硫化廢水處理工程實例以橡膠企業為例，重點研究硫化廢水處理工藝在此類企業中應用。硫化廢水主要來源于橡膠企業，汽車行業的發展帶動橡膠行業的崛起。硫化廢水體量逐年增加。硫化廢水處理工藝選擇主要以吸附法、氧化法、生物法等，文中以硫化廢水處理案例以某生產再生膠為實例進行。
　　
　　1硫化廢氣特性和處理工藝
　　
　　1.1硫化廢氣特性及處理要求
　　
　　江蘇某橡膠企業主要生產三元乙丙再生膠，在硫化過程中會排放出帶有強烈刺激性氣味的廢氣，主要由油煙、揮發性有機物(VOCs)、H2S和NH3等組成。廢氣經處理后直接排放，排氣筒高度為15m。顆粒物和NMHC指標執行《橡膠制品工業污染物排放標準》(GB27632-2011)：顆粒物≤12mg/m3，NMHC≤10mg/m3；H2S排放速率和臭氣濃度執行《惡臭污染物排放標準值》(GB14554-1993)：H2S≤0.33kg/h，臭氣≤2000。
　　
　　1.2設計工藝流程
　　
　　該公司原有廢氣處理工藝已采用“兩級噴淋+兩級活性炭”組合技術。該工藝在運行初期處理效果顯著，但運行一段時間后導致活性炭吸附飽和，則使得其處理效果顯著下降且不能滿足相應排放標準。本工程針對廢氣處理現狀，對其進行了相應改造，設計了一套“兩級堿噴淋+兩級活性炭+光催化除臭”組合工藝，流程示意圖如圖1所示。企業廢氣設計風量為20000m3/h，堿噴淋設備可有效吸收H2S等溶于水的酸性臭氣，且對于部分水溶性強的VOCs也有很好的去除效果。通過活性炭吸脫附，可將難溶于水的有機物去除，降低廢氣非甲烷總烴濃度，同時吸附臭氣。光催化裝置中產生的自由基可使得有機物徹底礦化，達到相應廢氣排放標準。
　　
　　
　　
　　該工藝中光催化裝置經優化后具有以下優點：
　　
　　(1)使用綜合凈化技術激發紫外光，裝置1米處紫外光照強度提升至250μw/cm2以上；
　　
　　(2)采用高速空氣流涂覆技術對紫外石英燈管覆膜，大大減小燈管漏氣率，并加強燈管的使用壽命，從8000h提高到14000h，節約運行成本；
　　
　　(3)采用穩定技術將催化劑負載到陶瓷基載體上，陶瓷基有較大的比表面積(500~7002/g)，有很好的吸附性能，大大增強了光催化效率。
　　
　　2主要構筑物及工藝參數
　　
　　2.1噴淋塔(兩套)
　　
　　設備材質為聚丙烯(PP)塑料，?×H=2.5×7.5m，空塔氣速1.0m/s。兩層填料(含鮑爾環?5mmPP填料)，每層高1.5m，各配
　　
　　備一只PP螺旋噴嘴，噴淋密度為1m3/(m2·h)。該設備含有包括PP加藥槽在內的自動加藥池。
　　
　　2.2活性炭吸附裝置(兩套)
　　
　　設備材質為304不銹鋼，活性炭箱尺寸L×W×H=4.0×2.5×2.5m，吸附劑為顆粒碳，裝填量為3.3t，過濾風速為0.55m/s。
　　
　　2.3高效油水分離器
　　
　　設備材質為304不銹鋼，油水分離器尺寸L×W×H=2.0×1.8×1.8m，進出口尺寸為?0.9m。過濾材料為高速旋轉網盤，功率8.8kW。
　　
　　2.4光催化凈化集成系統
　　
　　光催化凈化尺寸L×W×H=4.5×1.5×1.8m，紫外燈管130套，總功率20kW。
　　
　　2.5引風機(兩套)
　　
　　設備材質為碳鋼，靜壓3500Pa，功率45kW，變頻控制，電機防爆。
　　
　　2.6干式過濾器(兩套)
　　
　　設備材質為碳鋼，L×W×H=1.5×1.0×1.0m。
　　
　　2.7排氣筒
　　
　　設備材質為纖維增強復合材料，尺寸為?×H=0.9×15m，配備井字架、纜風繩、避雷針、采樣口、采樣平臺、防雨帽、排液口等。
　　
　　3工程運行分析
　　
　　3.1運行效果
　　
　　廢氣處理工藝改造前后排氣口各指標濃度和去除效率分別見表1和圖2。改造前廢氣處理系統出氣口H2S濃度為0.01mg/m3，臭氣濃度為1140，均能達到國家排放限值。但由于臭氣較為敏感，雖低于國家規定的濃度值2000的排放要求，但惡臭味依然明顯導致鄰避效應問題突出。油煙和NMHC濃度分別為24.3和12.3mg/m3，均超出了標準限值的12和10mg/m3。H2S因其良好的水溶性，在改造前的處理設備中的去除率可達到82%。處理設備進口中油煙含量偏高，處理效率需達到85%以上才能達到國家排放標準，而“兩級噴淋+兩級活性炭”組合工藝對油煙的去除率僅為68%，臭氣去除率為46%，NMHC去除率則低至24%。處理效果不理想是因為改造前的處理工藝存在明顯弊端：一方面，油煙、某些NMHC、臭氣中的苯系物等廢氣水溶性較差，難以通過堿噴淋去除；另一方面，活性炭對廢氣的吸附量有限，尤其是堿噴淋處理后廢氣未進行干燥直接進入活性炭吸附箱時會攜帶大量水汽，與廢氣形成吸附競爭，使活性炭更快達到吸附飽和，導致對污染物的吸附效果驟減。
　　
　
　　
　　改造后廢氣處理系統出氣口油煙、H2S、NMHC和臭氣濃度分別為6.23、0.006、0.18mg/m3和217，均達到了國家排放標準，處理效率分別為92%、89%、99%和90%，處理效果顯著。這是由于高效油水分離器可針對性去除含油物質，提高油煙去除率，降低出氣口油煙含量。光催化氧化裝置使用陶瓷基光催化劑，并與綜合凈化技術耦合，增強斷鍵能量，打開化學鍵，分解有害廢氣，可將前段廢氣處理工序殘留的難溶性有機物徹底氧化為無污染的CO2和H2O，污染物去除效率從原來的65%提高至87%。即使使用一年之久，去除效率仍穩定在82%以上。處理末端的活性炭箱可應對廢氣量大，前端處理不徹底的情況，保證了廢氣的達標排放。
　　
　　3.2經濟效益分析
　　
　　由于使用特有熱穩定負載技術，使催化劑穩定牢固負載于陶該項目穩定運行的一年中，紫外燈管具有很好的光量子產率，衰減率極低，實測小于5%。
　　
　　該工程固定投資費用59萬元；裝機功率為446kW，運行功率為312.2kW，按每天工作8h，電耗為2500kW·h/d，按電價為0.7元/(kW·h)計，功率因數取0.80，則電費為175元/d；片堿和顆粒活性炭等藥劑費2萬元/年，按每年360天計，即5.6元/d；定員10人，工資按2000元/(人·月)計算，則人工費為133元/d；運行費用合計為313.6元/d。
　　

　　橡膠企業在硫化廢水處理工程案例中，采用兩級組合工藝，處理后的排氣口油煙可以達到最佳的90%以上，硫化廢水處理基本完成國家對此類廢水環評要求。整個處理系統具有較強的適應性、實用性和先進性，取得了較好的環境效益和社會效益。