废水处理物理方法-汽提与吹脱

汽提与吹脱
  8， 1汽提
  8.1.1原理
  
  
  把水蒸气直接通入废水中，使废水中挥发性的物质由液相向气相解吸传递的过程，称为汽提。汽提法分离污染物的原理视污染物的性质而异，一般可归纳为以下两个方面。
  
  
  (1)
  简单蒸馏对于与水互溶的挥发性物质，利用其在气液平衡条件下，在气相的浓大于在液相的浓度这一特性，通过蒸汽直接加热，使其在沸点〈水与挥发物两沸点间的某一温度〉下按一定比例富集于气相。蒸汽蒸馏对于与水不互溶或几乎不互溶的挥发性污染物发物在较低的温度下加以分离出去。例如，废水中的松节油、苯胺、酚、硝基苯等物质，在低于1000(3的条件下，应用蒸汽蒸馏法可将其有效脱除。
  8， 1.2   汽提设备和过程控制
  汽提通常都在封闭的塔内进行。重要的汽提塔有两大类：填料塔和板式塔。这里重点介绍板式塔。板式塔是一种传质效率比填料塔更高的设备。这种塔的关键部件是塔板。根据塔板结构的不同，又可分为筛板塔、泡罩塔、浮阀塔、舌形塔和浮动喷射塔等，其中前三种应用较广。 www.chndk.com
  
  (工)泡罩塔泡罩塔的构造见图2-37。
  

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  塔内设有若干层塔板，每层塔板的一侧有一至数根降液管。管顶高出上层塔板一定距离，用以在该层塔板内形成一定的水层深度。管底深入下层液内一定距离，用以形成水封，阻止气流沿降液管流动。废水经上层降液管流入下层塔板后，沿水平方向由一侧流向另一侧，并由该层降液管流向更下一层的塔板。废水由塔顶供入，如此逐层流下，最后从塔底排出。每层塔板上都设有短管（蒸汽通道），其上覆以钟形泡罩。泡罩的底缘浸没于塔板上的液层中，形成水封。蒸汽由塔底供入，通过各层塔板，由塔顶排出。蒸汽在通过各层塔板时，由蒸汽通道上升，从泡罩底缘的齿缝或小槽分散成细小气流冲入液内，以气泡形式逸出液面。当气流速度适合时，一部分蒸汽分散于液内，形成气泡，同时将液体质点分散成雾滴，夹带出液面。充满板间空间的雾滴和气流构成了主要的传质接触面积。泡罩塔的特点是操作稳定、弹性大、塔板效率高、能避免脏污和阻塞；缺点是气流阻力大、板面液流落差大、布气不均匀、泡罩结构复杂、造价高等。
  
  
  浮阀塔浮阀塔是一种高效传质设备，由于生产能力高、构造简单、造价低、塔板效率高、操作弹性大等优点而得到广泛应用。这种塔和泡罩塔基本相同，不同的地方仅是用浮阀代替了泡罩和升气管
  
  

废水处理物理方法-汽提与吹脱

  图2-38
  操作时气流自下向上吹起浮阀，从浮阀的周边水平地吹入塔板上的液层，进行两相接触。由于幵启度随吹入塔内的蒸汽流量的变化而异，因而能保持良好的泡沫状态所需的阀缝开度，保证在较大的蒸汽流量范围内，都获得较高的传质效率。(^)筛板塔如
  

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  图2-39所示
  
  塔板上钻有均匀分布的孔，所以称为筛板。流体的流动方式同其他板式塔。蒸汽由下向上，经筛孔分散鼓泡通过板上液层，进行传质。在气速很低时，液体全部由筛孔漏下，无法在板面上形成工作液层。气速增大到某一值时，板面开始形成液层，此时的气流速度称为拦液速度。进一步增加气速，液层增后，一直可达到溢流堰顶。此后，液体开始由降液管溢流至下层塔板，但由筛孔的漏液现象仍复存在。气速继续增大到漏液终止时的速度，叫漏液终点速度。此时，在筛板上形成鼓泡层、泡沫层和雾沫层。气速小时，主要是鼓泡现象；气速较大时，泡沫层增多；气速很大时，形成大量雾沫层。气速继续增大时，泡沫夹带现象十分严重，实际上液相以雾沫形式随气流通过筛孔，倒流（夹带）至上层塔板，破坏了筛板塔的正常工作，称为”液泛”。由此可见。筛板塔的正常工作范围介于漏液终点和液泛开始之间。
  
  
  筛孔直径一般为3～801111，推荐选用4～501！11；开孔率釆用5^～15^；当正三角形排列时，孔心距与筛孔之比值取3～4。筛板塔的优点是结构简单、制造方便、成本低，造价约为泡罩塔的60^，为浮阀塔的80^左右。此外，压降小，处理量比泡罩塔大20^左右，板效率高15^左右。主要缺点是弹性小，筛孔容
  
  
  8.2吹脱
  (工)原理水和废水中有时会含有溶解气体。把空气通入废水中，使空气与废水充分接触，溶解于废水中的气体〈如二氧化碳〉便从废水传递到空气中去，这种解吸程称为吹脱。
  溶解于废水中的气体，如二氧化碳、氨、硫化氢等可用吹脱法加以排除。设备类型废水处理中常用的吹脱设备有吹脱池和吹脱塔。某厂酸性废水经石灰石滤料中和后，废水中产生大量的游离二氧化碳，口9值为4、 2～4.5，不能满足生物处理的要求，因此中和滤池的出水经预沉池后，到吹脱池除去水中游离的二氧化碳。
  
  
  吹脱池如
  
  
  

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  图2-40所示
  
  为一矩形水池，污水在池内流动，不断地向池中通入空气，使废水与空气充分接触，溶解于水中的二氧化碳气便转移到空中去。吹脱池水深1.5111，曝气强度巧～^^）!!!3”!!!2   ，  ^！)，压缩空量为5^7^水，吹脱时间30～40111111。空气用塑料穿孔管由池底送入，孔眼为^0！11111，间距为50111。吹脱后，游离二氧化碳由7001118/1.降到120～14011187^，出水口!”I值为6， 0～6， 5。为提高吹脱效率，便于气体的回收，防止大气污染，常釆用填料塔、筛板塔等作为吹脱设备。
  

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  吹脱的回收方法
  ①碱性溶液吸收。例如用^309溶液吸收！” 10^，生成^3(3^，用？^01 “！溶液吸收923，生成^^23，再将饱和溶液蒸发结晶，回收1^。^和川323。
  
  
  
  ②
  活性炭吸附，饱和后用溶剂解吸。例如用活性炭吸附923，饱和后用亚氨基硫化物的溶液浸洗111，进行解吸，反复浸洗几次后，向活性炭中通水蒸气清洗。饱和的溶剂经过蒸发后可回收硫。
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  影响吹脱的因素①温度在一定压力下，若气体在废水中的溶解度随温度升高而降低，升温对吹脱有利。例如含！” 123废水，！”! 23在水中含量随温度升高而降低。 chndk.com
  ②
  气液比吹脱过程应选择适宜的气液比。空气量过小，气液两相接触面小，传质效果差；空气量过大，不仅不经济，还会发生液泛，使废水被气流带走，破坏操作。
  ③
  口1 “！值在不同的口9值条件下，气体的存在状态是不同的。例如废水中游离923与口1 “！值的关系，如表2-4所示。由于只有游离的！423才能被吹脱，以离子状态存在则难于吹脱。因此，应在酸性条件下进行吹脱。
  
  

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