粘胶纤维生产废水中废气的真空脱除研究

第40卷第3期 唐山师范学院学报 2018年5月 Vol.40 No.3 Journal of Tangshan Normal University May 2018

──────────

收稿日期：2017-09-01 修回日期：2018-01-31 作者简介：刁敏锐（1972-），女，河北唐山人，硕士，高级工程师，研究方向为粘胶纤维生产与管理。 -38-

粘胶纤维生产废水中废气的真空脱除研究

刁敏锐

（唐山三友集团 兴达化纤有限公司，河北 唐山 063305）

摘 要：为解决曝吹法处理粘胶纤维生产排放废水效果不佳的问题，探索了真空脱气处理废水的新方法。废水先经换热器和软水进行热量交换，然后进行真空脱气，采用化学滴定法对脱气前后硫化氢和二硫化碳的浓度进行分析，考察真空度、过滤面积、泵速对脱气效果的影响规律。结果表明，随着真空度降低、过滤面积的增大、泵速的提高，废水中的废气脱除量随之增大。当真空度为0.1 Pa ，过滤面积为1 m 2，泵速为1 m 3·h -1条件时，处理后废水中H 2S 浓度为8.1 mg ·L -1，CS 2浓度为8.58 mg ·L -1，达到了直接向污水厂排放的标准。

关键词：废水；脱气；二硫化碳；硫化氢 中图分类号：TQ340.9

文献标识码：A

文章编号：1009-9115(2018)03-0038-03

DOI ：10.3969/j.issn.1009-9115.2018.03.010

Study on Vacuum Deaeration Treatment of Waste Gas in Waste Water

from Viscose Fiber Production

DIAO Min-rui

(Xingda Chemical Fibre Co. Ltd, Tangshan Sanyou Group, Tangshan 063305, China)

Abstract: In order to solve the problem of poor effluent treatment of viscose fiber produced by the aeration method, a new method of vacuum degassing treatment wastewater was explored. Wastewater by heat exchange with the heat exchanger and soft water first, then to vacuum degassing, the selection of chemical titration method for degassing before and after analyzing the concentration of hydrogen sulfide and carbon disulfide, vacuum degree, filtration area, pump speed effect on degassing effect are studied. The results show that the amount of waste gas in wastewater is increased with the decrease of vacuum degree, the increase of filtration area and the increase of pump speed. When a 0.1 Pa, vacuum filter area is 1 m 2, pump speed of 1 m 3·h -1, under the condition of waste water after processing of H 2S concentration of 8.18 mg ·L -1, CS 2 concentration of 8.58 mg ·L -1, which reaches to the sewage direct discharge standard.

Key Words: waste water; degassing; carbon disulfide; hydrogen sulfide

粘胶纤维生产废水可划分为碱性水、纺炼和酸站酸性水，这些废水中含有二硫化碳、硫化氢、氢氧化纳、硫酸等，需要经过曝气处理

[1,2]

，才

能向污水处理厂排放。传统工艺中曝气处理后废

水中H 2S 仍较高

[3-6]

。另外，废气停留在回收系统的时间过短，导致大量废气直接排入大气，污染环境[7]

。再有，曝气前需要对污水实施降温操作，造成大量热能浪费[8]

。针对这些问题，笔者提出一种新的处理方式，先对废水进行热量交换，

回收热量，然后采用真空脱气处理[9]

，回收H 2S 和CS 2，处理后的废水达到了污水厂进水标准。

1 材料与方法

1.1 材料与实验设备

厂内碱性水、碱性水收集桶（15 m ³）、105型塑料耐腐蚀酸碱化工离心泵（上海离心泵厂泵速0.1 m 3·h -1、0.7 m 3·h -1、1 m 3·h -1）

、脱气桶（自

刁敏锐：粘胶纤维生产废水中废气的真空脱除研究

-39-

制设备，过滤面积为0.2 m 2、0.6 m 2、1 m 2）、冷凝器（自制设备）、2XZ-8型选片师变频真空泵（杭州双欧制冷设备有限公司，真空度0.9 Pa 、

0.6 Pa 、0.1 Pa ）、50层对口钎焊板式过水热换热器（河北廊坊换热器厂家，换热面积4 m ³）

。 1.2 实验方法

收集黄化、脱泡、一水洗、二水洗4种不同的地点的废水，将其混合并将pH 调成7。经过

50层对口钎焊板式过水热换热器与22 ℃软水进行换热，换热后废水指标如表1所示。

表1 换热后废水指标

温度/℃ H 2S 浓度/mg ·L -1

CS 2浓度/mg ·L -1

50 36.38 37.81

图1 真空脱气流程图

利用图1所示脱气装置，对上述废水进行真空脱气。考察不同真空度、泵速、过滤面积等脱气条件对脱除效果的影响。H 2S 和CS 2浓度利用化学方滴定法进行测定[10]。结合实际生产需要运行时间，取样间隔设定为1 h 。

利用下式对处理效果进行评价

11110C C C ∆=- (1)

22120C C C ∆=- (2)

其中C 11、C 21分别为脱气处理后废水中H 2S 和

CS 2的含量；C 10、C 20分别为脱气处理前废水中H 2S 和CS 2的含量。△C 1、△C 2分别表征H 2S 和CS 2的脱除效果，其值越大，脱除效果越好。

2 结果与讨论

2.1 泵速对脱气处理效果的影响

固定真空度为0.1 Pa ，过滤面积为0.2 m 2时，

考察泵速的改变对处理效果的影响，结果见表2。

由表2可知，固定真空度和过滤面积随着泵速的增大，H 2S 和CS 2脱除量越大。当泵速最大

为1 m 3·h -1时，H 2S 脱除量最大为18.62 mg ·L -1，

CS 2浓度脱除为20.21 mg ·L -1，处理后废水中H 2S 浓度为19.76 mg ·L -1，废气CS 2浓度为17.6 mg ·L -1，未达到污水厂进场标准。

表2 泵速对处理效果的影响

泵速/m 3·h -1

△C 1/mg ·L -1

△C 2/mg ·L -1

0.1 11.22 11.51 0.7 15.31 15.41 1.0 18.62 20.21

2.2 过滤面积对脱气处理的影响

固定真空度为0.1 Pa ，泵速为1 m 3·h -1，考

察不同过滤面积对处理效果的影响，结果见表3。

表3 过滤面积对处理效果的影响

过滤面积/m 2 △C 1/mg ·L -1 △C 2/mg ·L -1

0.2 18.62 20.21 0.6 24.21 24.52 1 28.20 29.23

由表3可知，固定真空度和泵速，随着过滤面积的增大，废水中H 2S 和CS 2脱除增大，当过滤面积最大为 1 m 2时，H 2S 脱除量达到

28.20 mg ·L -1，CS 2脱除量达到29.23 mg ·L -1，处理后废水中H 2S 浓度为8.18 mg ·L -1，CS 2浓度为

8.58 mg ·L -1，满足了污水厂对污水进场的要求。

2.3 真空度对脱气处理效果的影响

固定过滤面积为1 m ³，泵速1 m 3·h -1

时，考

察压力对脱气处理效果的影响，结果如表4所示。

表4 压力对脱气处理效果的影响

真空度/Pa

△C 1/mg ·L -1

△C 2/mg ·L -1

0.9 13.51 14.59 0.6 21.18 21.39 0.1 28.20 29.23

由表4可知，固定真空度和过滤面积，随着真空度的减小，废水中H 2S 和CS 2脱除量增大，当真空度减小为0.1 Pa 时，H 2S 脱除量达到最大为28.20 mg ·L -1，CS 2脱除量达到最大为

29.23 mg ·l -1，处理后废水中废气H 2S 的浓度为8.18 mg ·L -1，废气CS 2浓度为8.58 mg ·L -1，达到