废气废水链环一体化治理技术分析

张峰 顾莉莉

摘要：粘胶长丝制造期间会使用烧碱、硫酸锌等化工原料，形成废碱及含辛酸性废水，对空气、水体均形成不同程度的污染。被试验中尝试采用链环一体化治理技术处理废气废水，采用废碱吸取酸站形成的含H2S气体的废气，最后形成ZnS沉淀物，实现去除酸性废水内Zn2+的目标，使废水排放与国家相关标准相匹配。

关键词：废气;废水;链环;一体化治理技术

有效处理粘胶长丝生产期间形成的废气、废水，始终是粘胶长丝行业运行期间需迫切处理的问题，当下本行业多采用吸收法、吸附法、分解法及生物法处理废气，但大体上处于试验阶段，真正投用的处理工艺屈指可数。既往有研究发现[1]，废气多集中与酸站排污管中，日排出废气量为2万公斤左右，经检测发现，其内的H2S、CS2浓度依次高于70g/m?、7g/m?，在工艺废水总量中所占比例高于60%，本工程项目的废气治理目标为H2S、CO2浓度及含锌酸性废水Zn2+均符合相关规范标准。

1、废气废水的概述

我们日常生活中所提及的废气包括烟尘、臭气、刺激性气体及其他有害有毒气体。废水即为生产活动中对外排放出的各种包含有机物、无机物、有毒物的污水。产生工业废水的行业相对较多，例如电镀废水、清洗废、涂装废水以及石化废水等，因为工业废水内含有多种有毒物质，不仅会对生态环境形成污染，还会对人类身体健康产生很大危害，故而应对其实施综合利用措施，化害为利，并依照废水内污染物成分与浓度，采取相应的净化措施进行处理，方能排放。废气对人体的危害是多方面的，主要表现是呼吸道疾病与生理机能异常及眼鼻等黏膜组织受到刺激而患病;即便是大气中的污染物浓度不高，但人体若长期呼吸这种被污染的空气，也会诱发慢性支气管炎、肺气肿康及肺癌等疾病[2]。

2、试验

2.1原理分析

（1）废碱吸收工艺废气内H2S的原理：对H2S的性质进行分析，H2S因为是一种弱酸，故而考虑使用碱性物质吸收处理，依照公司的运营特征，原液工序形成了大量的压榨废碱，并且碱浓度>200g/l，能够充分利用该部分废碱吸收H2S废气，其对应的化学反应方程式：在pH>13时，H2S+2NaOH=Na2S+2H2O。

（2）废碱吸收工艺废气内的CS2原理：因为CS2呈弱酸性，会在强碱环境下生成Na2CS3，其对应的化学反应方程式为：3CS2+6NaOH=2Na2CS3+Na2CO3+3H2O。

（3）采用Na2S除去废水内Zn2+原理：Na2S内硫离子能和酸性废水内Zn2+发生化学反应，形成溶质积偏小的难溶性硫化锌沉淀物，进入至污泥而除去、沉淀法在运用期间，使Zn2+能较完全沉淀，对应的化学式如下：①ZnSO4+Ca（OH）2=CaSO4+Zn（OH）2;②Zn2SO4+Na2S=Na2SO4+ZnS。

2.2生产中试验

（1）中试废气处理：5900m?/d（气体浓度状况如下：CO2为6～8g/m?;H2S为60～82g/m?）;含有Zn2+对应的废水处理能力：25010m?/d，Zn2+为30～50㎎/l。

（2）试验工艺程序见图1[3]：

2.3工艺介绍：

利用废碱液吸收废气内H2S阶段：

①经由废碱循环罐把废碱液衔接到废气吸收罐，废碱液使用喷流形式经由

吸收罐顶部输注，并且會逐盘溢流而下行。

②废气经风道由风机输注至吸收罐底部，进入方式选择环管曝气形式。

③于吸收罐内充分混合废碱液与废气，使H2S和废碱液内的NaOH充分反应生成Na2S或为Na2SO4，并且会逐渐溶解在废碱中，剩余的CS2与H2S尾气会由尾气排风机被输注至酸站排风体系，最后历经排气塔实现高空排放。

为确保吸收期间废气和废碱液气液比的科学性，则建议吸收罐内的吸收液部分用回流形式和补加废碱液共同由顶端喷入。经过废碱液残留碱含量，当检测到吸收液内Zn2+浓度达到饱和时，进入Na2S收集槽。

在沉淀法的协助下，使用副产物Na2S开展去除废水内Zn2+试验。于中和池前填入，此时pH值由2逐渐提升至9，废水内ZnSO4和石灰乳液及Na2S分别生成Zn（OH）2、ZnS沉淀。并且会在后续的沉淀工序中得以沉淀、固化[2]。

加强Na2S加入点的控制，建议选择在污水处理厂均质池后、中和池前，加入适量石灰乳去中和搅拌均匀的酸性废水pH值，并加入Na2S。加强废水pH指标的调控，析出、混凝酸性废水内的，且在以上过程中生成的CaSO4也具备一定混凝功能，能混凝酸性废水内残余下的有机悬浮物，更为明显的降低COD与SS水平，此时投用的絮凝剂PAM价值会更为充分的表现出来。

3、试验数据分析

在本次试验研究中，确定洗手液的含碱浓度是210g/l，气液比为100：1。

试验在2018年6月15日完成安装调试操作并正式投入生产。对实验数据进行分析，发现其能较充分的验证本次试验研究的成效及技术的可执行性，H2S的去除率>98.0%，日平均H2S的去除量达到了1.857t，SC2的去除率也>98.0%，对应的去除量为0.154t，出口尾气排放质量指标均达到了《恶臭污染物排放标准》[4]设定的极限值，取得了令人满意的废水废气治理效果。

Na2S对酸性含锌废水内的Zn2+去除率>99%，符合《污水综合排放标准》，即Zn2+≤2㎎/l。

结束语：

本次研究中使用的链环一体化治理技术采用原液压榨工序形成的废碱液将算站工艺流程中形成的废气吸收，其内的H2S气体和NaOH发生化学反应生成Na2S。随即使用Na2S内的硫离子和酸性含锌废水内的Zn2+作用生成ZnS沉淀，实现去除废水内Zn2+的目标，保证排放的废水、废气均能符合国家有关规范标准。

参考文献：

[1]杨东翠.废水调节池废气异味治理技术的应用[J].山西化工，2019，39（02）：209-210+213.

[2]何青峰，何朝晖，刘运生.铝盐行业的污染治理与环境风险控制[J].无机盐工业，2018，50（05）：7-11.

[3]冯筱锋.工业废水处理装置中的废气治理技术[J].低碳世界，2017，14（36）：1-2.

[4]刘晓来，许梦婷，江洋.分析废气治理的全工艺设计的建议[J].能源与环境，2019，14（06）：71-72.