炼油工厂在原油炼制的过程中,产生的废水中会含有比较高浓度的氨氮和硫化物[1-3]。高氨氮和高硫废水对环境和人的健康会造成严重破坏[4-5]。这些废水必须经过严格处理,使氨氮和硫化物的指标达到国家排放标准才能排放。
炼油厂酸性废水是一种硫化氢、氨和二氧化碳等多元水溶液。这些组分主要以盐的形式存在,这些盐水解后分别产生游离态硫氢、氨和二氧化碳分子,它们分别构成多个平衡的复杂体系。影响这些平衡体系的主要因素是温度和分子比。
目前石化高氨氮酸性水处理比较常用的是汽提工艺,主要包括单塔汽提[6]和双塔汽提[7]两种技术。汽提法除去酸性水中的H2S、NH3基本原理是:在汽提塔中,酸性水与汽提蒸汽逆流接触,废水温度不断升高,从而使水中的H2S和NH3的溶解量逐步降低。
同时,上升的蒸汽不断带走游离状态的H2S和NH3的分子,打破了H2S和NH3汽液平衡,使H2S和NH3连续从水中溢出并被蒸汽带走[8]。