廢氣廢水鏈環(huán)一體化治理技術(shù)分析

張峰 顧莉莉

摘要：粘膠長絲制造期間會(huì)使用燒堿、硫酸鋅等化工原料，形成廢堿及含辛酸性廢水，對空氣、水體均形成不同程度的污染。被試驗(yàn)中嘗試采用鏈環(huán)一體化治理技術(shù)處理廢氣廢水，采用廢堿吸取酸站形成的含H2S氣體的廢氣，最后形成ZnS沉淀物，實(shí)現(xiàn)去除酸性廢水內(nèi)Zn2+的目標(biāo)，使廢水排放與國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相匹配。

關(guān)鍵詞：廢氣;廢水;鏈環(huán);一體化治理技術(shù)

有效處理粘膠長絲生產(chǎn)期間形成的廢氣、廢水，始終是粘膠長絲行業(yè)運(yùn)行期間需迫切處理的問題，當(dāng)下本行業(yè)多采用吸收法、吸附法、分解法及生物法處理廢氣，但大體上處于試驗(yàn)階段，真正投用的處理工藝屈指可數(shù)。既往有研究發(fā)現(xiàn)[1]，廢氣多集中與酸站排污管中，日排出廢氣量為2萬公斤左右，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)，其內(nèi)的H2S、CS2濃度依次高于70g/m?、7g/m?，在工藝廢水總量中所占比例高于60%，本工程項(xiàng)目的廢氣治理目標(biāo)為H2S、CO2濃度及含鋅酸性廢水Zn2+均符合相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

1、廢氣廢水的概述

我們?nèi)粘Ｉ钪兴峒暗膹U氣包括煙塵、臭氣、刺激性氣體及其他有害有毒氣體。廢水即為生產(chǎn)活動(dòng)中對外排放出的各種包含有機(jī)物、無機(jī)物、有毒物的污水。產(chǎn)生工業(yè)廢水的行業(yè)相對較多，例如電鍍廢水、清洗廢、涂裝廢水以及石化廢水等，因?yàn)楣I(yè)廢水內(nèi)含有多種有毒物質(zhì)，不僅會(huì)對生態(tài)環(huán)境形成污染，還會(huì)對人類身體健康產(chǎn)生很大危害，故而應(yīng)對其實(shí)施綜合利用措施，化害為利，并依照廢水內(nèi)污染物成分與濃度，采取相應(yīng)的凈化措施進(jìn)行處理，方能排放。廢氣對人體的危害是多方面的，主要表現(xiàn)是呼吸道疾病與生理機(jī)能異常及眼鼻等黏膜組織受到刺激而患病;即便是大氣中的污染物濃度不高，但人體若長期呼吸這種被污染的空氣，也會(huì)誘發(fā)慢性支氣管炎、肺氣腫康及肺癌等疾病[2]。

2、試驗(yàn)

2.1原理分析

（1）廢堿吸收工藝廢氣內(nèi)H2S的原理：對H2S的性質(zhì)進(jìn)行分析，H2S因?yàn)槭且环N弱酸，故而考慮使用堿性物質(zhì)吸收處理，依照公司的運(yùn)營特征，原液工序形成了大量的壓榨廢堿，并且堿濃度>200g/l，能夠充分利用該部分廢堿吸收H2S廢氣，其對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：在pH>13時(shí)，H2S+2NaOH=Na2S+2H2O。

（2）廢堿吸收工藝廢氣內(nèi)的CS2原理：因?yàn)镃S2呈弱酸性，會(huì)在強(qiáng)堿環(huán)境下生成Na2CS3，其對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：3CS2+6NaOH=2Na2CS3+Na2CO3+3H2O。

（3）采用Na2S除去廢水內(nèi)Zn2+原理：Na2S內(nèi)硫離子能和酸性廢水內(nèi)Zn2+發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成溶質(zhì)積偏小的難溶性硫化鋅沉淀物，進(jìn)入至污泥而除去、沉淀法在運(yùn)用期間，使Zn2+能較完全沉淀，對應(yīng)的化學(xué)式如下：①ZnSO4+Ca（OH）2=CaSO4+Zn（OH）2;②Zn2SO4+Na2S=Na2SO4+ZnS。

2.2生產(chǎn)中試驗(yàn)

（1）中試廢氣處理：5900m?/d（氣體濃度狀況如下：CO2為6～8g/m?;H2S為60～82g/m?）;含有Zn2+對應(yīng)的廢水處理能力：25010m?/d，Zn2+為30～50㎎/l。

（2）試驗(yàn)工藝程序見圖1[3]：

2.3工藝介紹：

利用廢堿液吸收廢氣內(nèi)H2S階段：

①經(jīng)由廢堿循環(huán)罐把廢堿液銜接到廢氣吸收罐，廢堿液使用噴流形式經(jīng)由

吸收罐頂部輸注，并且會(huì)逐盤溢流而下行。

②廢氣經(jīng)風(fēng)道由風(fēng)機(jī)輸注至吸收罐底部，進(jìn)入方式選擇環(huán)管曝氣形式。

③于吸收罐內(nèi)充分混合廢堿液與廢氣，使H2S和廢堿液內(nèi)的NaOH充分反應(yīng)生成Na2S或?yàn)镹a2SO4，并且會(huì)逐漸溶解在廢堿中，剩余的CS2與H2S尾氣會(huì)由尾氣排風(fēng)機(jī)被輸注至酸站排風(fēng)體系，最后歷經(jīng)排氣塔實(shí)現(xiàn)高空排放。

為確保吸收期間廢氣和廢堿液氣液比的科學(xué)性，則建議吸收罐內(nèi)的吸收液部分用回流形式和補(bǔ)加廢堿液共同由頂端噴入。經(jīng)過廢堿液殘留堿含量，當(dāng)檢測到吸收液內(nèi)Zn2+濃度達(dá)到飽和時(shí)，進(jìn)入Na2S收集槽。

在沉淀法的協(xié)助下，使用副產(chǎn)物Na2S開展去除廢水內(nèi)Zn2+試驗(yàn)。于中和池前填入，此時(shí)pH值由2逐漸提升至9，廢水內(nèi)ZnSO4和石灰乳液及Na2S分別生成Zn（OH）2、ZnS沉淀。并且會(huì)在后續(xù)的沉淀工序中得以沉淀、固化[2]。

加強(qiáng)Na2S加入點(diǎn)的控制，建議選擇在污水處理廠均質(zhì)池后、中和池前，加入適量石灰乳去中和攪拌均勻的酸性廢水pH值，并加入Na2S。加強(qiáng)廢水pH指標(biāo)的調(diào)控，析出、混凝酸性廢水內(nèi)的，且在以上過程中生成的CaSO4也具備一定混凝功能，能混凝酸性廢水內(nèi)殘余下的有機(jī)懸浮物，更為明顯的降低COD與SS水平，此時(shí)投用的絮凝劑PAM價(jià)值會(huì)更為充分的表現(xiàn)出來。

3、試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

在本次試驗(yàn)研究中，確定洗手液的含堿濃度是210g/l，氣液比為100：1。

試驗(yàn)在2018年6月15日完成安裝調(diào)試操作并正式投入生產(chǎn)。對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其能較充分的驗(yàn)證本次試驗(yàn)研究的成效及技術(shù)的可執(zhí)行性，H2S的去除率>98.0%，日平均H2S的去除量達(dá)到了1.857t，SC2的去除率也>98.0%，對應(yīng)的去除量為0.154t，出口尾氣排放質(zhì)量指標(biāo)均達(dá)到了《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》[4]設(shè)定的極限值，取得了令人滿意的廢水廢氣治理效果。

Na2S對酸性含鋅廢水內(nèi)的Zn2+去除率>99%，符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》，即Zn2+≤2㎎/l。

結(jié)束語：

本次研究中使用的鏈環(huán)一體化治理技術(shù)采用原液壓榨工序形成的廢堿液將算站工藝流程中形成的廢氣吸收，其內(nèi)的H2S氣體和NaOH發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成Na2S。隨即使用Na2S內(nèi)的硫離子和酸性含鋅廢水內(nèi)的Zn2+作用生成ZnS沉淀，實(shí)現(xiàn)去除廢水內(nèi)Zn2+的目標(biāo)，保證排放的廢水、廢氣均能符合國家有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊東翠.廢水調(diào)節(jié)池廢氣異味治理技術(shù)的應(yīng)用[J].山西化工，2019，39（02）：209-210+213.

[2]何青峰，何朝暉，劉運(yùn)生.鋁鹽行業(yè)的污染治理與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)控制[J].無機(jī)鹽工業(yè)，2018，50（05）：7-11.

[3]馮筱鋒.工業(yè)廢水處理裝置中的廢氣治理技術(shù)[J].低碳世界，2017，14（36）：1-2.

[4]劉曉來，許夢婷，江洋.分析廢氣治理的全工藝設(shè)計(jì)的建議[J].能源與環(huán)境，2019，14（06）：71-72.