本發(fā)明涉及廢水處理領(lǐng)域,具體涉及一種含硫化物廢水的處理方法。
背景技術(shù):
含硫化物廢水來(lái)源廣泛,包括煉油、焦化、制藥、制革等行業(yè),各行業(yè)廢水的組分以及硫化物濃度都有很大的不同,硫化物的危害主要有以下3個(gè)方面:
(1)對(duì)設(shè)備的腐蝕
硫化氫可與水中的亞鐵離子發(fā)生反應(yīng),生成FeS和Fe(OH)2,這是造成鐵管銹蝕的主要原因。同時(shí)在潮濕的條件下,揮發(fā)至空氣中的硫化氫會(huì)被細(xì)菌氧化成硫酸,從而腐蝕混凝土中暴露出來(lái)的鋼筋和碳酸鈣;
(2)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響
硫化物對(duì)環(huán)境的污染主要是以硫化氫的形式表現(xiàn)出來(lái),當(dāng)硫化氫在空氣中含量為0.05mg/L時(shí),人就會(huì)中毒,而當(dāng)大于1mg/L時(shí),將導(dǎo)致人死亡;
(3)對(duì)廢水生化處理的影響
當(dāng)廢水硫化物濃度過(guò)高時(shí)微生物將受到抑制和毒害,主要表現(xiàn)在細(xì)胞的正常結(jié)構(gòu)遭到破壞以及菌體內(nèi)的酶變質(zhì),并失去活性。
因此,采取合適的方法對(duì)含硫廢水進(jìn)行有效處理十分有必要。
目前,含硫化物廢水的處理方法主要有:酸化法、汽提法、氧化法、沉淀法和生物法。
酸化法通過(guò)向含硫化物廢水中加酸,使硫化物在酸性條件下生成極易揮發(fā)的硫化氫氣體,再用堿液吸收硫化氫氣體,生成硫化堿回用。此法要求硫化氫吸收系統(tǒng)處于負(fù)壓和密閉狀態(tài),以確保硫化氫氣體不外漏。
汽提法利用H2S和H2O相對(duì)揮發(fā)度的不同,用水蒸氣將它們分開(kāi),汽提法適用于污水量大、硫化物濃度較高(一般在2000~20000mg/L)的含硫化物污水處理。專利CN102844275A采用汽提法對(duì)含氨和硫化氫的精煉廠廢水預(yù)處理除硫,將廢水通入汽提塔,壓力為800~2000kPa,溫度為120~200℃,至少進(jìn)行30個(gè)分離步驟,此法的缺點(diǎn)是工藝流程長(zhǎng),裝置投資大,操作費(fèi)用高。
生物法通過(guò)向廢水中加入無(wú)色硫細(xì)菌、絲狀硫細(xì)菌、光合硫細(xì)菌等微生物使硫化物被氧化并回收,產(chǎn)物為硫單質(zhì)或硫酸鹽,該法不適合處理高濃度的含硫化物廢水,穩(wěn)定性較差。
以上幾種方法存在硫化物易泄露、裝置投資大、操作費(fèi)用高和適用范圍窄的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種效果好、成本低、適用范圍廣的含硫化物廢水處理方法,該方法采用氧化-沉淀相結(jié)合,還解決了處理過(guò)程中容易出現(xiàn)硫化物泄露的問(wèn)題,安全性好,無(wú)氣體污染物產(chǎn)生。
為達(dá)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種含硫化物廢水的處理方法,采用氧化-沉淀法,所述方法具體包括以下步驟:
(1)廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池,加入酸溶液調(diào)節(jié)廢水的pH值;
(2)將步驟(1)所得廢水引入氧化池,加入氧化劑,攪拌,進(jìn)行氧化反應(yīng);
(3)測(cè)定硫化物的濃度,若硫含量小于或等于1mg/L,則將廢水通入過(guò)濾器中進(jìn)行過(guò)濾;若硫含量大于1mg/L,則將廢水引入反應(yīng)池,與加入的沉淀劑進(jìn)行攪拌;
(4)將步驟(3)所得廢水通入沉淀池,靜置。
所述含硫化物廢水中硫化物包括無(wú)機(jī)硫化物和有機(jī)硫化物。
所述含硫化物廢水中硫化物質(zhì)量濃度為50~20000mg/L;
優(yōu)選地,硫化物質(zhì)量濃度為500~5000mg/L。
所述步驟(1)向廢水中加入酸溶液,將pH調(diào)至≤11;
優(yōu)選地,將pH調(diào)至≤9。
所述酸溶液可以為鹽酸、硫酸、硝酸或有機(jī)酸溶液中的一種或多種混合。
所述步驟(2)的中氧化劑與硫化物摩爾比為0.5~5,反應(yīng)時(shí)間為5min~5h;
優(yōu)選地,氧化劑與硫化物摩爾比為0.5~3,反應(yīng)時(shí)間為5min~2h。
所述氧化劑可以為氯氣、臭氧、高錳酸鉀或過(guò)氧化氫中的一種或多種混合。
所述步驟(3)中的沉淀劑與殘余硫化物的摩爾比為1~5,攪拌速率為30~600r/min,反應(yīng)時(shí)間為5min~5h;
優(yōu)選地,沉淀劑與殘余硫化物的摩爾比為1~2。
所述沉淀劑可以為銅鹽、鉛鹽、鐵鹽、鋅鹽或錳鹽中的一種或多種混合。
所述步驟(4)的靜置時(shí)間為1~9h;
優(yōu)選地,靜置時(shí)間為1~5h。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下有益效果:
(1)本發(fā)明提供了一種氧化-沉淀法相結(jié)合的含硫化物廢水處理方法;
(2)該方法將氧化法與沉淀法相結(jié)合,解決了硫化物泄露問(wèn)題,具有安全性好,無(wú)氣體污染物產(chǎn)生的特點(diǎn);
(3)該方法,可在常溫常壓下進(jìn)行,對(duì)反應(yīng)器要求不高,能耗??;
(4)該工藝方法,不但處理流程短,操作簡(jiǎn)單,費(fèi)用低,而且處理效果好,適用范圍廣。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
某工廠提供一種含硫化物廢水,硫化物含量為50mg/L,pH=12。廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池,加入鹽酸調(diào)節(jié)pH=8,進(jìn)入氧化池,用氯氣作為氧化劑,氧化時(shí)間5min,期間氯氣的流量一定,總的氯氣與硫化物摩爾比為1,硫化物濃度降至0.86mg/L,將廢水通入過(guò)濾器中進(jìn)行過(guò)濾。
實(shí)施例2
某工廠提供一種含硫化物廢水,硫化物含量為500mg/L,pH=12。廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池,加入硫酸調(diào)節(jié)pH=11,進(jìn)入氧化池,用雙氧水作為氧化劑,過(guò)氧化氫與硫化物摩爾比為3,氧化時(shí)間為1h,硫化物濃度降至55mg/L,進(jìn)入反應(yīng)池,向氧化后的廢水中加入CuSO4,CuSO4與氧化后硫化物的摩爾比為1,攪拌速率為30r/min,反應(yīng)時(shí)間為5min,將廢水通入沉淀池中,靜置1h,硫化物濃度降至0.45mg/L。
實(shí)施例3
某工廠提供一種含硫化物廢水,硫化物含量為500mg/L,pH=12。廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池,加入硫酸調(diào)節(jié)pH=9,進(jìn)入氧化池,用雙氧水作為氧化劑,過(guò)氧化氫與硫化物摩爾比為3,氧化時(shí)間為1h,硫化物濃度降至35mg/L,進(jìn)入反應(yīng)池,向氧化后的廢水中加入CuSO4,CuSO4與氧化后硫化物的摩爾比為1,攪拌速率為30r/min,反應(yīng)時(shí)間為5min,將廢水通入沉淀池中,靜置1h,硫化物濃度降至0.32mg/L。
實(shí)施例4
某鎢冶煉廠提供一種含硫化物的高濃度氨氮廢水,硫化物含量為5000mg/L,pH=9,在精餾脫氨前需進(jìn)行預(yù)處理除硫。廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池,加入硫酸調(diào)節(jié)pH=3,進(jìn)入氧化池,用高錳酸鉀作為氧化劑,高錳酸鉀與硫化物摩爾比為3,氧化時(shí)間為1h,硫化物濃度降至45mg/L,進(jìn)入反應(yīng)池,向氧化后的廢水中加入Pb(NO3)2,Pb(NO3)2與氧化后硫化物的摩爾比為2,攪拌速率為100r/min,反應(yīng)時(shí)間為1h,將廢水通入沉淀池中,靜置5h,硫化物濃度降至0.35mg/L,將上清液通入精餾塔,得到的氨水中硫化物含量小于0.5mg/L,可再次使用。
實(shí)施例5
某鎢冶煉廠提供一種含硫化物的高濃度氨氮廢水,硫化物含量為5000mg/L,pH=9,在精餾脫氨前需進(jìn)行預(yù)處理除硫。廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池,加入硫酸調(diào)節(jié)pH=3,進(jìn)入氧化池,用高錳酸鉀作為氧化劑,高錳酸鉀與硫化物摩爾比為5,氧化時(shí)間為5h,硫化物濃度降至42mg/L,進(jìn)入反應(yīng)池,向氧化后的廢水中加入FeSO4·7H2O,F(xiàn)eSO4·7H2O與氧化后硫化物的摩爾比為2,攪拌速率為100r/min,反應(yīng)時(shí)間為1h,將廢水通入沉淀池中,靜置5h,硫化物濃度降至0.32mg/L,將上清液通入精餾塔,得到的氨水中硫化物含量小于0.5mg/L,可再次使用。
實(shí)施例6
某煉油廠提供一種含硫化氫和氨的酸性廢水,硫化物含量為1500mg/L,pH=6,在采用生物法除氨前需要預(yù)處理除硫。廢水進(jìn)入氧化池,用臭氧作為氧化劑,氧化時(shí)間為1h,期間臭氧的流量一定,總的臭氧與硫化物的摩爾比為0.5,硫化物濃度降至25mg/L,可進(jìn)一步生化處理。
實(shí)施例7
某工廠提供一種含硫化物廢水,硫化物含量為20000mg/L,pH=12。廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池,加入硝酸調(diào)節(jié)pH=8,進(jìn)入氧化池,用臭氧作為氧化劑,氧化時(shí)間為5h,期間臭氧的流量一定,總的臭氧與硫化物摩爾比為2,硫化物濃度降至300mg/L,進(jìn)入反應(yīng)池,向氧化后的廢水中加入Zn(NO3)2·6H2O,Zn(NO3)2·6H2O與氧化后硫化物的摩爾比為2,攪拌速率為600r/min,反應(yīng)時(shí)間為5h,將廢水通入沉淀池中,靜置5h,硫化物濃度降至0.52mg/L。
實(shí)施例8
某工廠提供一種含硫化物廢水,硫化物含量為20000mg/L,pH=12。廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池,加入有機(jī)酸調(diào)節(jié)pH=7,進(jìn)入氧化池,用雙氧水作為氧化劑,過(guò)氧化氫與硫化物摩爾比為5,氧化時(shí)間為5h,硫化物濃度降至200mg/L,進(jìn)入反應(yīng)池,向氧化后的廢水中加入MnSO4,MnSO4與氧化后硫化物的摩爾比為5,攪拌速率為600r/min,反應(yīng)時(shí)間為5h,將廢水通入沉淀池中,靜置9h,硫化物濃度降至0.36mg/L。
最后應(yīng)說(shuō)明的是,以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制,盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或等同替換,而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍,其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍當(dāng)中。