汽提法通常用于脫除污水中的溶解性氣體和某些揮發(fā)性物質(zhì)。其原理是將空氣或水蒸氣等載氣通入水中，使載氣與污水充分接觸，導致污水中的溶解性氣體和某些揮發(fā)性物質(zhì)向氣相轉移，從而達到脫除水中污染物的目的。一般使用空氣為載氣時(shí)稱(chēng)為吹脫，使用蒸汽為載氣時(shí)稱(chēng)為汽提。

空氣吹脫通常只用于脫除用石灰石中和酸性污水和經(jīng)過(guò)軟化處理或電滲析、反滲透處理后的污水中的C02，以提高因（：02而產(chǎn)生的低pH值、滿(mǎn)足后續生物處理的需要。

汽提法常被用于含有H2S、HCN、NH3、CSz等氣體和甲醛、苯胺、揮發(fā)酚等其他揮發(fā)性有機物的工業(yè)廢水的處理，以避免這些酸性物質(zhì)對活性污泥中微生物可能產(chǎn)生的毒害和避免發(fā)生硫化氫中毒事故。

1.常用類(lèi)型

處理含有硫化物、酚、氰化物、氨氮等物質(zhì)的酸性污水常用的蒸汽汽提方式有雙塔汽提和單塔汽提兩大類(lèi)。

雙塔汽提是使原料污水依次進(jìn)人硫化氫汽提塔和氨氣汽提塔，在兩個(gè)塔內分別實(shí)現硫化氫和氨氣從污水中分離的過(guò)程。雙塔汽提可同時(shí)獲得高純度的硫化氫和氨氣，凈化水水質(zhì)較好，可回用或進(jìn)人綜合污水處理廠(chǎng)處理后排放。其缺點(diǎn)是設備復雜，蒸汽消耗量大。

單塔汽提是利用硫化氫和氨在不同溫度下在水中溶解度的變化存在差異這一特性，使污水在汽提塔內溫度高低變化，從而實(shí)現氨與酸性氣分別從污水中脫出。單塔汽提的特點(diǎn)是在一個(gè)汽提塔內同時(shí)實(shí)現硫化氫和氨氣分離的過(guò)程，其優(yōu)點(diǎn)是設備簡(jiǎn)單、蒸汽單耗低。常用的單塔汽提為單塔加壓側線(xiàn)抽出汽提（見(jiàn)圖2- [#]),該工藝流程具有設備簡(jiǎn)單、操作平穩、蒸汽單耗低、原料水質(zhì)適應范圍寬等特點(diǎn)，能同時(shí)高效率地將硫化氫和氨脫出，凈化水水質(zhì)好。當污水中氨含量較低，只需脫除硫化氫時(shí)，為進(jìn)一步簡(jiǎn)化流程和操作，可采用單塔加壓無(wú)側線(xiàn)抽出流程（見(jiàn)圖 [#]-10)。

汽提產(chǎn)生的硫化氫和氨氣必須予以回收，因為焚燒只是將硫化氫氧化為二氧化硫后排放，而二氧化硫是產(chǎn)生酸雨的一個(gè)主要原因，國家有關(guān)法規對此有嚴格的規定。因此，提倡使用的汽提裝置要同時(shí)具備將硫化氫收集處理的能力，一般是將硫化氫送到

圖2-9單塔加壓側線(xiàn)抽出汽提示意圖 [#]一汽提塔；2_換熱器；3—一級冷凝器；4一二級冷凝器；5—三級冷凝器；

6一一級分凝器；7—二級分凝器；8—三級分凝器

2.單塔加壓側線(xiàn)抽出汽提原理

單塔加壓側線(xiàn)抽出汽提的具體原理是在低溫（低于sot)和一定壓力下，氨在水中溶解度較大，相比之下二氧化碳、硫化氫等酸性氣體的溶解度較小，即液相中氨含量較大而氣相則主要由酸性氣組成。當溫度較高（大于 [#]0尤）時(shí)，因為氨在水中的溶解度迅速下降而揮發(fā)至氣相，從而改變氣相組成，使氣相主要成分為氨。

單塔加壓側線(xiàn)抽出汽提的流程是以冷原料水或凈化水作為冷進(jìn)料打人汽提塔頂部，將塔頂溫度降低后，實(shí)現硫化氫、二氧化碳從污水中分離的過(guò)程；經(jīng)與凈化水換熱后的原料水作為熱進(jìn)料打人塔的上部，塔底部由重沸器或蒸汽直接供熱，將硫化氫、二氧化碳和氨氣從污水中分離出來(lái)，塔底排出合格的凈化水，塔中部形成一個(gè)硫化氫含量少、氨氣濃度高的區域，由此抽出富氨側線(xiàn)氣，實(shí)現氨氣從污水中分離的過(guò)程。

3.單塔加壓側線(xiàn)抽出汽提塔運行控制的參數

單塔加壓側線(xiàn)抽出汽提法的主要控制參數有塔底溫度、塔頂溫度、操作壓力、側線(xiàn)抽出比等，另外，抽出口位置、冷熱進(jìn)料比、酸性氣流量等對汽提效果的影響也很大，操作中對以上這些參數都應該嚴格控制。汽提塔內進(jìn)行的是一個(gè)化學(xué)電離平衡與相平衡共存的精餾分離過(guò)程，具體參數值與酸性水水質(zhì)、水量及對酸性氣、凈化水的水質(zhì)要求等因素有關(guān)。

實(shí)際生產(chǎn)中，塔底溫度、塔頂溫度、操作壓力是固定不變的，但由于酸性原料水的濃度很難保持穩定不變，為保證酸性氣質(zhì)量和凈化水的水質(zhì)較好要根據污水的具體性質(zhì)，結合一定的汽提負荷，進(jìn)行優(yōu)化篩選來(lái)確定側線(xiàn)抽出比、抽出口位置、冷熱進(jìn)料比、酸性氣流量這幾個(gè)參數的具體值。

4.單塔加壓側線(xiàn)抽出汽提塔塔底溫度的控制

塔底溫度：160~163t，不能低于160T。

根據酸性水（NH3-H2S-C02-H20)的性質(zhì)，當溫度高于 [#]20°C時(shí)，隨著(zhù)溫度的繼續升高，NH4HS、NH4HC03、NH4COONH2的水解反應加速進(jìn)行，NH3、H2S、C02等水解產(chǎn)物加速向氣相轉移，水中這些成分的含量自然會(huì )急速下降。汽提塔就是利用酸性氣在水中的這種特性，將酸性水初步凈化。

工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗表明，對于質(zhì)量比小于2%的酸性污水，如果側線(xiàn)抽出口以下取20塊浮閥塔盤(pán)，則塔底溫度為時(shí)，可以使凈化水中氨含量小于250mg/L、硫化氫小于100mg/L。為滿(mǎn)足越來(lái)越嚴格的排放標準的要求，盡可能降低凈化水中硫化氫和氨的含量，必須保證塔底溫度不能低于160t。

5.單塔加壓側線(xiàn)抽出汽提塔塔頂溫度的控制塔頂溫度：35-々ST，即40尤左右。

理論上講，以801為界，硫化氫和氨在汽提塔氣相中的組成會(huì )出現相反的變化。低于801時(shí)，NH3在水中的溶解度較大，而！!#、（：02的溶解度較小。溫度越低，氣相中硫化氫的分壓越高，單塔側線(xiàn)抽出汽提法正是利用這一特性完成h2s、co2與 ^13的分離。在低溫和一定壓力下，氣相中的NH3幾乎全部溶解在液相中，并與水中的H2S、C02形成可溶性的銨鹽。由于h2s和《)2在液相中的溶解度較小，此時(shí)氣相主要有H2S和(：02組成。當溫度高于80t：時(shí)，^^3在液相的溶解度就迅速降低，大量揮發(fā)使得氣相中nh3的濃度隨之急增，從而改變氣相的組成。為達到既保證塔頂排出的酸性氣體的質(zhì)量、又降低蒸汽消耗的目的，塔頂溫度的控制十分重要。

工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗表明，在塔上段分離單元高度足夠時(shí)，若塔頂溫度為35~45弋，對于質(zhì)量比高達8%的酸性污水，氨幾乎都溶解在液相中，酸性氣體中氨的體積比含量均小于0.2%。因此要嚴格控制塔頂溫度在40尤左右，當進(jìn)水水質(zhì)相對穩定時(shí)，塔頂溫度也不要出現大的波動(dòng)。

6.單塔加壓側線(xiàn)抽出汽提塔操作壓力的控制

操作壓力：塔底壓力0_51~ [#].53MPa,塔頂壓力為0.49~0.50MPao當塔頂溫度不變時(shí)，對于同樣的原水，塔頂壓力的變化會(huì )影響塔頂氣相組分。若塔頂氣相平衡壓力升高，氣相硫化氫的濃度就會(huì )變大；反之，若塔頂氣相平衡壓力降低，氣相硫化氫的濃度就會(huì )變小。

同樣，當塔頂壓力不變時(shí)，對于同樣的原水，氣相溫度的改變也會(huì )引起氣相組分的變化。如果氣相溫度降低，氣相中硫化氫組分含量就會(huì )升高；反之，如果氣相溫度升高，氣相中硫化氫組分含量就會(huì )降低。實(shí)際生產(chǎn)上，通常的做法是保持塔的操作壓力不變，由于塔底溫度由塔底壓力決定，即塔底溫度也保持衡定，一般通過(guò)采取改變汽提負荷、側線(xiàn)抽出比、冷熱進(jìn)料比、酸性氣流量等措施以調整塔頂溫度的方法來(lái)控制凈化水的水質(zhì)和酸性氣體的質(zhì)量。

工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗表明，汽提塔底溫度控制在160~ [#]63T時(shí)，塔底液相的蒸汽壓性質(zhì)與水汽的性質(zhì)相似，因此，一般控制塔底壓力為0.51~0.53MPa,減掉全塔塔盤(pán)和填料的3~ [#]kPa的壓降，塔頂壓力常維持在0.49~ [#].50MPa。

7.單塔加壓側線(xiàn)抽出汽提塔側線(xiàn)抽出比的控制

單塔加壓側線(xiàn)抽出汽提塔的側線(xiàn)抽出比是指側線(xiàn)抽出氣量與汽提塔進(jìn)污水量的比值。根據硫化氫、二氧化碳、氨在不同溫度下在水中的溶解特性，通過(guò)用蒸汽在汽提塔塔底汽提后，污水中的硫化氫、二氧化碳、氨進(jìn)人氣相，并向塔頂方向移動(dòng)，在塔頂再用低溫污水打回流將溫度降到40弋左右，于是氣相中的NH3再次溶解于水中，即又回到液相，此時(shí)氣相以硫化氫、二氧化碳等酸14氣體為主，這樣一來(lái)，可以通過(guò)在塔頂排出氣相，完成酸性氣的分離過(guò)程。

水流在向塔底方向流動(dòng)過(guò)程中不斷升溫，當溫度超過(guò)80T后，氨就會(huì )再次從液相進(jìn)入氣相，于是在汽提塔中部氣相逐漸積累，形成氨聚集區。單塔加壓側線(xiàn)抽出汽提就是利用這一特性，在汽提塔中部合適的位置開(kāi)一側線(xiàn)，將富氨氣體抽出，再經(jīng)分凝系統逐級分凝后，獲得初級氣氨產(chǎn)品，完成氨分離過(guò)程。因此,側線(xiàn)抽出比與原料水的濃度、汽提蒸汽負荷和凈化水水質(zhì)直接相關(guān)。

生產(chǎn)經(jīng)驗表明，側線(xiàn)抽出比直接影響凈化水水質(zhì)。當來(lái)水濃度一定時(shí)，若側線(xiàn)抽出比過(guò)小，塔內富氨聚集區的范圍加寬，會(huì )導致部分氨再次回到液相，引起凈化水中氨含量上升。若側線(xiàn)抽出比過(guò)大，分凝系統的冷凝液量增加會(huì )導致汽提蒸汽消耗量變大，引起裝置能耗升高。因此，側線(xiàn)抽出比和抽出比位置的確定與凈化水水質(zhì)及汽提能耗有關(guān)，針對不同原料水，要經(jīng)過(guò)改變參數值來(lái)篩選確定。側線(xiàn)抽出比一般為20%左右。

8.單塔加壓側線(xiàn)抽出汽提塔冷熱進(jìn)料比的控制

單塔加壓側線(xiàn)抽出汽提的冷熱進(jìn)料比是指冷進(jìn)料和熱進(jìn)料數量的比值，冷熱進(jìn)料比減小，即冷進(jìn)料減少、熱進(jìn)料增加，有利于降低能耗。進(jìn)料比的大小與原料酸性水的濃度有關(guān)，由于冷進(jìn)料主要在塔頂冷回流，因此原料酸性水濃度越高，為保持塔頂 [#]01左右的低溫和酸性氣的質(zhì)量，所需要的冷進(jìn)料量就越大，裝置的能耗也相應增加。

生產(chǎn)上冷熱進(jìn)料比一般為1: 5左右。

9.單塔加壓側線(xiàn)抽出汽提塔酸性氣流量的控制

根據酸性水體系的性質(zhì)，當塔頂溫度不變時(shí)，塔頂壓力的變化與塔頂氣相組分有關(guān)，氣相中H2S和co2的濃度增加時(shí)，氣相平衡壓力就升高，如果氣相H2S和co2濃度減少時(shí)，氣相平衡壓力就降低。同樣，塔頂壓力不變時(shí)，溫度升高則氣相中的h2s和co2濃度降低，而溫度降低則氣相中的H2S和C02濃度增加。在實(shí)際生產(chǎn)中，塔內的壓力一般都保持不變，因此，可以將塔頂的溫度作為控制酸性氣流量和質(zhì)量的參數。即溫度降低時(shí)加大酸性氣的流量，溫度升高時(shí)減少酸性氣的流量。

另外，當原料水中硫化氫含量發(fā)生變化后，塔上段的氣相組成就會(huì )發(fā)生改變，繼而影響塔上段的溫度分布。因此，通過(guò)塔上段的溫差變化可以掌握原料水中硫化氫含量是否發(fā)生變化，根據塔上段的溫差變化的多少調節酸性氣的流量，可以達到使凈化水中硫化氫含量盡可能低的目的。

通常是原料水中硫化氫含量升高后，塔上段的氣相中硫化氫的分壓就會(huì )增加，隨之引起塔上段的溫差變大，此時(shí)加大酸性氣的流量即可以達到穩定汽提塔操作壓力、保證凈化水水質(zhì)的目的。反之，原料水中硫化氫含量降低后，塔上段的氣相中硫化氫的分壓就會(huì )減少、塔上段的溫差變小，此時(shí)減小酸性氣的流量才可以達到穩定汽提塔操作壓力、保證凈化水水質(zhì)的目的。

10.單塔加壓側線(xiàn)抽出汽提塔原料水中氨的含量升高后的對策

當原料水中氨的含量升高后，在汽提塔內表現為中部氨聚集

區會(huì )逐漸加寬，同時(shí)受塔底段分離級數的限制，凈化水中氨的含量也會(huì )逐漸升高。此時(shí)為保證凈化水質(zhì)量，可同時(shí)采取加大汽提蒸汽負荷量和加大側線(xiàn)抽出氣量?jì)煞N措施。

(1)加大汽提蒸汽負荷量，可以促使液相中的nh3向汽相轉移，從而使凈化水的水質(zhì)得到保證。此時(shí)由于蒸汽負荷加大，塔內壓力將會(huì )升高，為穩定汽提塔的操作壓力，好還要加大側線(xiàn)抽出氣量，將氨帶出塔體，保持塔壓的平衡。

(2)加大側線(xiàn)抽出氣量，將氨帶出塔體，由于塔中部抽出氣量加大，塔內壓力將會(huì )降低，此時(shí)加大汽提蒸汽負荷量，可以將液相中的NH3汽提出來(lái)，使凈化水的水質(zhì)得到葆證，又保持了塔內壓力的平衡。

實(shí)際上，上述兩種措施是相輔相成的；一般根據塔頂壓力來(lái)控制側線(xiàn)抽出氣量，并通過(guò)定時(shí)監測進(jìn)水水質(zhì)的化驗結果，調節汽提蒸汽負荷量，從而保證汽提塔操作壓力的穩定和凈化水的質(zhì)暈。

11.單塔加壓側線(xiàn)抽出汽提塔運行的注意事項

(1)根據原料水的來(lái)源和性質(zhì)，必要時(shí)要采取脫氣除油措施。由于酸性水通常是從上游裝置的油水分離器排出來(lái)的，水中會(huì )不可避免地溶有少量輕質(zhì)油，為減少污油在汽提塔相關(guān)設備中的積累和對汽提塔內汽液平衡的影響，一定要嚴格控制進(jìn)人汽提塔的酸性污水的含油量�？刹扇≡谠�料水進(jìn)口處設除油器、罐和分凝器上設排油口等措施。

(2)處理高濃度酸性污水時(shí)，冷進(jìn)料要有冷卻措施。如前所述，汽提塔酸性氣的質(zhì)量主要與塔頂溫度有關(guān)，而作為冷進(jìn)料的原料水溫度又直接影響塔頂溫度。工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗表明，即使酸性污水中硫化氫和氨的重量比高達8%,如果作為冷回流的原料水溫度較低、能有效地將塔頂溫度控制在40T左右，那么此時(shí)酸性氣的質(zhì)量是有保證的。因此，為了克服原料水溫的不穩定性，好能配備冷進(jìn)料的冷卻措施，在保證酸性氣質(zhì)量和凈化水水質(zhì)的條件下，不僅增加裝置的處理能力，還可以降低整個(gè)裝置的生產(chǎn)能耗。

(3)為保證酸性氣的質(zhì)量，酸性氣要有冷凝冷卻器。如前所述，即使酸性水水質(zhì)發(fā)生一些變化，只要將汽提塔塔頂溫度控制在401以下，即便塔頂溫度有所改變，酸性氣的質(zhì)量仍是有保證的。但工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗表明，由于種種原因，汽提塔塔頂溫度極易發(fā)生波動(dòng)，而塔頂溫度剛開(kāi)始變化時(shí)，汽提塔的操作仍可保持基本穩定。因此，為保征酸性氣的質(zhì)量和增加裝置的操作穩定性，在盡可能控制塔頂濞度不變的同時(shí)，好設一臺酸性氣的冷凝冷卻器、降低酸性氣的溫度。

(4)側線(xiàn)氣分凝系統的第二級冷凝器負荷要有適當富裕量。為節省能量，作為側線(xiàn)氣冷卻介質(zhì)的原料水經(jīng)過(guò)換熱后都是作為汽提塔的熱進(jìn)料，即通過(guò)調節熱進(jìn)料的流量可以控制分凝系統第一級冷凝器的冷后溫度。因為第一級冷凝器的主要作用是從側線(xiàn)氣中脫水，因此第一級泠凝器的冷后富氨氣溫度的變化直接影響第二級冷凝器的負荷。為能適應第一級冷凝器的冷后溫度變化與熱負荷的轉移，要保證第二級冷凝器負荷要有適當富裕量。為保證分凝系統的操作穩定侏，要使第二級冷凝器負荷的富裕量能適應第一級冷凝器的冷后竄氨氣溫度波動(dòng)±51的要求。如果難以達到上述目的，還可以考慮增設第三級冷凝器。