เทคนิคและวิธีการกำจัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรมที่มีก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์

Thread Content

1. แหล่งกำเนิดและรูปแบบการมีอยู่ของก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ ก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์เป็นก๊าซที่ไม่มีสี มีกลิ่นคล้ายไข่เน่า สามารถละลายในน้ำ เอทานอล และกลีเซอรอลได้ น้ำเสียที่มีก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ในบริษัทของเรามีแหล่งกำเนิดหลักมาจากอุปกรณ์การกลั่น และการกำจัดน้ำออกจากถังเก็บน้ำมันดิบ (การกำจัดน้ำออกจากถังเก็บน้ำมันดิบนั้นคิดเป็นสัดส่วนเพียงเล็กน้อยเท่านั้น) ในธรรมชาติ ก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์เกิดขึ้นจากการย่อยสลายซัลเฟต โดยปกติแล้วมีวิธีการสองวิธีในการทำเช่นนี้ ได้แก่ การย่อยสลายซัลเฟตแบบซิมบิโอติก และการย่อยสลายซัลเฟตแบบไฮโบรไบโอติก ในสารละลายน้ำ ก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์จะมีอยู่ในรูปแบบต่างๆ ได้แก่ H2S, HS-, และ S2- โดยรูปแบบการมีอยู่ของมันนั้นขึ้นอยู่กับค่า pH ของน้ำโดยตรง เมื่อค่า pH อยู่ในช่วง 6–6.8 จะมีสารซัลไฟด์ประมาณ 75–90% ที่อยู่ในรูปของ H2S ； ที่ค่า pH = 7 ไซยาไนด์จะแตกตัวออกเป็น H2S และ HS- ในปริมาณที่เท่ากันเกือบทั้งหมด ส่วน S2- จะมีปริมาณเพียงหนึ่งในล้านเท่านั้น แต่เมื่อค่า pH เพิ่มขึ้นเป็น 8 ไซยาไนด์จะอยู่ในรูปของ S2- เป็นหลัก ประการที่สอง อันตรายจากก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ ในกระบวนการผลิตน้ำมัน มักจะเกิดน้ำเสีย 4 ชนิด ได้แก่ น้ำเสียที่มีเกลือ น้ำเสียที่มีกำมะถัน น้ำเสียที่มีน้ำมัน และน้ำเสียที่มีสารด่าง โดยน้ำเสียที่มีกำมะถันนั้นเป็นน้ำเสียที่ก่อให้เกิดอันตรายมากที่สุด และยากต่อการจัดการที่สุดด้วย 1. ก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์สามารถทำปฏิกิริยากับเหล็กในน้ำ รวมถึงไอออน Fe2+ ที่เกิดจากการออกซิเดชันทางเคมี เพื่อสร้างสาร FeS และ Fe(OH)2 ซึ่งเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้ท่อเหล็กเกิดสนิม กระบวนการนี้เรียกว่าการกัดกร่อนของเหล็กโดยไม่มีออกซิเจน 2. สารซัลไฟด์ในน้ำก็มีผลต่อสุขภาพของมนุษย์ สัตว์ และพืชเช่นกัน มีข้อมูลแสดงให้เห็นว่า แม้ความเข้มข้นของก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ในน้ำดื่มจะอยู่ที่เพียง 0.07 มิลลิกรัม/ลูกบาศก์เมตร ก็ยังสามารถส่งผลต่อรสชาติของน้ำได้ เนื่องจากก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์มีความเป็นพิษในระดับเดียวกับกรดไฮโดรไซยานิก ดังนั้น เมื่อความเข้มข้นของก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ในน้ำสูงถึง 0.15 มิลลิกรัม/ลูกบาศก์เมตร ก็จะส่งผลกระทบต่อการเจริญเติบโตของปลาในน้ำได้ 3. ก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่อยู่ในน้ำเสียจะแพร่ออกมาสู่อากาศ โดยความเข้มข้นสูงสุดของก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ในอากาศคือ 10 มิลลิกรัม/ลูกบาศก์เมตร (7 พีพีเอ็ม) แต่ในบางหน่วยการประมวลผลน้ำเสีย ความเข้มข้นของก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์อาจสูงถึงหลายสิบถึงหลายร้อยพีพีเอ็มได้ เมื่อความเข้มข้นอยู่ที่ ≥760 มก./ลูกบาศก์เมตร (502 พีพีเอ็ม) จะทำให้มนุษย์เกิดภาวะพิษเฉียบพลันได้อย่างรวดเร็ว ส่งผลให้หายใจไม่ได้และเสียชีวิตในที่สุด ； เมื่อความเข้มข้นอยู่ระหว่าง 300–760 มิลลิกรัม/ลูกบาศก์เมตร (198–502 ส่วนในล้านส่วน) อาจก่อให้เกิดภาวะน้ำท่วมปอด โรคหลอดลมอักเสบและโรคปอดอักเสบ อาการปวดหัว วิงเวียนศีรษะ คลื่นไส้ อาเจียน และมีปัญหาในการขับถ่ายปัสสาวะ ； เมื่อความเข้มข้นอยู่ที่ 10–300 มก./ม³ (6.6–198 พีพีเอ็ม) อาจทำให้เกิดอาการระคายเคืองตาอย่างรุนแรงได้ และหากสัมผัสเป็นเวลานานขึ้น ก็อาจก่อให้เกิดภาวะน้ำท่วมปอดได้ เว็บไซต์ Yi Jing Shui สรุปวิธีการจัดการน้ำเสียที่มีกำมะถันไว้ดังนี้: 3. วิธีการจัดการกับก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ 1. วิธีการเก็บและกำจัดในระบบปิด คือ การติดตั้งอุปกรณ์สำหรับเก็บก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ไว้ที่จุดที่มีการปล่อยก๊าซออกมา จากนั้นใช้พัดลมดูดก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์มาเพื่อจัดการกับมันต่อไป แต่วิธีนี้มีข้อกำหนดที่เข้มงวดต่ออุปกรณ์ที่ใช้ในการปิดผนึก โดยไม่สามารถมีการรั่วไหลได้ และอุปกรณ์ภายในอุปกรณ์ที่ใช้ในการปิดผนึกนั้นก็ไม่สามารถใช้งาน บำรุงรักษา หรือซ่อมแซมได้ตามปกติ สำหรับโรงบำบัดน้ำเสียของเราแล้ว จำเป็นต้องมีการปิดผนึกบ่อรวบรวมน้ำ ถังกักเก็บน้ำ ถังแยกน้ำมัน และถังลอยตัวของก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ไว้ด้วย หากเป็นเช่นนั้น ไม่เพียงแต่จะมีค่าใช้จ่ายสูงในครั้งเดียวเท่านั้น แต่ยังทำให้ไม่สามารถดำเนินการบำรุงรักษาอุปกรณ์ดังกล่าวได้ในชีวิตประจำวัน ซึ่งจะส่งผลกระทบต่อการทำงานของระบบบำบัดน้ำเสียอีกด้วย แม้ว่าจะสามารถเก็บก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ไว้ได้ แต่วิธีการจัดการกับก๊าซดังกล่าวก็มีเพียงไม่กี่วิธีเท่านั้น ได้แก่ การปล่อยก๊าซออกสู่บรรยากาศในพื้นที่โล่ง ซึ่งวิธีนี้ไม่เพียงแต่จะก่อให้เกิดมลพิษต่อบรรยากาศเท่านั้น แต่ยังอาจทำให้ผู้คนได้รับสารพิษได้อีกด้วย ； ประการที่สองคือการใช้สารด่างในการดูดซับ ซึ่งจำเป็นต้องมีอุปกรณ์สำหรับการล้างด้วยสารด่างแยกต่างหาก อีกทั้งอุปกรณ์ดังกล่าวก็ไม่สามารถดูดซับก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ได้ 100% ดังนั้นก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่เหลือก็จะถูกปล่อยออกสู่บรรยากาศต่อไป ； ประการที่สามคือการใช้เกลือของโลหะหนักเพื่อทำให้สารตกตะกอน แต่มีค่าใช้จ่ายสูงมาก อีกทั้งยังก่อให้เกิดมลพิษจากโลหะหนักอีกด้วย ； ประการที่สี่คือการติดตั้งอุปกรณ์สำหรับการกู้คืนกำมะถัน โดยนำไฮโดรเจนซัลไฟด์มาแปลงให้กลายเป็นกำมะถันในรูปแบบบริสุทธิ์ แต่ต้นทุนในการลงทุนและการบำรุงรักษานั้นสูงเกินไป จึงไม่เหมาะสำหรับการใช้งานในโรงงานขนาดเล็ก โดยสรุปแล้ว วิธีการเก็บรวบรวมและกำจัดก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ในสภาพที่ปิดสนิทนั้น ไม่เหมาะสมสำหรับใช้ในโรงบำบัดน้ำเสียของบริษัทเรา เพื่อแก้ปัญหาความเข้มข้นของก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่ส 2. เทคนิคการใช้แผ่นฟิล์มก๊าซเป็นตัวรองรับ คือเทคนิคการใช้แผ่นฟิล์มก๊าซเพื่อรองรับน้ำหนัก หรืออาจเรียกได้อีกอย่างว่าเทคนิคการดูดซับด้วยแผ่นฟิล์มก๊าซร่วมกับการดูดซับทางเคมี การปรับค่า pH ให้อยู่ที่ระดับต่ำกว่า 5 จะทำให้ H2S ส่วนใหญ่อยู่ในสภาพอิสระในน้ำ จากนั้นน้ำเสียจะไหลผ่านแผ่นมีเมมเบรนชนิดโพลิโพรพิลีนที่มีรูขนาดเล็ก โดยน้ำเสียจะไหลในทิศทางตรงกันข้ามกับสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์เข้มข้น (ที่มีค่า pH สูงกว่า 11) ด้วยวิธีนี้ ก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์จะถูกดูดซับเข้าไปในมีเมมเบรนอย่างไม่สามารถย้อนกลับได้ หากค่า pH ของน้ำเสียคงที่อยู่ที่ 5 ตลอดเวลา หรือแม้แต่ต่ำกว่า 4 ก็จะสามารถกำจัดก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ได้ถึง 95% หรือแม้กระทั่ง 99% และก๊าซดังกล่าวจะถูกรวบรวมไว้ในชั้นที่ใช้ในการดูดซับ (ในปริมาณที่มากขึ้นหลายสิบถึงหลายร้อยเท่า) สารละลายโซเดียมซัลไฟด์ที่มีความเป็นด่างจะถูกรวบรวมมาจากแหล่งผลิตต่างๆ แล้วนำมาผสมกับกรด เพื่อให้เกิดก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ในความเข้มข้นสูง จากนั้นจึงนำก๊าซดังกล่าวมาใช้ในกระบวนการคราวส์เพื่อผลิตกำมะถันบริสุทธิ์ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีอุปกรณ์สำหรับการสกัดก๊าซและอุปกรณ์สำหรับการกู้คืนกำมะถัน โดยมีค่าลงทุนครั้งแรกอย่างน้อย 150–200 ล้านบาท นอกจากนี้ ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาก็ค่อนข้างสูงเช่นกัน 3. วิธีการกำจัดน้ำเสียด้วยการสกัดด้วยไอน้ำ แหล่งที่มาของก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ในโรงบำบัดน้ำเสียนั้นมาจากน้ำเสียที่เกิดขึ้นจากกระบวนการกลั่น ซึ่งสามารถทำการสกัดด้วยไอน้ำและการล้างด้วยด่างได้ในบริเวณโรงงานเอง น้ำเสียที่มีกำมะถันจะถูกนำไปผ่านอุปกรณ์สกัดก๊าซก่อน เพื่อสกัดก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ออกมา จากนั้นก๊าซดังกล่าวจะถูกส่งเข้าสู่ระบบการล้างด้วยด่าง ส่วนก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่เหลือจะถูกนำไปเผาในเตาเผา และเนื่องจากปริมาณก๊าซมีน้อย จึงไม่ส่งผลต่อกระบวนการเผาในเตาเผาแต่อย่างใด ； ก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่เหลืออยู่ในน้ำเสียสามารถนำไปทิ้งที่โรงบำบัดน้ำเสียได้ วิธีนี้จะช่วยลดความเข้มข้นของก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ในโรงบำบัดน้ำเสียได้อย่างมาก ขั้นตอนการดำเนินการมีดังนี้: ในบริเวณอุปกรณ์กลั่นนั้น มีระบบล้างด้วยด่างอยู่แล้วหนึ่งชุด ดังนั้นจึงจำเป็นเพียงเพิ่มระบบสกัดไอน้ำอีกหนึ่งชุดเท่านั้น เพื่อให้สามารถนำก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์มาใช้ประโยชน์ได้ แนะนำให้ใช้แนวทางนี้. หากนำไปเผยแพร่ต่อ กรุณาระบุแหล่งที่มา: เว็บไซต์ Yi Jing Shui Wang