水和污水中含有溶解氣體,例如用石灰石中和硫酸污水時會產生大量CO2;水在軟化除鹽過程中,經過氫離子交換器后,產生大量CO2;某些工業廢水中含有H?S、HCN CS2及揮發性有機酸等。這些物質可能會對系統產生腐蝕,或者本身有害,或者對后續處理不利,因此必須除去,可以采用吹脫法處理。
吹脫法的基本原理是氣液相平衡及傳質速率理論。當空氣通入水中,空氣可以與溶解性氣體產生吹脫作用及化學氧化作用。氧化反應的程度取決于溶解氣體的性質、濃度、溫度、 pH值等因素,需要試驗來確定。在工程上一般采用的吹脫設備有吹脫池和吹脫塔(內裝填料或篩板)等。某維尼綸廠的酸性廢水經過石灰石濾料中和后,廢水中產生大量的游離 CO2,pH值為4.2~4.5,不能滿足生物處理的要求,需經吹脫處理除去水中游離的 CO2。
采用塔式裝置吹脫效率較高,有利于回收有用氣體,防止二次污染。在塔內設置柵板或瓷環填料或篩板,以促進氣液兩相的混合,增加傳質面積。填料塔的主要特征是在塔內裝置一定高度的填料層,污水由塔頂往下噴淋,空氣由鼓風機從塔底送入,在塔內逆流接觸,進行吹脫與氧化。污水吹脫后從塔底經水封管排出。自塔頂排出的氣體可進行回收或進一步處理。
從污水中吹脫出來的氣體,可用吸收或吸附的方法進行回收。例如用NaOH溶液吸4 CN,成NaCN;,成NaS,然后將飽和溶液蒸發結晶;用活性炭吸附H2S后用亞氨基硫化物的溶液浸洗,進行解吸,反復浸洗幾次后,往活性炭中通入水蒸氣清洗和溶液經蒸發后可回收硫。在吹脫過程中,影響吹脫的因素有很多,主要有以下幾種。
(1)溫度 一定力下,溫度升高氣體在水中的溶解度降低,對吹脫有利。如氰化鈉在中水解成氰化氫。水解速率在 40℃以上時能迅速提高,產生的HCN率迅升高。
(2)氣液比 空氣量過少,氣液兩相接觸不夠;空氣量過多,不僅不經濟,還會造成液泛,即污水被氣流帶走,破壞正常操作。為了使傳質效率較高,工程上常采用液泛極限氣液比的80%設計。
(3)pH值 在不同的pH值條件下,氣體的存在狀態不同。因為只有游離的H2S HCN才能被吹脫,所以對含有S一、CN-的污水應在偏酸的條件下進行吹脫。
(4)油類物質污水中油類物質會阻礙氣體向大氣中擴散,而且會阻礙填料,影響吹脫進行,應在預處理中除去。
(5)物質時,在脫程中,會產生大量泡沫,當用吹脫池時,會給操作運轉和環境衛生帶來不良影響,同時也影響吹脫效率。因此,在吹脫前應采取措施去除表面活性劑。