污水處理廠為您詳解：污水處理中的汽提法
汽提法通常用于脫除污水處理中的溶解性氣體和某些揮發(fā)性物質(zhì)。其原理足將空氣或水蒸氣等載氣通入水中，使載氣與污水充分接觸，導(dǎo)致污水中的溶解性氣體和某些揮發(fā)性物質(zhì)向氣相轉(zhuǎn)移，從而達(dá)到脫除水中污染物的目的。一般使用空氣為載氣時(shí)稱 為吹脫，，使用蒸汽為裁氣時(shí)稱為汽提。
空毛吹脫通常只用于脫除用石灰石中和酸性污水和經(jīng)過軟化處理或電滲析、反滲透處理后的污水中的C02，以提高因C02而產(chǎn)生的低pH值、滿足后續(xù)生物處理的需要。
汽提法常被用于含有有H2S、HCN、NH3、CS2等氣體和甲醛、苯胺，揮發(fā)酚等其他揮發(fā)性有機(jī)物的工業(yè)廢水的處理，以避免這些酸性物質(zhì)對活性污泥中微生物可能產(chǎn)生的毒害和避免發(fā)生硫化
氫中毒事故。
1.常用類型
處理含有硫化物、酚、氰化物、氨氮等物質(zhì)的酸性污水常用的蒸汽汽提方式有雙塔汽提和單塔汽提倆大類。
雙塔汽提足使原料污水依次進(jìn)入硫化氫汽提塔和氨氣汽提塔，在兩個(gè)塔內(nèi)分別實(shí)現(xiàn)硫化氫和氨氣從污水中分離的過程。雙塔汽提呵同時(shí)獲得高純度的硫化氫和氨氣，凈化水水質(zhì)較好，可回用或進(jìn)入綜合污水處理廠處理后排放。其缺點(diǎn)是設(shè)備復(fù)雜，蒸汽消耗量大。污水處理廠為
單塔汽提是利用硫化氫和氨在不同溫度下在水中溶解度的變化存在差異這一特性，使污水在汽提塔內(nèi)溫度高低變化，從而實(shí)現(xiàn)氨與酸性氣分別從污水中脫出。單塔汽提的特點(diǎn)是在一個(gè)汽提塔內(nèi)同時(shí)實(shí)現(xiàn)硫化氫和氨氣分離的過程，其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單、蒸汽單耗低。常用的單塔汽提為單塔加壓側(cè)線抽出汽提，該工藝流程具有設(shè)備簡單、操作平穩(wěn)、蒸汽單耗低、原料水質(zhì)適應(yīng)范圍寬等特點(diǎn)，能同時(shí)高效率地將硫化氫和氨脫出，凈化水水質(zhì)好。當(dāng)污水中氨含量較低，只需脫除硫化氫時(shí)，為進(jìn)一步簡化流程和操作。
汽提產(chǎn)生的硫化氫和氨氣必須予以回收，因?yàn)榉贌皇菍⒘蚧瘹溲趸癁槎趸蚝笈欧?，而二氧化硫是產(chǎn)生酸雨的一個(gè)，士要原因，國家有關(guān)法規(guī)對此有嚴(yán)格的規(guī)定。因此，提倡使用的汽提裝置要同時(shí)具備將硫化氯收集處理的能力，一般是將硫化氫送到硫磺回收裝置。污水處理廠為
2．單塔加壓側(cè)線抽出汽提原理單塔加壓側(cè)線抽出汽提的具體原理是在低溫（低于80℃）和一定壓力下，氨在水中溶解度較大，相比之下二氧化碳、硫化氫。等酸性氣體的溶解度較小，即液相中氨含量較大而氣相則主要由酸性氣組成。當(dāng)溫度較高(大于80C)時(shí)，因?yàn)榘痹谒械娜芙舛妊杆傧陆刀鴵]發(fā)至氣相，從而改變氣相組成，使氣相主要成分為氨。
單塔加壓側(cè)線抽出汽提的流 程是以冷原料水或凈化水作為冷進(jìn)料打入汽提塔頂部，將塔頂溫度降低后，實(shí)現(xiàn)硫化氫、二氧化碳從污水中分離的過程；經(jīng)與凈化水換熱后的原料水作為熱進(jìn)料打入塔的上部，塔底部由重沸器或蒸汽直接供熱，將硫化氫、二氧化碳和氨氣從污水中分離出來，塔底排出合格的凈化水，塔中部形成一個(gè)硫化氫含量最少、氨氣濃度最高的區(qū)域，由此抽出富氨側(cè)線氣，實(shí)現(xiàn)氨氣從污水中分離的過程。
3．單塔加壓側(cè)線抽出汽提塔運(yùn)行控制的參數(shù)
單塔加壓側(cè)線抽出汽提法的主要控制參數(shù)有塔底溫度、塔頂溫度、操作壓力、側(cè)線抽出比等，另外，抽出口位置、冷熱進(jìn)料比、酸性氣流量等對汽提效果的影響也很大，操作中對以上這些參數(shù)都應(yīng)該嚴(yán)格控制。汽提塔內(nèi)進(jìn)行的是一個(gè)化學(xué)電離平衡與相平衡共存的精餾分離過程，具體參數(shù)值與酸性水水質(zhì)、水量及對酸性氣、凈化水的水質(zhì)要求等因素有關(guān)。
實(shí)際生產(chǎn)中，塔底溫度、塔頂溫度、操作壓力是固定不變的，但由于酸性原料水的濃度很難保持穩(wěn)定不變，為保證酸性氣質(zhì)量和凈化水的水質(zhì)較好，要根據(jù)污水的具體性質(zhì)，結(jié)合一定的汽提負(fù)荷，進(jìn)行優(yōu)化篩選來確定側(cè)線抽出比、抽出口位置、冷熱進(jìn)料比、酸性氣流量這幾個(gè)參數(shù)的具體值。
4．單塔加壓側(cè)線抽出汽提塔塔底溫度的控制污水處理廠為
塔底溫度：160 - 163℃，不能低于160℃。
根據(jù)酸性水（NH3 - H2S - C02 - H20）的性質(zhì)，當(dāng)溫度高于120℃時(shí)。隨著溫度的繼續(xù)升高，NH4HS、NH4HC03、NH4COONH2的水解反應(yīng)加速進(jìn)行，NH3、H2S、C02等水解產(chǎn)物加速向氣相轉(zhuǎn)移，水中這些成分的含量自然會急速下降。汽提塔就是利用酸性氣在水中的這種特性，將酸性水初步凈化．，工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)表明，對于質(zhì)量比小于2%的酸性污水，如果側(cè)線抽出Ll以下取20塊浮閥塔盤，則塔底溫度為160一163℃時(shí)，可以使凈化水中氨含量小于250mg/l．、硫化氫小于100mg/L。為滿足越來越嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，盡可能降低凈化水中硫化氫和氨的含最，必須保證塔底溫度不能低于160℃
5．單塔加壓側(cè)線抽出汽提塔塔頂溫度的控制
塔頂溫度：35-45℃，即40℃左右。污水處理廠為
理論上講，以80qC為界，硫化氨和氨在汽提塔氣相巾的組成會出現(xiàn)相反的變化。低于80℃時(shí)，NH3在水中的溶解度較大，而H2S、C02的溶解度較小。溫度越低，氣相中硫化氫的分壓越高，單塔側(cè)線抽出汽提法正是利用這一特性完成H2S、C02與NH3的分離。在低溫和～定壓力下，氣相中的NH3幾乎全部溶解在液相中，并與水中的H2S、C02形成可溶性的銨鹽。由于H2S和CO，在液相中的溶解度較小，此時(shí)氣相主要有H2S和C02組成。當(dāng)溫度高于80℃時(shí)，NH3在液相的溶解度就迅速降低，大量揮發(fā)使得氣相中NH3的濃度隨之急增，從而改變氣相的組成。為達(dá)到既保證塔頂排出的酸性氣體的質(zhì)量、又降低蒸汽消耗的目的，塔頂溫度的控制十分重要。
工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)表明，在塔上段分離單元高度足夠時(shí)，若塔頂溫度為35~ 45℃，對于質(zhì)量比高達(dá)8%的酸性污水，氨幾乎都溶解在液相中，酸性氣體中氨的體積比含量均小于0.2%。因此要嚴(yán)格控制塔頂溫度在40℃左右，當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)相對穩(wěn)定時(shí)，塔頂溫度也不要出現(xiàn)大的波動。
6．單塔加壓側(cè)線抽出汽提塔操作壓力的控制 i
操作壓力：塔底壓力0.51-0.53MPa 1，塔頂壓力為0.49-0.50MPa。
當(dāng)塔頂溫度不變時(shí)，對于同樣的原水，塔頂壓力的變化會影響塔頂氣相組分。若塔頂氣相平衡壓力升高，氣相硫化氫的濃度就會變大；反之’若塔頂氣相平衡壓力降低，氣相硫化氫的濃度就會變小。
同樣'當(dāng)塔頂壓力不變時(shí)，對于同樣的原水，氣相溫度的改變也會引起氣相組分的變化。如果氣相溫度降低，氣相中硫化氫組分含量就會升高；反之，如果氣相溫度升高，氣相中硫化氫組分含龜就會降低。實(shí)際生產(chǎn)上，通常的做法是保持塔的操作壓力不變，由于塔底溫度由塔底壓力決定，即塔底溫度也保持衡定，一般通過采取改變汽提負(fù)荷、側(cè)線抽出比、冷熱進(jìn)料比、酸性氣流最等措施以調(diào)整塔頂溫度的方法來控制凈化水的水質(zhì)和酸性氣體的質(zhì)量。
工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)表明，汽提塔底溫度控制在l60．J63℃時(shí)，塔底液相的蒸汽壓性質(zhì)與水汽的性質(zhì)相似，因此，～般控制塔底壓力為0.51。0.53MPa，減掉全塔塔盤和填料的3—5kPa的壓降，塔頂壓力常維持在o．49~o．50MPa
7．單塔加壓側(cè)線抽出汽提塔側(cè)線抽出比的控制
單塔加壓側(cè)線抽出汽提塔的側(cè)線抽出比是指側(cè)線抽出氣量與 汽提塔進(jìn)污水量的比值。根據(jù)硫化氫、二氧化碳、氨在不同溫度下在水中的溶解特性，通過用蒸汽在汽提塔塔底汽提后，污水中的硫化氫、二氧化碳、氨進(jìn)入氣相，并向塔頂方向移動，在塔頂再用低溫污水打回流將溫度降到40a左右，于是氣相中的NH3再次溶解于水中，即又回到液相，此時(shí)氣相以硫化氫、二氧化碳等酸性氣體為主，這樣一來，可以通過在塔頂排出氣相，完成酸污水處理廠為
性氣的分離過程。
水流在向塔底方向流動過程中不斷升溫，當(dāng)溫度超過80℃后，氨就會再次從液相進(jìn)入氣相，于是在汽提塔中部氣相逐漸積累，形成氨聚集區(qū)。單塔加壓側(cè)線抽出汽提就是利用這一特性，在汽提塔中部合適的位置開一側(cè)線，將富氨氣體抽出，再經(jīng)分搠系統(tǒng)逐級分凝后，獲得初級氣氨產(chǎn)品，完成氨分離過程。因此側(cè)線抽出比與原料水的濃度、汽提蒸汽負(fù)荷和凈化水水質(zhì)直接相關(guān)。
生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)表明，側(cè)線抽出比直接影響凈化水水質(zhì)。當(dāng)來水濃度一定時(shí)，若側(cè)線抽出比過?。?nèi)富氨聚集區(qū)的范圍加寬，會導(dǎo)致部分氨再次回到液相，引起凈化水中氨含量上升。若側(cè)線抽出比過大，分凝系統(tǒng)的冷凝液量增加會導(dǎo)致汽提蒸汽消耗量變大，引起裝置能耗升高。因此，側(cè)線抽出比和抽出比位置的確定與凈化水水質(zhì)及汽提能耗有關(guān)，針對不同原料水，要經(jīng)過改變參數(shù)值來篩選確定。側(cè)線抽出比一般為20%左右。
8.單塔加壓側(cè)線抽出汽提塔酸性氣流量的控制
根據(jù)酸性水體系的性質(zhì)，當(dāng)塔頂溫度不變時(shí)，塔頂壓力的變化與塔頂氣相組分有關(guān)，氣相中H'S和C02的濃度增加時(shí)，氣相平衡壓力就升高，如果氣相H2S和C02濃度減少時(shí)，氣相平衡壓力就降低。同樣，塔頂壓力不變時(shí)，溫度升高則氣相中的H2S和C02濃度降低，而溫度降低則氣相中的H2S和C02濃度增加。在實(shí)際生產(chǎn)中，塔內(nèi)的壓力一般都保持不變，因此，可以將塔頂?shù)臏囟茸鳛榭刂扑嵝詺饬髁亢唾|(zhì)量的參數(shù)。即溫度降低時(shí)加大酸性氣的流量，溫度升高時(shí)減少酸性氣的流量。
9．單塔加壓側(cè)線抽出汽提塔冷熱進(jìn)料比的控制
單塔加壓側(cè)線抽出汽提的冷熱進(jìn)料比是指冷進(jìn)料和熱進(jìn)料數(shù)量的比值，冷熱進(jìn)料比減小，即冷進(jìn)料減少、熱進(jìn)料增加，有利于降低能耗。進(jìn)料比的大小與原料酸性水的濃度有關(guān)，由于冷進(jìn)．料主要在塔頂冷回流，因此原料酸性水濃度越高，為保持塔頂40℃左右的低溫和酸性氣的質(zhì)量，所需要的冷進(jìn)料量就越大，裝置的能耗也相應(yīng)增加。生產(chǎn)上冷熱進(jìn)料比一般為l：5左右。
另外，當(dāng)原料水中硫化氫含量發(fā)生變化后，塔上段的氣相組成就會發(fā)生改變，繼而影響塔上段的溫度分布。因此，通過塔上段的溫差變化可以掌握原料水中硫化氫含量是否發(fā)生變化，根據(jù)塔上段的溫差變化的多少調(diào)節(jié)酸性氣的流量，可以達(dá)到使凈化水中硫化氫含量盡可能低的目的。污水處理廠為
通常是原料水中硫化氫含量升高后，塔上段的氣相中硫化氫的分壓就會增加，隨之引起塔上段的溫差變大，此時(shí)加大酸性氣的流量即可以達(dá)到穩(wěn)定汽提塔操作壓力、保證凈化水水質(zhì)的目的。反之，原料水中硫化氫含量降低后，塔上段的氣相中硫化氫的分壓就會減少、塔上段的溫差變小，此時(shí)減小酸性氣的流量才可以達(dá)到穩(wěn)定汽提塔操作壓力、保證凈化水水質(zhì)的目的。
10.單塔加壓側(cè)線抽出汽提塔原料水中氨的含量升高后的對策污水處理廠為
當(dāng)原料水中氨的含量升高后，在汽提塔內(nèi)表現(xiàn)為中部氨聚集區(qū)會逐漸加寬，|J時(shí)受塔底段分離級數(shù)的限制，凈化水中氨的含量也會逐漸升高。此時(shí)為保證凈化水質(zhì)量，可同時(shí)采取加大汽提蒸汽負(fù)荷量和加大側(cè)線抽出氣量兩種措施。
（1） 加大側(cè)線抽出氣量，將氨帶出塔體，由于塔中部抽出氣量加大，塔內(nèi)壓力將會降低，此時(shí)加大汽提蒸汽負(fù)荷量，可以將液相中的NH3汽提出來，使凈化水的水質(zhì)得到保證，又保持了塔內(nèi)壓力的平衡。
實(shí)際上，上述兩種措施是相輔相成的，一般根據(jù)塔頂壓力來控制側(cè)線抽出氣量，并通定時(shí)監(jiān)測進(jìn)水水質(zhì)的化驗(yàn)結(jié)果，調(diào)節(jié)汽提蒸汽負(fù)荷鼉，從而保證汽提塔操作壓力的穩(wěn)定和凈化水的質(zhì)量。
(2) 加大汽提蒸汽負(fù)荷量，可以促使液相中的NH3向汽相轉(zhuǎn)移，從而使凈化水的水質(zhì)得）到保證，此時(shí)由于蒸汽負(fù)荷加大，塔內(nèi)壓力將會升高，為穩(wěn)定汽提塔的操作壓力，最好還要加大側(cè)線抽出氣量，將氨帶出塔體，保持塔壓的平衡。 污水處理廠為
11．單塔加壓側(cè)線抽出汽提塔運(yùn)行的注意事項(xiàng)
(1) 根據(jù)原料水的來源和性質(zhì)，必要時(shí)要采取脫氣除油措施。由于酸性水通常是從上游裝置的油水分離器排出來的，水中會不可避免地溶有少量輕質(zhì)油，為減少污油在汽提塔相關(guān)設(shè)備中的積累和對汽提塔內(nèi)汽液平衡的影響，一定要嚴(yán)格控制進(jìn)入汽提塔的酸性污水的含油量?？刹扇≡谠纤M(jìn)口處設(shè)除油器、罐和分凝器上設(shè)排油口等措施。
(2) 處理高濃度酸性污水時(shí)，冷進(jìn)料要有冷卻措施。如前所述，汽提塔酸性氣的質(zhì)量主要與塔頂溫度有關(guān)，而作為冷進(jìn)料的原料水溫度又直接影響塔頂溫度。工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)表明，即使酸性污水中硫化氧和氨的重量比高達(dá)8%，如果作為冷回流的原料水溫度較低、能有效地將塔頂溫度控制在40C左右，那么此時(shí)酸性氣的質(zhì)量是有保證的。因此，為了克服原料水溫的不穩(wěn)定性，最好能配備冷進(jìn)料的冷卻措施，在保證酸性氣質(zhì)量和凈化水水質(zhì)的條件下，不僅增加裝置的處理能力，還可以降低整個(gè)裝置的生產(chǎn)能耗。
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(3) 側(cè)線氣分凝系統(tǒng)的第二級冷凝器負(fù)荷要有適當(dāng)富裕量。為節(jié)省能量，作為側(cè)線氣冷卻介質(zhì)的原料水經(jīng)過換熱后都是作為汽提塔的熱進(jìn)料，即通過調(diào)節(jié)熱進(jìn)料的流量可以控制分凝系統(tǒng)第一級冷凝器的冷后溫度。因?yàn)榈谝患壚淠鞯闹饕饔檬菑膫?cè)線氣中脫水，因此第…級冷凝器的冷后富氨氣溫度的變化直接影響第二級冷凝器的負(fù)荷。為能適應(yīng)第一級冷凝器的冷后溫度變化與熱負(fù)荷的轉(zhuǎn)移，要保證第二級冷凝器負(fù)荷要有適當(dāng)富裕量。為保證分凝系統(tǒng)的操作穩(wěn)定性，要使第二級冷凝器負(fù)荷的富裕量能適應(yīng)第一級冷凝器的冷后富氨氣溫度波動±5℃的要求。如果難以達(dá)到上述目的，還可以考慮增設(shè)第三級冷凝器。污水處理廠為
(4)
為保證酸性氣的質(zhì)量，酸性氣要有冷凝冷卻器。如前所述，即使酸性水水質(zhì)發(fā)生-．些變化，只要將汽提塔塔頂溫度控制在40℃以下，即便塔頂溫度有所改變，酸性氣的質(zhì)量仍是有保證的。但工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)表明，由于種種原因，汽提塔塔頂溫度極易發(fā)生波動，而塔頂溫度剛開始變化時(shí)，汽提塔的操作仍可保持基本穩(wěn)定。因此，為保證酸性氣的質(zhì)量和增加裝置的操作穩(wěn)定性，在盡可能控制塔頂溫度不變的同時(shí)，最好設(shè)一臺酸性氣的冷凝冷卻器、降低酸性氣的溫度。廢水處理
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