Kaedah pemprosesan air sisa kimia yang mengandungi hidrogen sulfida

Thread Content

I. Sumber dan bentuk kewujudan hidrogen sulfida
Hidrogen sulfida ialah gas tak berwarna yang mempunyai bau seperti telur busuk. Ia boleh larut dalam air, etanol, dan gliserin. Air sisa syarikat kami yang mengandungi hidrogen sulfida berasal terutamanya daripada unit penapisan serta proses pengeringan minyak mentah di kawasan tangki minyak mentah (proses pengeringan ini hanya menyumbang sebahagian kecil sahaja). Dalam alam semula jadi, hidrogen sulfida terbentuk melalui pengurangan sulfat. Terdapat dua cara untuk proses ini berlaku, iaitu reaksi pengurangan sulfat secara anabolik dan reaksi pengurangan sulfat secara katabolik. Hidrogen sulfida wujud dalam larutan air dalam tiga bentuk yang berbeza, iaitu H2S, HS-, dan S2-. Cara ia wujud dipengaruhi secara langsung oleh nilai pH air tersebut. Apabila nilai pH berada antara 6-6.8, 75-90% daripada sulfida wujud dalam bentuk H2S ； Pada pH=7, sulfida terurai kepada H2S dan HS- dalam kuantiti yang hampir sama. S2- pula hanya wujud dalam kuantiti satu per juta. Apabila pH ialah 8, sulfur kebanyakannya wujud dalam bentuk S2-. Kedua, hidrogen sulfida menyebabkan kerosakan dalam proses pengeluaran minyak. Terdapat empat jenis air sisa yang dihasilkan, iaitu air sisa yang mengandungi garam, air sisa yang mengandungi sulfur, air sisa yang mengandungi minyak, dan air sisa yang bersifat alkali. Di antara kesemuanya, air sisa yang mengandungi sulfur merupakan yang paling berbahaya dan paling sukar untuk diproses. 1. Hidrogen sulfida boleh bertindak balas dengan besi yang terdapat dalam air, serta Fe2+ yang dihasilkan melalui proses pengoksidaan kimia, untuk membentuk FeS dan Fe(OH)2. Inilah punca utama berlakunya karat pada paip besi. Proses ini dikenali sebagai korosi tanpa oksigen pada besi. 2. Sulfida yang terdapat dalam air juga boleh memberi kesan negatif terhadap kesihatan manusia, serta haiwan dan tumbuhan. Terdapat maklumat yang menunjukkan bahawa walaupun kepekatan hidrogen sulfida dalam air minuman hanya sebanyak 0.07 mg/m3, ia masih boleh mempengaruhi rasa air tersebut. Oleh kerana hidrogen sulfida merupakan bahan beracun yang mempunyai tahap toksisiti yang sama seperti asid sianida, apabila kepekatan hidrogen sulfida dalam air mencapai 0.15 mg/m3, ia akan mengganggu pertumbuhan ikan di dalam air tersebut. 3. Hidrogen sulfida yang terdapat dalam air sisa akan dilepaskan ke udara. Konsentrasi maksimum hidrogen sulfida yang dibenarkan di udara ialah 10 mg/m3 (7 ppm). Namun, di beberapa unit pemprosesan air sisa, konsentrasi hidrogen sulfida boleh mencapai puluhan hingga ratusan ppm. Apabila kepekatan ≥760mg/m3 (502ppm), manusia akan mengalami keracunan akut dengan cepat, sehingga menyebabkan kelumpuhan pernafasan dan kematian ； Apabila kepekatan berada antara 300 hingga 760 mg/m3 (198 hingga 502 ppm), ia boleh menyebabkan edema paru-paru, bronkitis dan radang paru-paru, sakit kepala, pening, loya, muntah, serta kesukaran untuk membuang air kecil ； Pada kepekatan 10–300 mg/m3 (6.6–198 ppm), gejala iritasi akut pada mata boleh berlaku. Pendedahan yang berpanjangan pula boleh menyebabkan edema paru-paru. Laman web Yi Jing Shui merumuskan kaedah-kaedah untuk memproses air sisa yang mengandungi sulfur seperti berikut: III. Kaedah pengurusan hidrogen sulfida 1. Kaedah pengumpulan dan pelupusan secara tertutup – Peralatan pengumpulan yang tertutup boleh dipasang di tempat di mana hidrogen sulfida dilepaskan secara berpusat, dan hidrogen sulfida tersebut kemudiannya dapat dikumpulkan dan diproses menggunakan kipas pengalir udara. Namun, kaedah ini memerlukan peralatan yang tertutup dengan rapat, supaya tidak berlaku kebocoran. Selain itu, peralatan yang terdapat di dalam peralatan tertutup tersebut tidak dapat digunakan untuk operasi, penyelenggaraan, atau pembaikan secara normal. Bagi loji rawatan air sisa di bengkel saya, adalah perlu untuk mengumpulkan gas hidrogen sulfida secara tertutup menggunakan tangki pengumpulan air, tangki penampung, kolam pemisahan minyak, dan kolam pengapungan udara. Jika begitu, bukan sahaja pelaburan yang diperlukan sangat tinggi, malah unit-unit tersebut juga tidak dapat digunakan untuk operasi harian, sekaligus mengganggu fungsi sistem rawatan air sisa dengan baik. Walaupun gas hidrogen sulfida dapat dikumpulkan dalam keadaan tertutup, terdapat beberapa cara untuk memproses gas tersebut. Salah satunya ialah membuangnya terus ke udara di kawasan terbuka. Tindakan ini bukan sahaja akan mencemarkan udara, tetapi juga boleh menyebabkan keracunan pada manusia ； Kedua, ia dilakukan dengan menggunakan cecair alkali untuk menyerap gas tersebut. Namun, ini memerlukan penggunaan peralatan khas untuk proses pembersihan menggunakan alkali. Selain itu, peralatan tersebut tidak dapat menyerap gas hidrogen sulfida sepenuhnya; gas hidrogen sulfida yang tertinggal akan terlepas ke atmosfera ； Ketiga, penggunaan garam logam berat untuk proses pengendapan, namun kosnya sangat tinggi. Selain itu, ia juga akan menyebabkan pencemaran oleh logam berat ； Keempat, adalah dengan menggunakan peralatan untuk memulihkan sulfur, di mana hidrogen sulfida ditukarkan kepada sulfur tulen. Namun, kos pelaburan dan penyelenggaraan peralatan ini terlalu tinggi, jadi ia tidak sesuai untuk digunakan pada peralatan berskala kecil. Secara keseluruhannya, kaedah pengumpulan dan pelupusan hidrogen sulfida dalam keadaan tertutup tidak sesuai untuk digunakan di loji rawatan air sisa syarikat kami bagi menyelesaikan masalah kepekatan hidrogen sulfida yang terlalu tinggi. 2. Kaedah membran gas penyangga: Teknologi yang digunakan ialah teknologi membran gas penyangga, atau dikenali juga sebagai teknik desorpsi melalui membran dan penyerapan kimia. Dengan mengawal pH agar kekal di bawah 5, lebih daripada 95% H2S akan wujud dalam bentuk bebas dalam air. Air sisa tersebut akan dialirkan melalui komponen membran serat berliang yang diperbuat daripada polipropilena. Dalam proses ini, air sisa tersebut akan mengalir secara terbalik melalui larutan natrium hidroksida yang encer (dengan pH melebihi 11). Dengan cara ini, hidrogen sulfida akan diserap oleh membran tersebut secara tidak boleh balik. Jika nilai pH air sisa kekal pada tahap 5, atau bahkan di bawah 4 sepanjang prosesnya, maka 95% hingga 99% daripada hidrogen sulfida dapat dikeluarkan, dan ia akan terkumpul dalam fasa penyerapan (pada kadar puluhan hingga ratusan kali ganda). Larutan natrium sulfida yang mengandungi alkali dikumpulkan dari pelbagai lokasi pengeluaran, kemudian ditambah asid untuk memisahkan hidrogen sulfida yang berkonsentrasi tinggi. Hidrogen sulfida ini seterusnya digunakan dalam proses Kraus untuk menghasilkan sulfur tulen. Untuk tujuan ini, diperlukan peralatan khusus untuk proses pengekstrakan dan pemulihan sulfur. Pelaburan awal yang diperlukan adalah sekurang-kurangnya 1.5 hingga 2 juta yuan, selain itu kos penyelenggaraan harian juga agak tinggi. 3. Sumber hidrogen sulfida di loji rawatan air menggunakan kaedah pengekstrakan adalah air sisa yang dihasilkan oleh unit penyulingan. Air sisa tersebut boleh diproses melalui kaedah pengekstrakan dan pembersihan dengan alkali di kawasan unit tersebut. Air sisa yang mengandungi sulfur akan diproses terlebih dahulu menggunakan peralatan pengekstrakan wap, agar hidrogen sulfida dapat diekstrak daripada air sisa tersebut dan dimasukkan ke dalam sistem pencucian dengan alkali. Hidrogen sulfida yang masih tinggal akan dibawa ke tungku pemanasan untuk dibakar. Memandangkan alirannya sangat kecil, ia tidak akan memberi kesan kepada proses pembakaran di dalam tungku pemanasan tersebut ； Sebahagian hidrogen sulfida yang masih ada dalam air sisa boleh dibuang ke loji rawatan air sisa. Dengan cara ini, kepekatan hidrogen sulfida di loji rawatan air sisa dapat dikurangkan dengan ketara. Prosesnya adalah seperti berikut: Di kawasan unit penapisan, terdapat satu sistem pencucian dengan alkali. Untuk memproses pengambilan semula hidrogen sulfida, hanya perlu menambah satu lagi sistem stripping sahaja. Disarankan untuk menggunakan pelan ini. Sila nyatakan sumber semasa menyalin: Yijingshuiwang