第十章--其他相转移分离法

第十章--其他相转移分离法第十章其他相转移分离法第一节吹脱、汽提法吹脱和汽提都属于气-液相转移分离法。即将气体(载气)通入废水中，使之相互充分接触，使废水中的溶解气体和易挥发的溶质穿过气液界面，向气相转移，从而达到脱除污染物的目的。常用空气或水蒸气作载气，习惯上把前者称为吹脱法，后者称为汽提法。水和废水中有时会含有溶解气体。例如用石灰石中和含硫酸废水时产生大量CO2；水在软化脱盐过程中经过氢离子交换器，产生大量CO2；某些工业废水含有H2S，HCN、NH3、CS2及挥发性有机物等。这些物质可能对系统产生侵蚀，或者本身有害，或对后续处理不利，因此，必须分离除去。产生的废气根据其浓度高低，可直接排放、送锅炉燃烧或回收利用。将空气通入水中，除了吹脱作用以外，还伴随充氧和化学氧化作用，例如OHSOSH22221。一、吹脱法吹脱法的基本原理是气液相平衡相传质速度理论。在气液两相系统中，溶质气体在气相中的分压与该气体在液相中的浓度成正比。当该组分的气相分压低于其溶液中该组分浓度对应的气相平衡分压时，就会发生溶质组分从液相向气相的传质。传质速度取决于组分平衡分压和气相分压的差值。气液相平衡关系和传质速度随物系、温度和两相接触状况而异。对给定的物系，通过提高水温，使用新鲜空气或负压操作，增大气液接触面积和时间，减少传质阻力，可以达到降低水中溶质浓度、增大传质速度的目的。吹脱设备一般包括吹脱池(也称曝气池)和吹脱塔。前者占地面积较大，而且易污染大气，对有毒气体常用塔式设备。1．吹脱池依靠池面液体与空气自然接触而脱除溶解气体的吹脱池称自然吹脱池，它适用于溶解气体极易挥发，水温较高，风速较大，有开阔地段和不产生二次污染的场合。此类吹脱池也兼作贮水池，其吹脱效果按下式计算：207.02lg43.0221thDcc(10—1)式中t——废水停留(吹脱)时间，min；c1、c2——分别为气体初始浓度和经过t后的剩余浓度，mg/L；h——水层深度，mm；D——气体在水中的扩散系数，cm2/min。O2、H2S、CO2和Cl2的扩散系数分别为1.1×10-3，8.6×10-4，9.2×10-4和7.6×10-4cm2/min。由上式可知，欲获得较低的c2，除延长贮存时间外，还应当尽量减小水层深度，或增大表面积。为强化吹脱过程，通常向池内鼓入空气或在池面以上安装喷水管，构成强