硫化廢水處理工程實(shí)例以橡膠企業(yè)為例，重點(diǎn)研究硫化廢水處理工藝在此類企業(yè)中應(yīng)用。硫化廢水主要來(lái)源于橡膠企業(yè)，汽車行業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)橡膠行業(yè)的崛起。硫化廢水體量逐年增加。硫化廢水處理工藝選擇主要以吸附法、氧化法、生物法等，文中以硫化廢水處理案例以某生產(chǎn)再生膠為實(shí)例進(jìn)行。
　　
　　1硫化廢氣特性和處理工藝
　　
　　1.1硫化廢氣特性及處理要求
　　
　　江蘇某橡膠企業(yè)主要生產(chǎn)三元乙丙再生膠，在硫化過(guò)程中會(huì)排放出帶有強(qiáng)烈刺激性氣味的廢氣，主要由油煙、揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)、H2S和NH3等組成。廢氣經(jīng)處理后直接排放，排氣筒高度為15m。顆粒物和NMHC指標(biāo)執(zhí)行《橡膠制品工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB27632-2011)：顆粒物≤12mg/m3，NMHC≤10mg/m3；H2S排放速率和臭氣濃度執(zhí)行《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)值》(GB14554-1993)：H2S≤0.33kg/h，臭氣≤2000。
　　
　　1.2設(shè)計(jì)工藝流程
　　
　　該公司原有廢氣處理工藝已采用“兩級(jí)噴淋+兩級(jí)活性炭”組合技術(shù)。該工藝在運(yùn)行初期處理效果顯著，但運(yùn)行一段時(shí)間后導(dǎo)致活性炭吸附飽和，則使得其處理效果顯著下降且不能滿足相應(yīng)排放標(biāo)準(zhǔn)。本工程針對(duì)廢氣處理現(xiàn)狀，對(duì)其進(jìn)行了相應(yīng)改造，設(shè)計(jì)了一套“兩級(jí)堿噴淋+兩級(jí)活性炭+光催化除臭”組合工藝，流程示意圖如圖1所示。企業(yè)廢氣設(shè)計(jì)風(fēng)量為20000m3/h，堿噴淋設(shè)備可有效吸收H2S等溶于水的酸性臭氣，且對(duì)于部分水溶性強(qiáng)的VOCs也有很好的去除效果。通過(guò)活性炭吸脫附，可將難溶于水的有機(jī)物去除，降低廢氣非甲烷總烴濃度，同時(shí)吸附臭氣。光催化裝置中產(chǎn)生的自由基可使得有機(jī)物徹底礦化，達(dá)到相應(yīng)廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)。
　　
　　
　　
　　該工藝中光催化裝置經(jīng)優(yōu)化后具有以下優(yōu)點(diǎn)：
　　
　　(1)使用綜合凈化技術(shù)激發(fā)紫外光，裝置1米處紫外光照強(qiáng)度提升至250μw/cm2以上；
　　
　　(2)采用高速空氣流涂覆技術(shù)對(duì)紫外石英燈管覆膜，大大減小燈管漏氣率，并加強(qiáng)燈管的使用壽命，從8000h提高到14000h，節(jié)約運(yùn)行成本；
　　
　　(3)采用穩(wěn)定技術(shù)將催化劑負(fù)載到陶瓷基載體上，陶瓷基有較大的比表面積(500~7002/g)，有很好的吸附性能，大大增強(qiáng)了光催化效率。
　　
　　2主要構(gòu)筑物及工藝參數(shù)
　　
　　2.1噴淋塔(兩套)
　　
　　設(shè)備材質(zhì)為聚丙烯(PP)塑料，?×H=2.5×7.5m，空塔氣速1.0m/s。兩層填料(含鮑爾環(huán)?5mmPP填料)，每層高1.5m，各配
　　
　　備一只PP螺旋噴嘴，噴淋密度為1m3/(m2·h)。該設(shè)備含有包括PP加藥槽在內(nèi)的自動(dòng)加藥池。
　　
　　2.2活性炭吸附裝置(兩套)
　　
　　設(shè)備材質(zhì)為304不銹鋼，活性炭箱尺寸L×W×H=4.0×2.5×2.5m，吸附劑為顆粒碳，裝填量為3.3t，過(guò)濾風(fēng)速為0.55m/s。
　　
　　2.3高效油水分離器
　　
　　設(shè)備材質(zhì)為304不銹鋼，油水分離器尺寸L×W×H=2.0×1.8×1.8m，進(jìn)出口尺寸為?0.9m。過(guò)濾材料為高速旋轉(zhuǎn)網(wǎng)盤，功率8.8kW。
　　
　　2.4光催化凈化集成系統(tǒng)
　　
　　光催化凈化尺寸L×W×H=4.5×1.5×1.8m，紫外燈管130套，總功率20kW。
　　
　　2.5引風(fēng)機(jī)(兩套)
　　
　　設(shè)備材質(zhì)為碳鋼，靜壓3500Pa，功率45kW，變頻控制，電機(jī)防爆。
　　
　　2.6干式過(guò)濾器(兩套)
　　
　　設(shè)備材質(zhì)為碳鋼，L×W×H=1.5×1.0×1.0m。
　　
　　2.7排氣筒
　　
　　設(shè)備材質(zhì)為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，尺寸為?×H=0.9×15m，配備井字架、纜風(fēng)繩、避雷針、采樣口、采樣平臺(tái)、防雨帽、排液口等。
　　
　　3工程運(yùn)行分析
　　
　　3.1運(yùn)行效果
　　
　　廢氣處理工藝改造前后排氣口各指標(biāo)濃度和去除效率分別見表1和圖2。改造前廢氣處理系統(tǒng)出氣口H2S濃度為0.01mg/m3，臭氣濃度為1140，均能達(dá)到國(guó)家排放限值。但由于臭氣較為敏感，雖低于國(guó)家規(guī)定的濃度值2000的排放要求，但惡臭味依然明顯導(dǎo)致鄰避效應(yīng)問(wèn)題突出。油煙和NMHC濃度分別為24.3和12.3mg/m3，均超出了標(biāo)準(zhǔn)限值的12和10mg/m3。H2S因其良好的水溶性，在改造前的處理設(shè)備中的去除率可達(dá)到82%。處理設(shè)備進(jìn)口中油煙含量偏高，處理效率需達(dá)到85%以上才能達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，而“兩級(jí)噴淋+兩級(jí)活性炭”組合工藝對(duì)油煙的去除率僅為68%，臭氣去除率為46%，NMHC去除率則低至24%。處理效果不理想是因?yàn)楦脑烨暗奶幚砉に嚧嬖诿黠@弊端：一方面，油煙、某些NMHC、臭氣中的苯系物等廢氣水溶性較差，難以通過(guò)堿噴淋去除；另一方面，活性炭對(duì)廢氣的吸附量有限，尤其是堿噴淋處理后廢氣未進(jìn)行干燥直接進(jìn)入活性炭吸附箱時(shí)會(huì)攜帶大量水汽，與廢氣形成吸附競(jìng)爭(zhēng)，使活性炭更快達(dá)到吸附飽和，導(dǎo)致對(duì)污染物的吸附效果驟減。
　　
　
　　
　　改造后廢氣處理系統(tǒng)出氣口油煙、H2S、NMHC和臭氣濃度分別為6.23、0.006、0.18mg/m3和217，均達(dá)到了國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，處理效率分別為92%、89%、99%和90%，處理效果顯著。這是由于高效油水分離器可針對(duì)性去除含油物質(zhì)，提高油煙去除率，降低出氣口油煙含量。光催化氧化裝置使用陶瓷基光催化劑，并與綜合凈化技術(shù)耦合，增強(qiáng)斷鍵能量，打開化學(xué)鍵，分解有害廢氣，可將前段廢氣處理工序殘留的難溶性有機(jī)物徹底氧化為無(wú)污染的CO2和H2O，污染物去除效率從原來(lái)的65%提高至87%。即使使用一年之久，去除效率仍穩(wěn)定在82%以上。處理末端的活性炭箱可應(yīng)對(duì)廢氣量大，前端處理不徹底的情況，保證了廢氣的達(dá)標(biāo)排放。
　　
　　3.2經(jīng)濟(jì)效益分析
　　
　　由于使用特有熱穩(wěn)定負(fù)載技術(shù)，使催化劑穩(wěn)定牢固負(fù)載于陶該項(xiàng)目穩(wěn)定運(yùn)行的一年中，紫外燈管具有很好的光量子產(chǎn)率，衰減率極低，實(shí)測(cè)小于5%。
　　
　　該工程固定投資費(fèi)用59萬(wàn)元；裝機(jī)功率為446kW，運(yùn)行功率為312.2kW，按每天工作8h，電耗為2500kW·h/d，按電價(jià)為0.7元/(kW·h)計(jì)，功率因數(shù)取0.80，則電費(fèi)為175元/d；片堿和顆粒活性炭等藥劑費(fèi)2萬(wàn)元/年，按每年360天計(jì)，即5.6元/d；定員10人，工資按2000元/(人·月)計(jì)算，則人工費(fèi)為133元/d；運(yùn)行費(fèi)用合計(jì)為313.6元/d。
　　

　　橡膠企業(yè)在硫化廢水處理工程案例中，采用兩級(jí)組合工藝，處理后的排氣口油煙可以達(dá)到最佳的90%以上，硫化廢水處理基本完成國(guó)家對(duì)此類廢水環(huán)評(píng)要求。整個(gè)處理系統(tǒng)具有較強(qiáng)的適應(yīng)性、實(shí)用性和先進(jìn)性，取得了較好的環(huán)境效益和社會(huì)效益。