醋酯纖維廢水處理中的除臭劑脫臭試驗

嚴 建，黃 驊，楊建華

（1.南通醋酸纖維有限公司，江蘇 南通 226008；2.華東理工大學，上海 200237）

某醋酯纖維生產(chǎn)企業(yè)的廢水處理在曝氣池和污泥脫水等工藝過程中均產(chǎn)生異味氣體，雖然曝氣池和脫水機等已加FRP蓋子收集異味氣體且經(jīng)排氣筒高空排放，減少了異味氣體無組織排放，并對地面大氣的不利影響有所減弱。經(jīng)測定醋酯纖維生產(chǎn)企業(yè)異味氣體的主要組成為硫化氫等，廢水處理排氣筒高度為50 m，排氣流量約35000m3/h，根據(jù)GB 14554—93計算該排氣筒允許硫化氫最高排放濃度為65.7mg/m3(約42.4 ppm)。雖然目前排放的異味氣體硫化氫濃度能達標排放，但由于該醋酯纖維生產(chǎn)企業(yè)處于市區(qū)敏感位置，在風速低等不利氣候條件下，仍因異味氣體(硫化氫等)濃度較高或少量異味氣體外溢，對周圍環(huán)境產(chǎn)生不利影響。目前無論進口或國產(chǎn)除臭劑均對硫化氫去除有良好的效果［1－3］。本研究分為實驗室試驗和現(xiàn)場試驗兩部分，為醋酯纖維廢水處理選擇恰當?shù)某魟┨峁┫嚓P依據(jù)。

1 試驗部分

1.1 除臭劑品種

選擇進口和國產(chǎn)除臭劑，具體品種和推薦用途如表1所示。

表1 除臭劑品種Tab.1 Varieties of Deodorant

1.2 臭源

醋酯纖維廢水處理濃縮池污泥、污泥脫水離心機排氣等。

1.3 硫化氫測定儀

采用英斯科公司便攜式硫化氫測量儀M－40及T－40，量程均為0 ～500 ppm，分辨率1 ppm。

1.4 實驗室試驗裝置

1.4.1 實驗箱

實驗箱:規(guī)格為550mm×550mm×660mm的有機玻璃箱(200 L)，并留有加藥孔、測量孔和操作孔等方便試驗進行的孔洞。

1.4.2 磁力攪拌器

為模擬現(xiàn)場污泥的真實流態(tài)，采用具有可調(diào)轉(zhuǎn)數(shù)的磁力攪拌器對污泥進行攪拌。

1.4.3 噴壺

為模擬除臭劑投加設備，采用市售手動加壓噴壺，經(jīng)測試該噴壺流量為1 mL/min。

1.5 現(xiàn)場試驗裝置

1.5.1 噴霧塔除臭劑加藥裝置

醋酯纖維廢水處理系統(tǒng)收集的異味氣體進入除臭劑噴霧塔除臭，最終通過排氣筒高空排放。噴霧塔設有加藥裝置，現(xiàn)場試驗利用該加藥裝置投加各種除臭劑，噴霧泵壓力為4.0 MPa，流量為2 L/h。

1.5.2 污泥脫水除臭劑加藥裝置

在污泥脫水時會產(chǎn)生大量異味氣體，現(xiàn)場試驗在污泥中投加除臭劑，除臭劑加藥泵為計量泵，型號為JJM－100/0.8，流量為100 L/h；

2 實驗室試驗結果與討論

2.1 除臭劑直接噴灑在污泥上對硫化氫去除效果

取200 mL濃縮池污泥置于燒杯中并攪拌，將燒杯放于實驗箱中。將1#～6#除臭劑按不同倍數(shù)稀釋后以1 mL/min在實驗箱內(nèi)直接連續(xù)噴灑在燒杯內(nèi)的污泥上，試驗結果如表2、表3所示。

表2 除臭劑稀釋倍數(shù)為50倍對硫化氫去除效果比較Tab.2 Effect Comparison of Hydrogen Sulfide Removal with Deodorants Diluted by 50 Times

續(xù)表

表3 除臭劑稀釋倍數(shù)為20倍對硫化氫去除效果比較Tab.3 Effect Comparison of Hydrogen Sulfide Removal with Deodorants Diluted by 20 Times

試驗所用的濃縮池污泥存在厭氧情況，而醋酯纖維廢水中的硫酸根濃度高，因此污泥攪拌時揮發(fā)產(chǎn)生的H2S濃度很高，一般濃度均大于500 ppm。實驗箱密閉狀況不佳且M40硫化氫測試儀配備抽氣泵，帶走部分實驗箱內(nèi)空氣。由表2、表3中可知，H2S濃度隨著時間推移會自動下降，但在實驗室相同條件下對各種除臭劑的影響基本相同。投加1#～6#除臭劑后，實驗箱內(nèi)H2S濃度均有不同程度的下降，特別是1#、2#除臭劑對H2S去除效果比較明顯。雖然增加除臭劑濃度對污泥H2S去除能力有所增加，但從效果和經(jīng)濟平衡角度考慮，選擇稀釋50倍較為合適，此時1#、2#除臭劑對H2S的去除率分別達50% 、60%以上。

2.2 除臭劑直接噴灑在實驗箱空氣中對硫化氫去除效果

取50 mL濃縮池污泥置于燒杯中，加去離子水150 mL稀釋攪拌，將燒杯放于實驗箱中。取不同濃度的1#～6#除臭劑以1 mL/min的速度直接向?qū)嶒炏鋬?nèi)空間噴灑，試驗結果如表4、表5所示。

表4 除臭劑稀釋倍數(shù)為50倍對硫化氫去除效果比較Tab.4 Comparison of Hydrogen Sulfide Removal with Deodorants Diluted by 50 Times

表5 除臭劑稀釋倍數(shù)為20倍對硫化氫去除效果比較Tab.5 Effect Comparison of Hydrogen Sulfide Removal with Deodorants Diluted by 20 Times

由于醋酯纖維廢水處理異味氣體收集系統(tǒng)抽風量較大，平均H2S濃度較低，故試驗時將濃縮池污泥加水稀釋，使實驗箱空氣中H2S濃度盡量接近現(xiàn)場情況。由表4、表5可知，3#、4#、5#除臭劑對氣體中H2S的去除效果相對較高，當除臭劑稀釋20倍時，3#、4#、5#除臭劑對H2S的去除率均在 60%左右。

3 現(xiàn)場試驗結果與討論

3.1 除臭劑投加在噴霧塔去除硫化氫效果

3#～6#除臭劑稀釋20倍，3#～6#藥劑、5#和7#藥劑(1∶1復配)稀釋50倍，在污泥脫水機開始運行時通過霧化加藥泵加入噴霧塔除臭，測定排氣筒取樣口H2S濃度，試驗結果如圖1、圖2所示。圖1表明3#～6#除臭劑對H2S均有一定的去除率，4#除臭劑去除效果最好，去除率約47%。圖2表明5#和7#除臭劑復配使用對H2S去除效果相對較好，但此時4#除臭劑除硫化氫效果又不及3#除臭劑和5#、7#復配除臭劑，主要原因是4#除臭劑稀釋倍數(shù)加大后去除效果明顯下降。

圖1 除臭劑稀釋20倍硫化氫濃度變化Fig.1 Variety of Hydrogen Sulfide Concentration with Deodorants Diluted by 20 Times

圖2 除臭劑稀釋50倍硫化氫濃度變化Fig.2 Variety of Hydrogen Sulfide Concentration with Deodorants Diluted by 50 Times

3.2 除臭劑投加在污泥中去除硫化氫效果比較

取1#、2#除臭劑、7#和 1#復配除臭劑(1∶1復配)、7#和2#復配除臭劑(1∶1復配)，稀釋50倍后，在污泥脫水離心機開始運行時直接投加于污泥中，分別測定排氣筒取樣口和污泥脫水機排泥處H2S濃度，觀察除臭劑對硫化氫的去除效果，試驗結果如圖3、圖4所示。1#、2#除臭劑單獨使用對H2S去除效果較差，但 1#或 2#除臭劑與7#除臭劑復配使用，對排氣筒H2S的去除率高達90%以上，能將排氣筒的硫化氫濃度從除臭前平均26 ppm降至2 ppm以下，且對污泥脫水機排泥處的H2S去除效果也較好。

圖3 排氣筒硫化氫濃度變化Fig.3 Variety of Hydrogen Sulfide Concentration in Exhaust Funnel

圖4 污泥脫水機排泥處硫化氫濃度變化Fig.4 Variety of Hydrogen Sulfide Concentration at Draining Sludge of Dewatering Machine

4 結論

(1)4#除臭劑在噴霧塔使用時，對醋酯纖維廢水異味氣體H2S去除效果最佳，但要控制好投加稀釋倍數(shù)。

(2)1#或2#除臭劑與7#除臭劑復配使用，對醋酯纖維廢水污泥脫水過程產(chǎn)生的硫化氫去除率較高。

(3)進口除臭劑是天然無毒對人體無害的藥劑，但一般價格較高，按照本試驗用量如單獨投加，則每噸污泥需進口除臭劑費用約120～150元，因此單獨使用經(jīng)濟性較差；但如能與國產(chǎn)除臭劑配合使用，則每噸污泥僅需40～50元，除臭效果好又可明顯降低成本，是值得推薦的除臭方案。

［1］趙文霞.高效鐵系除臭劑凈化制藥污泥帶濾間惡臭的工程應用研究［J］.環(huán)境工程學報，2009，3(10):1848－1851.

［2］解清杰.國內(nèi)植物提取液除臭劑的開發(fā)及其在污水廠的應用［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學，2008，36(23):10161－10163.

［3］陸光立.Ecolo除臭劑對NH3及H2S去除應用試驗研究［J］.環(huán)境科學與技術，2003，26(增刊):4－5.