氯酸鈉為氧化劑之實驗結果-----------------------------------------------------------59
4-2-1 次氯酸鈉(NaOCl) 之氧化段添加量(批次試驗)---------------------------------------59
4-2-2 硫代硫酸鈉(Na2S2O3)還原段之添加量(批次試驗)---------------------------------66
4-3 放流水異味去除之試驗-----------------------------------------------------------------------79
4-3-1 以次氯酸鈉為氧化劑時--------------------------------------------------------------------79
4-3-2 放流水異味硫代硫酸鈉(Na2S2O3)還原段之添加量 (批次試驗) ---------------84
4-3-3放流水異味氧化處理COD與反應時間試驗----------------------------------------- 89
第五章 結論與建議---------------------------------------------------------------------------------93
5-1 結論-----------------------------------------------------------------------------------------------93
5-2 建議-----------------------------------------------------------------------------------------------95
參考文獻----------------------------------------------------------------------------------------------96
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