制藥廢水處理車間惡臭及沼氣凈化技術研究.pdf

1、制藥行業(yè)關系到國計民生,而制藥廢水處理車間的惡臭中的H2S、VOCs污染物不僅刺激人們的嗅覺,而且是有毒有害氣體,須采取收集、凈化等措施避免對人體造成傷害。
　　以制藥廢水處理車間的惡臭與沼氣為研究對象,分析了各廢水處理單元惡臭揮發(fā)方式、逸散速率模型及H2S逸散傳質系數等;在對惡臭成分監(jiān)測的基礎上,分析了惡臭關于濃度、嗅閾值及毒性等污染特性;利用ANSYS軟件對各單元惡臭的集氣罩結構分別以標準κ-ε湍流模型為控制方程,應用有限容積

2、法和SIMPLE算法對控制方程進行離散和求解,利用軟件中Fluent模塊對各種類型的惡臭集氣罩內惡臭氣體流場靜壓、氣速、H2S濃度分布等方面進行了CFD模擬分析,通過調試各種結構集氣罩的引風壓強,使引風量與各單元的廢水H2S逸散速率相耦合,優(yōu)化了集氣罩結構和通風參數。
　　針對惡臭中所含H2S,開發(fā)了NMP/FeCl3吸收液濕法氧化惡臭中H2S技術。催化劑篩選實驗表明,在凈化H2S濃度為400ppm、O2含量為10％的廢氣時,Fe

3、3+濃度為0.3mol/L、NMP含量為60%的凈化效率可穩(wěn)定在94%以上。另外,通過對NMP/FeCl3新型吸收催化體系雙膜理論傳質模型、反應動力學模型研究證明,當NMP/FeCl3吸收液達到催化平衡時C(Fe3+):C(Fe2+)比值為1:0.58,較高含量的Fe2+存在也使Fe2+再生為Fe3+的速率大大提高,廢氣中O2含量大于6%時即可滿足制藥廢水處理惡臭凈化H2S的催化要求,節(jié)省了傳統(tǒng)吸收催化氧化法向吸收液通空氣使Fe3+再生

4、的操作過程。
　　針對惡臭中所含VOCs,開發(fā)了改性海泡石吸附惡臭中的VOCs技術。通過水熱改性、酸改性海泡石靜態(tài)吸附以苯乙烯為代表的VOCs實驗,飽和吸附量為271mg/g。動態(tài)吸附實驗表明,隨著苯乙烯的濃度增加,穿透時間提前,穿透吸附量增大,而溫度升高會使穿透吸附量降低。TPD圖譜、SEM-EDS電鏡、比表面積測定、孔徑測定、XPS掃描譜圖、FT-IR紅外譜圖、TG/DTA熱重分析等均表征均說明改性海泡石比原海泡石具有更好的吸

5、附性能。
　　針對廢水厭氧單元產生的含H2S沼氣具有氣量小、H2S濃度高這一特點,開發(fā)了活性Fe2O3吸附凈化沼氣中H2S技術。通過對制得的Fe2O3吸附劑脫除沼氣中H2S的實驗表明,粒徑、溫度、H2S含量、空間速度等工藝參數對該吸附劑的硫容也有一定影響。凈化H2S濃度1000~8000ppm、溫度15~45℃的沼氣時,累積硫容達37.6%,可滿足工業(yè)化應用要求。
　　上述通風、吸收、吸附技術在藥廠進行了工業(yè)化應用,通過優(yōu)化