醋酯纤维废水处理中的除臭剂脱臭试验

2013-11-23杨建华

净水技术 2013年6期

严建，黄骅，杨建华

（1.南通醋酸纤维有限公司，江苏南通 226008；2.华东理工大学，上海 200237）

某醋酯纤维生产企业的废水处理在曝气池和污泥脱水等工艺过程中均产生异味气体，虽然曝气池和脱水机等已加FRP盖子收集异味气体且经排气筒高空排放，减少了异味气体无组织排放，并对地面大气的不利影响有所减弱。经测定醋酯纤维生产企业异味气体的主要组成为硫化氢等，废水处理排气筒高度为50 m，排气流量约35000m3/h，根据GB 14554—93计算该排气筒允许硫化氢最高排放浓度为65.7mg/m3(约42.4 ppm)。虽然目前排放的异味气体硫化氢浓度能达标排放，但由于该醋酯纤维生产企业处于市区敏感位置，在风速低等不利气候条件下，仍因异味气体(硫化氢等)浓度较高或少量异味气体外溢，对周围环境产生不利影响。目前无论进口或国产除臭剂均对硫化氢去除有良好的效果［1－3］。本研究分为实验室试验和现场试验两部分，为醋酯纤维废水处理选择恰当的除臭剂提供相关依据。

1 试验部分

1.1 除臭剂品种

选择进口和国产除臭剂，具体品种和推荐用途如表1所示。

表1 除臭剂品种Tab.1 Varieties of Deodorant

1.2 臭源

醋酯纤维废水处理浓缩池污泥、污泥脱水离心机排气等。

1.3 硫化氢测定仪

采用英斯科公司便携式硫化氢测量仪M－40及T－40，量程均为0 ～500 ppm，分辨率1 ppm。

1.4 实验室试验装置

1.4.1 实验箱

实验箱:规格为550mm×550mm×660mm的有机玻璃箱(200 L)，并留有加药孔、测量孔和操作孔等方便试验进行的孔洞。

1.4.2 磁力搅拌器

为模拟现场污泥的真实流态，采用具有可调转数的磁力搅拌器对污泥进行搅拌。

1.4.3 喷壶

为模拟除臭剂投加设备，采用市售手动加压喷壶，经测试该喷壶流量为1 mL/min。

1.5 现场试验装置

1.5.1 喷雾塔除臭剂加药装置

醋酯纤维废水处理系统收集的异味气体进入除臭剂喷雾塔除臭，最终通过排气筒高空排放。喷雾塔设有加药装置，现场试验利用该加药装置投加各种除臭剂，喷雾泵压力为4.0 MPa，流量为2 L/h。

1.5.2 污泥脱水除臭剂加药装置

在污泥脱水时会产生大量异味气体，现场试验在污泥中投加除臭剂，除臭剂加药泵为计量泵，型号为JJM－100/0.8，流量为100 L/h；

2 实验室试验结果与讨论

2.1 除臭剂直接喷洒在污泥上对硫化氢去除效果

取200 mL浓缩池污泥置于烧杯中并搅拌，将烧杯放于实验箱中。将1#～6#除臭剂按不同倍数稀释后以1 mL/min在实验箱内直接连续喷洒在烧杯内的污泥上，试验结果如表2、表3所示。

表2 除臭剂稀释倍数为50倍对硫化氢去除效果比较Tab.2 Effect Comparison of Hydrogen Sulfide Removal with Deodorants Diluted by 50 Times

续表

表3 除臭剂稀释倍数为20倍对硫化氢去除效果比较Tab.3 Effect Comparison of Hydrogen Sulfide Removal with Deodorants Diluted by 20 Times

试验所用的浓缩池污泥存在厌氧情况，而醋酯纤维废水中的硫酸根浓度高，因此污泥搅拌时挥发产生的H2S浓度很高，一般浓度均大于500 ppm。实验箱密闭状况不佳且M40硫化氢测试仪配备抽气泵，带走部分实验箱内空气。由表2、表3中可知，H2S浓度随着时间推移会自动下降，但在实验室相同条件下对各种除臭剂的影响基本相同。投加1#～6#除臭剂后，实验箱内H2S浓度均有不同程度的下降，特别是1#、2#除臭剂对H2S去除效果比较明显。虽然增加除臭剂浓度对污泥H2S去除能力有所增加，但从效果和经济平衡角度考虑，选择稀释50倍较为合适，此时1#、2#除臭剂对H2S的去除率分别达50% 、60%以上。

2.2 除臭剂直接喷洒在实验箱空气中对硫化氢去除效果

取50 mL浓缩池污泥置于烧杯中，加去离子水150 mL稀释搅拌，将烧杯放于实验箱中。取不同浓度的1#～6#除臭剂以1 mL/min的速度直接向实验箱内空间喷洒，试验结果如表4、表5所示。

表4 除臭剂稀释倍数为50倍对硫化氢去除效果比较Tab.4 Comparison of Hydrogen Sulfide Removal with Deodorants Diluted by 50 Times

表5 除臭剂稀释倍数为20倍对硫化氢去除效果比较Tab.5 Effect Comparison of Hydrogen Sulfide Removal with Deodorants Diluted by 20 Times

由于醋酯纤维废水处理异味气体收集系统抽风量较大，平均H2S浓度较低，故试验时将浓缩池污泥加水稀释，使实验箱空气中H2S浓度尽量接近现场情况。由表4、表5可知，3#、4#、5#除臭剂对气体中H2S的去除效果相对较高，当除臭剂稀释20倍时，3#、4#、5#除臭剂对H2S的去除率均在 60%左右。

3 现场试验结果与讨论

3.1 除臭剂投加在喷雾塔去除硫化氢效果

3#～6#除臭剂稀释20倍，3#～6#药剂、5#和7#药剂(1∶1复配)稀释50倍，在污泥脱水机开始运行时通过雾化加药泵加入喷雾塔除臭，测定排气筒取样口H2S浓度，试验结果如图1、图2所示。图1表明3#～6#除臭剂对H2S均有一定的去除率，4#除臭剂去除效果最好，去除率约47%。图2表明5#和7#除臭剂复配使用对H2S去除效果相对较好，但此时4#除臭剂除硫化氢效果又不及3#除臭剂和5#、7#复配除臭剂，主要原因是4#除臭剂稀释倍数加大后去除效果明显下降。

图1 除臭剂稀释20倍硫化氢浓度变化Fig.1 Variety of Hydrogen Sulfide Concentration with Deodorants Diluted by 20 Times

图2 除臭剂稀释50倍硫化氢浓度变化Fig.2 Variety of Hydrogen Sulfide Concentration with Deodorants Diluted by 50 Times

3.2 除臭剂投加在污泥中去除硫化氢效果比较

取1#、2#除臭剂、7#和 1#复配除臭剂(1∶1复配)、7#和2#复配除臭剂(1∶1复配)，稀释50倍后，在污泥脱水离心机开始运行时直接投加于污泥中，分别测定排气筒取样口和污泥脱水机排泥处H2S浓度，观察除臭剂对硫化氢的去除效果，试验结果如图3、图4所示。1#、2#除臭剂单独使用对H2S去除效果较差，但 1#或 2#除臭剂与7#除臭剂复配使用，对排气筒H2S的去除率高达90%以上，能将排气筒的硫化氢浓度从除臭前平均26 ppm降至2 ppm以下，且对污泥脱水机排泥处的H2S去除效果也较好。