二氧化碳为工业污水处理增添活力

■■■_■■■■IiLmaII,IillDnJ氧化碳为工业污水处理增添活力文／梅塞尔集团中国总部工业碱性污水的处理现在已悄然从强酸中和向更安全、更环保、更省钱的二氧化碳中和发展。在欧洲，二氧化碳中和工业污水技术已被广泛应用了数十年。德国梅塞尔集团凭籍100多年的气体专有技术，研发出一整套二氧化碳中和工业污水的精细工艺，在欧洲水处理_fi场广受推崇。印染行业大多是碱性污水。作为企业管理者或技术人员，您是否为污水处理操作人员使用强酸安全的可控性而感到担忧?您是否在花大量人力、物力去解决污水中含盐量的问题?您是否正在想办法提高硫酸根造成的厌氧处理低效率和硫化氢恶臭?您是否在想解决以上问题的同时还不增加企业的运行成本?如今这样的技术已来到中国，为改革中的中国传统企业带来的新活力。1二氧化碳中和的原理及优点许多工业在生产过程中部会产生碱性污水。为了避免对下水管道系统和污水处理厂造成损害，碱性污水必须进行中和。传统工艺使用盐酸或硫酸等无机酸作为中和剂。但是，随着人们对环保、安全的日渐重视和经济上的考虑，使用二氧化碳进行碱性污水的中和已经越来越受到关注。二氧化碳(CO，)常温下是一种无色无味、不助燃、不可燃的气体，密度比空气大，略溶于水，易溶于碱液，与水反应生戍碳酸(H，CO)。碳酸是一种弱酸，在水中电离出H、HCO‘和CO，从而起到酸碱中和的作用。1．1CO：相比强酸的用量更少'-3环境pH值越高时，碳酸电离出的H+越多。在pH>l0．3的情况下，碳酸的两个H完全电离，此时CO，具有和硫酸相同的中和能力。在pH=8．3的情况下，碳酸电离出一个H，此时CO，具有和盐酸相同的中和能力。由于CO，的分子量为44，仅为硫酸(分子量为98)的一半不到，且浓度为100％，因此，可以大幅减少酸的用量。CO，的用量可以根据现有的用酸量或污水碱度进行精确计算。下图可见中和lkgNaOH所需的CO，、硫酸和盐酸重量的比较。将污水中和至pH=l0．5时，CO2的需求量为硫酸的47％；中和至pH=8．3时，C0，的需求量为硫酸的约90％。因此，待中和污水的初始和目标pH值越高，使用二氧化碳中和的优势就越明显。随着国内人工成本及强酸价格的的增加，二氧化碳在成本上有较强的竞争力。Zo瞄Z口D’32．‘21o,iO：_^一詈告：0——■■_——8co2H2S0·14(：1图1．1二氧化碳与硫酸、盐酸的中和用量比较1．2平缓的中和曲线由于碳酸的弱酸特性，其电离出H+的量是由污水的pH值决定的。因此，二氧化碳具有平缓的中和曲线。尤其在pH=6—8的中性阶段，pH值仍然缓慢变化，不会造成使用无机酸经常出现的pH值突变和酸化过度的问题，能实现隹确的pH值控制。另外，使用二氧化碳进行中和是有pH下限的，通常适用于目标pH>7．0的情况。1-3更加安全与环保使用硫酸或盐酸时会对周围设备造成腐蚀，对人员存在安全隐患。而二氧化碳是一种性质稳定的气体，便可以避免此类问题。使用二氧化碳进行中和不会增加污水中的无机盐的处理负担，无论使用盐酸或硫酸都无法避免水的盐化，盐酸盐、纺织报告ITextileReports22硫酸盐在污水中无法直接排放，为达到排放标；隹不可避免地要进行二足处理，而二氧化碳产生的碳酸盐则没有这个问题。因此，使用二氧化碳在提高污水排放通行标准和降低基于无机盐浓度的排放费用方面有着绝对优势。另外，二氧化碳是造成的温室效应的主要气体之一，但其实，二氧化碳还是一种宝贵的碳资源。通过使用二氧化碳进行碱性污水中和的过程，能够将二氧化碳以碳酸盐的彤式固化，将其回收、利用，真正做到“减排”，对可持续发展起到促进作用。1．4有利于生化处理污水中和中最常用的试剂是硫酸。加入硫酸后，水中会含有大量硫酸根离子。在后续的生化处理过程中，硫酸根会抑制厌氧处理池(或水解酸化池)微生物的活性，影响厌氧处理的效果。并且，在厌氧环境中，硫酸根会转化为硫化氢(HS)气体，产生恶臭和泡沫。改用二氧化碳进行中和后，硫酸根大幅减少，厌氧处理池或水解酸化池的微生物活性可以得到提高，增加处理系统的整体效率。2工艺原理污水中和工艺中使用的二氧化碳来源于工厂尾气，如气井、合戍氨、酒精发酵等。经；争化后，纯度达99．5％以上，再经液化，便于运输和储存。二氧化碳中和污水工艺中所使用的二氧化碳即是由液态二氧化碳槽车定期送至低温储槽中储存，通过气化器转化为常温气态二氧化碳，经压力和流量调节装置送住中和系统。根据用量和现场奈件，二氧化碳的投加有多种方式。客户现场可以利用一些现有的设施，如污水管道水池或水泵井等，根据污水特性和现场条件，选择最合适的技术方案，并使用相应的监测及投rtu-叉~t备。这些设备会十分紧奏、经济。3梅塞尔二氧化碳中和成功案例介绍目前，在中国和欧洲已经有大量成功案例。使用梅塞尔二氧化碳技术的公司来自各个行业，用