硫化氢废气净化新技术

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1、第6期硫化氢废气净化新技术49硫化氢废气净化新技术张永王学谦宁平(昆明理工大学环境工程系,昆明,650093)摘要概述和评价了目前净化硫化氢废气的主要新技术,包括生物法、氧化法、联合净化工艺。重点论述了生物法和联合净化工艺。生物法主要用于低浓度大气量的硫化氢废气的处理;氧化法主要用于高浓度需要回收硫磺资源的硫化氢废气的处理;联合净化技术对硫化氢废气的浓度和气量波动适应性比较好;纳米光催化等新技术具有较为广阔的发展前景。关键词:硫化氢废气净化新技术据的拟合得到的吸附2生物膜模型的动力学公式。1引言对生物膜填料塔的研究表明:来自于城市污水处理硫化氢是

2、高度刺激性和腐蚀性的有害气体,通厂的污泥中的菌群通过驯化,最适宜作为净化硫化[5、6]常很低浓度的硫化氢即可对人身健康和自然界造成氢的菌群;通过分析认为,主要菌种为脱硫杆[7]严重的危害。现实中硫化氢废气主要来自石油化菌。工、天然气、冶金、硫酸制造和矿物加工等行业,也有生物膜法净化低浓度硫化氢恶臭气体的主要影[1]报道称污水处理厂的活性污泥厌氧发酵以及地理响因素有:进气负荷、液体喷淋量、气体流量、pH值[2][8—10]沉积处由于硫酸盐的热力化学还原(TSR)都会产和填料材质等。当进气负荷较小时,生物膜上生硫化氢气体。我国对环境大气、车间空气及工

3、业微生物能有效地降解硫化氢气体,随着进气负荷的[3]废气中硫化氢浓度已有严格规定,对其进行达标增加,净化效率迅速提高;当进气负荷增加到一定程处理是相关行业不可推卸的责任。度时,由于污染物浓度较高,氧很快被表层的生物膜处理硫化氢的传统方法主要有:吸收法、吸附所消耗,靠近填料的生物膜因得不到充足的氧,不能法、吸收氧化法和克劳斯法。近年处理硫化氢的新有效地利用硫化氢,说明该生物膜填料塔已达到最[8]技术主要有:生物法、氧化法、联合工艺净化法和其大生化去除率。由于生物法净化恶臭气体几乎全它新技术。本文对各种新技术进行了介绍,并重点靠微生物的降解作用,此时

4、即使进气负荷再提高,净介绍了生物法和联合工艺净化法。化效率也不会有大的变化,而是基本保持恒定。硫化氢的去除效率随液体喷淋量的增加呈抛物线变2硫化氢处理新技术[8][6]化。气体流量对去除效率的影响不甚显著。进气负荷、液体喷淋量和气体流量的最佳参数与操作211生物法塔的结构参数有关。pH值的适宜范围是115—[8]生物法是近年发展起来的处理低浓度恶臭气体2。填料是生物过滤单元的关键组件,它可以作为(如H2S)的较为有效的方法。生物法投资和运行微生物的生活场所并截留保存底物。理想的填料性费用相对较低,且操作简单。生物法通常包括:生物质包括:最优的微生

5、物环境(即营养、湿度、pH)、大膜法和固定化微生物法。的比表面积、结构化的整体、高的空隙率和低的堆积[7][10、11]21111生物膜法密度。填料材质对净化性能影响比较复杂,通常用吸收2生物膜模型描述生物膜降解污染通常采用的填料及其净化效率如表1所示。[4]物质的机理。孙佩石和黄兵等人通过一系列的实生物膜法去除效率随生物的结构参数和运行参验研究,提出了吸附2生物膜模型,并通过对实验数数不同而异,文献给出的净化效率范围是80—50四川化工第8卷2005年第6期[9]99%。积)的提高有利于生物脱臭过程,但操作经济性也需表1填料材质与H2S净化效率

6、考虑。研究表明:在进气H2S浓度800—1100mg/3-1填料材质应用实例净化效率(%)m、SV=19S、循环液pH值l17—215的条件下,PVC弹性纤维[11]实验室研究œ903适宜的喷淋率为0117—0123m/h。短纤维泥炭[13]抚顺某炼油厂90滴滤塔最大有效处理H2S的体积负荷为不锈钢拉西环[7]实验室研究883熔岩石[9]明泥苏打州Scalon泵站986000—6500g/(m/d);滴滤塔超负荷恢复的手段是木屑或有机塑料[9]明泥苏打州Scalon泵站96反冲洗加上4d低负荷<2000g/(m3·d)运行。滴滤塔再启动活性恢复周

7、期<26h。另外,若生物膜系统中存在其它杂质时也会影响硫化氢的去除率。所以废气中若含有其它恶臭物212氧化法质(如MeSH、Me2S和Me2S2),可以采用两段生物[7]氧化法是利用硫化氢的还原性,用氧化剂将其滤池。据文献报道,H2S、MeSH、Me2S和Me2S2氧化为硫磺或者二氧化硫。较新的硫化氢废气氧化的去除效率分别可以达到96%、90%、91%和81%。处理工艺主要有:超级Claus法、臭氧氧化法和[13]21112固定化微生物法Clinsulf直接氧化法等。[14]固定化微生物处理硫化氢废气是最近发展起来21211超级Claus法的微生

8、物净化新技术,与生物膜法相比,其净化效率1988年荷兰Comprimo等公司合作开发了超偏高,操作维护方便,超负荷恢复时间短。该工艺过级