Hidrojen sülfür içeren kimyasal atık suların arıtılma teknikleri

Thread Content

I. Hidrojen sülfürün kaynakları ve varlık biçimleri: Hidrojen sülfür, çürümüş yumurta kokusuna sahip renksiz bir gazdır ve suda, etanolde ve gliserinde çözünür. Şirketimizin hidrojen sülfür içeren atık suları esas olarak damıtma ünitelerinden ve ham petrol depolama alanlarından elde edilmektedir (ham petrol depolama alanlarından gelen atıklar sadece küçük bir oranı oluşturmaktadır). Doğada hidrojen sülfür, sülfatların indirgenmesiyle oluşur ve bunun için genellikle iki yol vardır: anabolik sülfat indirgeme reaksiyonu ve katabolik sülfat indirgeme reaksiyonu. Hidrojen sülfür, sulu çözeltilerde H2S, HS- ve S2- olmak üzere üç farklı formda bulunur ve bu varlık şekli doğrudan suyun pH değerinden etkilenir. pH değeri 6-6.8 olduğunda, sülfürlerin %75-90’ı H2S formunda bulunur ； pH=7 değerinde, sülfürler neredeyse eşit miktarlarda H2S ve HS- olarak ayrışır; S2- oranı ise milyonda bir kadardır. pH 8 olduğunda ise kükürt esas olarak S2- formunda bulunur. II. Hidrojen sülfürün zararları: Rafineri üretiminde genellikle dört tür atık su oluşur: tuzlu atık su, kükürtlü atık su, yağlı atık su ve alkali artık atık su. Bunlar arasında en büyük zararı veren ve en zor işlenen ise kükürtlü atık sudur. 1. Hidrojen sülfür, suda demir ile ve kimyasal oksidasyon sonucu oluşan Fe2+ iyonlarıyla reaksiyona girerek FeS ve Fe(OH)2 oluşturur; bu da demir boruların paslanmasının başlıca nedenidir. Bu süreç, demirin oksijensiz korozyonu olarak adlandırılır. 2. Suda bulunan sülfürler, insanların ve hayvanların sağlığı üzerinde de etkilidir. Bazı verilere göre, içme suyundaki hidrojen sülfür konsantrasyonu 0,07 mg/m3 seviyesinde bile suyun tadını etkileyebilir. Hidrojen sülfür, hidrojen siyanürle aynı düzeyde toksik bir madde olduğundan, suda hidrojen sülfür konsantrasyonu 0,15 mg/m3’e ulaştığında balıkların büyümesi etkilenir. 3. Atık sulardaki hidrojen sülfür hava içine yayılır; havadaki maksimum izin verilen hidrojen sülfür konsantrasyonu 10 mg/m3 (7 ppm)’dir, ancak atık su arıtma tesislerindeki bazı işleme birimlerinde hidrojen sülfür konsantrasyonu bazen onlarca ila yüzlerce ppm seviyelerine ulaşabilir. Konsantrasyon ≥760 mg/m3 (502 ppm) olduğunda, insanlarda hızla akut zehirlenme meydana gelir ve solunum felci nedeniyle ölüm gerçekleşir ； Konsantrasyon 300–760 mg/m3 (198–502 ppm) arasında olduğunda, pulmoner ödem, bronşit ve zatürre, baş ağrısı, baş dönmesi, bulantı, kusma ve idrar yapma güçlüğüne neden olabilir ； Konsantrasyon 10–300 mg/m3 (6,6–198 ppm) olduğunda gözlerde akut tahriş belirtileri ortaya çıkabilir; biraz daha uzun süreli maruz kalma ise pulmoner ödemye neden olur. Yi Jing Shui ağı, kükürtlü atık suların arıtılması için kullanılan teknik yöntemleri şu şekilde özetlemektedir: III. Hidrojen sülfürün giderilme yöntemleri 1. Kapalı toplama ve işleme yöntemi: Hidrojen sülfürün yoğun olarak salındığı yerlere kapalı toplama cihazları yerleştirilebilir ve hidrojen sülfür bu cihazlar aracılığıyla toplanarak işlenebilir. Ancak bu yöntem, sızıntı olmaması gereken kapalı sistemler için oldukça katı gereksinimler talep eder ve kapalı sistemlerdeki ekipmanların normal şekilde çalıştırılması, bakımı ve onarımı mümkün olmaz. Atık su arıtma tesisimiz açısından ise hidrojen sülfür gazının toplanması için su toplama kuyuları, tampon tanklar, yatay akışlı yağ ayırma havuzları ve girdaplı hava yüzdürme havuzları kapalı sistemler halinde kullanılmalıdır. Eğer böyle olursa, sadece tek seferlik yatırım aşırı yüksek olmakla kalmaz, aynı zamanda söz konusu üniteler günlük olarak işletilemez ve bu da atık su arıtma sisteminin normal çalışmasını etkiler. Kapalı bir ortamda toplanabilseler bile, toplanan hidrojen sülfür gazının başlıca işlenme yöntemleri şunlardır: Birincisi, açık bir alanda doğrudan atmosfere salınmasıdır; bu yöntem sadece atmosferi kirletmekle kalmaz, aynı zamanda insanların zehirlenmesine de neden olabilir ； İkincisi, alkali sıvı kullanılarak emilmesidir; bu yöntem için ayrı bir alkali yıkama cihazı gereklidir ve bu cihaz hidrojen sülfür gazını %100 ememez. Kalan hidrojen sülfür gazı ise atmosfere salınmaya devam eder ； Üçüncüsü, ağır metal tuzları kullanılarak çöktürme yapılmasıdır; ancak bu yöntem çok maliyetlidir ve aynı zamanda ağır metal kirliliğine yol açar ； Dördüncüsü, kükürt hidroksitini saf küküre dönüştürmek için kükürt geri kazanım cihazları kullanılmasıdır; ancak hem bu tür yatırımların hem de bakım maliyetlerinin çok yüksek olması, küçük ölçekli tesisler için uygun olmamasına neden olmaktadır. Sonuç olarak, hidrojen sülfürün kapalı sistemle toplanması ve bertaraf edilmesi yöntemi, şirketimizin atık su tesislerinde yüksek hidrojen sülfür konsantrasyonu sorununu çözmek için uygun değildir. 2. Destekleyici gaz filmi yöntemi, destekleyici gaz filmi teknolojisi veya membran aracılığıyla desorpsiyon-kimyasal absorpsiyon teknolojisi olarak adlandırılan teknoloji kullanır. pH değeri 5’in altında tutularak veya buna ayarlanarak, suda %95’ten fazlası serbest halde bulunan H2S, atık suyun polipropilen hidrofobik mikroporlu hücresel membran bileşenlerinin iç kanalından geçirilmesi ve kabuk kanalında seyreltilmiş sodyum hidroksit çözeltisi (pH > 11) aracılığıyla ters akışla iletilmesi yoluyla, hidrojen sülfür membran tarafından geri dönüşümsüz şekilde emilir. Eğer atık suyun pH değeri baştan sona 5’ta, hatta 4’ün altında kalırsa, hidrojen sülfürün %95’i hatta %99’u uzaklaştırılabilir ve emilim fazında onlarca ila yüzlerce kat artırılabilir. Alkali içeren sodyum sülfür sulu çözeltileri, çeşitli üretim yerlerinden bir araya getirilerek asit eklenip buharlaştırılır; böylece yüksek konsantrasyonlu hidrojen sülfür elde edilir ve Kroll yöntemiyle saf kükürt üretilir. Bu süreç için buharlaştırma ve kükürt geri kazanım tesislerine ihtiyaç duyulur; başlangıç yatırımı en az 1,5–2 milyon yuan olup günlük bakım maliyetleri de oldukça yüksektir. 3. Stripping geri kazanım yöntemiyle atık su arıtma tesislerindeki hidrojen sülfür kaynağı esas olarak damıtma ünitesinden elde edilen atık sulardır; bu sular ünite bölgesinde stripping ve alkali yıkama işlemleriyle arıtılabilir. Kükürtlü atık sular öncelikle atık su stirenasyon cihazından geçirilerek hidrojen sülfür, atık sulardan ayrılıp alkali yıkama sistemine gönderilir. Alkali yıkamadan kalan hidrojen sülfür ise ısıtma fırınında yakılır; akış hızı çok düşük olduğundan ısıtma fırınının yanmasını etkilemez ； Atık suda kalan hidrojen sülfür miktarı arıtma tesislerine gönderilebilir; bu sayede arıtma tesislerindeki hidrojen sülfür konsantrasyonu önemli ölçüde azaltılabilir. Süreç şu şekildedir: Damıtma ünitesi bölgesinde mevcut olarak bir adet alkali yıkama sistemi bulunmaktadır; hidrojen sülfürün geri kazanımı ve işlenmesi için sadece bir adet stripping sistemi eklenmesi yeterlidir. Bu çözümün kullanılması önerilir. Kopyalarken kaynağı belirtin: Yi Jing Shui Ağı