吹脱法和气提法

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1、吹脱法和气提法吹脱法和气提法一、吹脱法一、吹脱法 吹脱法的基本原理是：将空气通入废水中，改变有毒有害气体溶解于水中所建立的气液平衡关系，使这些挥发物质由液相转为气相，然后予以收集或者扩散到大气中去。吹脱过程属于传质过程；其推动力为废水中挥发物质的浓度与大气中该物质的浓度差。 吹脱法用于去除废水中的 CO2、H2S、HCN、CS2等溶解性有毒有害气体。吹脱曝气既可以脱除原来存于废水中的溶解气体，也可以脱除化学转化而形成的溶解气体。例如，废水中的硫化钠和氰化钠是固态盐在水中的溶解物，在酸性条件下，由于它们离解生成的 S2-和 CN-离子能和 H+离子反应生成 H2S 和 HCN，经过曝气吹脱，就可

2、以将它们以气体形式脱除。这种吹脱曝气称为转转化吹脱法化吹脱法。用吹脱法处理废水的过程中，污染物不断地由液相转入气相，易引起二次污染，防止的方法有以下三类： (1)中等浓度的有害气体，可以导入炉内燃烧；(2)高浓度的有密气体应回收利用；(3)符合排放标准时，可以向大气排放。吹脱设备类型很多，经常使用的为强强化式吹脱池化式吹脱池(鼓泡池鼓泡池)和塔式吹脱装塔式吹脱装置置(吹脱塔吹脱塔)。 鼓泡池的使用效果可用某维尼纶厂的实例加以说明。该厂吹脱处理的废水是合有大量 CO2气体的滤液(来自石灰中和酸性废水)，pH4.24.5。吹脱池水深 l.5m，采用的曝气强度为 2530m3/m2.h，气水比为 5

3、，吹脱时间为3040min。曝气设备采用穿孔管，孔眼直径为 10mm，间距 50mm。废水流程采用三廊道，每道(宽 lm，长 6m)一侧的底部安装曝气管。经处理后的废水 CO2含量由原来的 700mg 儿降到 120140mg/L，pH 值由 4.24.5 上升至 66.5，达到排放标准。 吹脱塔又分为填料塔填料塔和板式塔板式塔两种，本节介绍填料塔，板式塔将在后面叙述。填料塔装置如图 18-1所示，图 18-2为各种填料元件。 填料塔的计算，在废水处理中尚缺乏实际运行资料，一级应通过小型试验以取得必要的设计数据。 对于脱除 H2S 废水的填料塔，若淋水密度为 50m3/m2.h，所需填料表面积

4、可按下式计算： (18-1)式中 G。单位时间内应脱除的 H2S 量，kg/h； 初始浓度 Cl与终点浓度 C2的对数浓度差(kg/m3)，它是吹脱过程中的平均推动力，可按下式计算：(18-2)传质系数 K，按下式计算： （18-3） 式中 n常压下 H2S 在水中的溶解度，由表 18-l 查得； 塔的截面积 m2。 表 18-1 硫化氢的溶解度(0.98MPa 时)水 温 (0C) 0 10 20 30 40 50 60 80 100 溶解度(kg/m3) 7.1 5.1 3.9 3.0 2.4 1.9 1.5 0.8 0吹脱法处理废水已工业化，处理实例较多，例如，石灰石中和硫酸废水的出水中

5、的 CO2、炼油厂从冷凝器排出的废水中的 H2S、金属选矿厂废水中的 HCN等，都可用吹脱法去除。 二、汽提法二、汽提法汽提法的基本原理与吹脱法相同，只是所使用的介质不是空气而是水蒸气。即使用水蒸气与废水直接接触，将废水中的挥发性有毒有害物质按一定比例扩散到气相中去，从而达到从废水中分离污染物的目的。汽提法分离污染物的机理视活染物的性质而异；一般可归纳为以下两种：(1) 简单简单蒸蒸馏馏 对于与水互溶的挥发性物质，利用其在气液平衡条件下，在气相中的浓度大于在液相中的浓度这一特性，通过蒸气直接加热，使其在沸点(水与挥发物两沸点之间的某一温度)下按一定比例富集于气相。(2) 蒸气蒸蒸气蒸馏馏 对于

6、与水不互溶或几乎不互溶的挥发性污染物质，利用混合液的沸点低于两组分沸点这一特性，可将高沸点挥发物在较低温度下加以分离除去。例如，废水今的松节油、苯胺、酚、硝基苯等物质，在低于 100的条件下，应用蒸气蒸馏法可将其有效脱除。 汽提通常都在封闭的塔内进行。重要的汽提塔有两大类：填料塔填料塔和板式塔板式塔。本节将重点介绍各种板式塔。板式塔是一种传质效率比填料塔更高的设备。这称塔的关键部件是塔板。根据塔板结构的不同，又可分为泡罩塔、浮泡罩塔、浮阀阀塔、塔、筛筛板塔、舌形塔板塔、舌形塔和浮浮动喷动喷射塔射塔等，其中前三种应用较广。 泡罩塔泡罩塔 (图 18-3)的特点是操作稳定、弹性大、塔板效率高、能避

7、免脏污和阻塞；缺点是气流阻力大、板面液流落差大、布气不均匀、泡罩结构复杂、造价高等。 浮浮阀阀塔塔 (图 18-4)是一种高效，传质设备，由于生产能力高、构造简单、造价低、塔板效率高、操作弹性大等优点而得到广泛应用。筛筛板塔板塔 (图 18-5)的优点是结构简单、制造方便、成本低；造价约为泡罩塔的 6056，为浮阀塔的 80左右。此外，压降小，处理量比泡罩塔大 2096 左右，板效率高 15左右。其主要缺点是操作弹性小，筛孔容易阻塞。汽提法最早用于从合酚废水中回收挥发性酚。废水预热至 100后，由汽提塔的顶部淋下，与上升的蒸气流相遇，在填料层中或塔板上进行传质。净化后的废水由集水槽排走。蒸气和酚的混合气体从塔顶排出，由鼓风机庆入再生段回收酚。含酚蒸气由再生段的底部送入，先与淋下的循环碱液逆流相遇，再与补充的新碱液(浓度 10)相遇，经化学吸收而脱酚，净化后的蒸气进入汽提段循环使用。碱液与酚超化学反应，生成酚钠盐。