廢氣治理中硫化氫凈化技術分析

汪翼

（蘇州市環(huán)境科學研究所 江蘇蘇州 215007）

廢氣治理中硫化氫凈化技術分析

汪翼

（蘇州市環(huán)境科學研究所 江蘇蘇州 215007）

硫化氫廢氣常規(guī)凈化方式有吸附法以及氧化法和吸收法三種。目前，新技術的研發(fā)使得硫化氫廢氣處理有了生物法、電化法以及臭氧氧化法等幾種，本文相信論述了生物法凈化工藝。生物法凈化工藝主要針對濃度較大的硫化氫廢氣，不僅無副產(chǎn)物且操作簡單沒有形成二次污染，發(fā)展前景較為廣闊。

廢氣治理；硫化氫廢氣；廢氣凈化技術

作為一種有毒氣體。硫化氫主要產(chǎn)生于工業(yè)生產(chǎn)過程，也存在生態(tài)環(huán)境中自然腐敗過程。工業(yè)產(chǎn)生的硫化氫主要以合成氨工業(yè)、造紙廠、燃氣制造以及污水處理廠為主。硫化氫不僅能企業(yè)管路腐蝕，還能引發(fā)催化劑中毒，嚴重威脅人類生命健康。隨著環(huán)保意識的不斷提升，國家也制定了相對應的排放標準進行嚴格控制。硫化氫廢氣處里方式多種多樣。近年來主要以生物法以及分解法等新技術為主。

1 硫化氫處理技術現(xiàn)狀

1.1 干氧化法

1.1.1 克勞斯法

是1883年英國人發(fā)明的將硫化氫轉(zhuǎn)化成硫磺的方式。被廣泛應用于天然氣加工以及石油加工等領域。在脫硫過程中回收喊硫化氫的氣體，解決廢氣造成的大氣污染問題。此方法的回硫純度能達到99%，是生產(chǎn)硫酸的重要資源之一。近年來，選擇氧化H2S元素硫的技術有了很大的進展。

1.1.2 氧化鐵脫硫法

作為行之有效的經(jīng)典脫硫方式，不僅操作簡單且工藝能耗較低，被廣泛用于城市燃氣脫硫。脫硫劑的主要成分為氧化鐵。其中，以赤泥作為脫硫劑，會含有較高的活性鐵，使用壽命相對于人工氧化鐵以及沼澤鐵而言要周期較長。以赤泥作為主要原料進行氧化鐵高溫煤氣脫硫，存在表面化學反應擴散并轉(zhuǎn)移向動力學過程，且擴散活化能較大。

1.1.3 復合鋅脫硫法

有研究證實，氧化鋅具有一定的脫硫能力。但由于再生能力與硫化動力學較慢，氧化鋅在高溫環(huán)境下會還原成鋅容易氣化。因此，開發(fā)出復合金屬脫硫劑，鐵酸鋅就是鋅復合脫硫劑的一種。

1.1.4 錳礦法

天然錳中含有90%左右的二氧化錳，脫硫過程中將四價猛還原成二價錳具有一定的脫硫能力。其機理是將有機硫轉(zhuǎn)化能硫化氫，然后以你煩的方式進行脫硫，其公式為[1]。操作溫度為400℃，但錳礦脫硫劑在飽和后廢棄。

1.2 濕法氧化法

濕法氧化法主要有氧化鐵懸浮液吸收法、有機催化劑氧化法以及砷堿法三種。具有代表性的為氧化鐵懸浮液吸收法。以鹽作為氧化或催化載體的堿性溶液，使得氧化硫轉(zhuǎn)化為硫的方式被稱作有機催化劑氧化法。砷堿法以含砷的堿性溶液為主，是較為傳統(tǒng)的方式之一，被廣泛應用于原料氣體的脫硫過程中。主要成分為Na4As2S502[2]。此方式脫硫效果顯著，砷是有毒物質(zhì)，已經(jīng)逐漸取締使用。

1.3 吸收法

1.3.1 化學吸收法

化學吸收法主要以強堿性溶液為吸收劑，常用方法有鹽酸納法、乙醇胺法等。該方法的主要優(yōu)勢在于設備和操作較為簡單，經(jīng)濟投入小。但缺點在于部分碳酸鈉變成重碳酸鈉而導致一部分硫酸鹽被消耗吸收效率降低。

1.3.2 物理吸收法

目前，主要以有機溶劑吸收為主?？头嘶瘜W吸收的不經(jīng)濟性等問題。但對硫化氫氣體濃度要求較高。在處理過程中，按照純度要求，將殘留的硫化氫進行化學吸收發(fā)處理。常用的物理吸收法以碳酸丙烯酯和冷甲醛法為主。

2 硫化氫處理技術發(fā)展趨勢

近年來，隨著新技術的手段的不斷開發(fā)，處理低濃度惡臭氣體的主要發(fā)展趨勢向生物法靠攏。生物法不僅操作簡單且費用和投資較低。作為近年來出現(xiàn)的新型脫硫工藝，具有一定的溶解氧控制能力，但在工藝和提高單質(zhì)硫產(chǎn)率方面仍需要不斷深入研究優(yōu)化。

2.1 生物膜法

通常情況下，以吸收生物膜摸摸性描述生物膜降解。我國學者黃兵和孫佩石等人在研究中發(fā)現(xiàn)，通過生物膜模型數(shù)據(jù)實驗得到的賜福生物模型的動力學公式表明，凈化硫化氫的菌群主要以脫硫桿菌為主。生物膜在低濃度硫化氫凈化過程中，主要一下幾種影響因素：液體噴淋量、進氣負荷、pH值等。當近氣負荷較小的時候，微生物能在生物膜上進行高質(zhì)量硫化氫氣體降解，進氣負荷越大凈化效果越好。但是，當負荷達到一定程度時，污染物的濃度高氧會被生物膜消耗，靠近填料的生物膜不能有效利用硫化氫，這說明填料塔已經(jīng)達到除率臨近值。

2.2 生物過濾法

將濾料裝填在濾塔中，在氣體從濾床經(jīng)過時，硫化氫會被生物膜吸收并被微生物代謝。其中H2S氣體的出去效率與污染物反應速率有直接關系。生物過濾式用過去除污染物，通過生物吸附的方式完成濾化過程。

2.3 生物活性炭法

利用活性炭的生物能力，進行硫化氫處理。一般經(jīng)過以下步驟：（1）硫化氫廢氣從氣模進入液膜；（2）溶液中的硫化氫被擴散到生物膜并被吸收捕獲；（3）硫化氫在進入微生物細胞內(nèi)后，被代謝過程分解，在經(jīng)過臭氧去除臭味雜質(zhì)。其原理是利用催化劑及臭氧或紫外線照射下進行分解，既有極強的氧化性，使得硫化氫等氣體變成無臭物質(zhì)。影響凈化效果的主要因素為氧化劑種類和臭氧濃度。對硫因此，提高臭氧濃度會造成一定程度的能量消耗。

3 結語

綜上所述，生物法是近年來發(fā)展起來的新型脫硫工藝，主要用于濃度較低的硫化氫廢氣，與傳統(tǒng)工藝相比，生物法的運行費用低且操作簡單能有效避免二次污染，具有一定的經(jīng)濟性。如今，隨著環(huán)保理念的不斷加重，有關硫化氫廢氣處理技術也逐漸被人們所鬼按住，新技術相比傳統(tǒng)技術無論是處理效果還是操作程度以及經(jīng)濟效益方面都有一定的優(yōu)越性，適合在廢氣處理領域發(fā)展。

[1]朱勝杰,鄒兵,姜素霞.硫化氫清除凈化方法研究進展[J].山東化工，2011，09(01)：191-196.

[2]吳紅應，董放戰(zhàn)，牛利民.硫化氫廢氣處理新方法研究[J].無機鹽工業(yè)，2010，06(10)：162-166.