本發明涉及廢水處理領域,具體涉及一種含硫化物廢水的處理方法。
背景技術:
含硫化物廢水來源廣泛,包括煉油、焦化、制藥、制革等行業,各行業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個方面:
(1)對設備的腐蝕
硫化氫可與水中的亞鐵離子發生反應,生成FeS和Fe(OH)2,這是造成鐵管銹蝕的主要原因。同時在潮濕的條件下,揮發至空氣中的硫化氫會被細菌氧化成硫酸,從而腐蝕混凝土中暴露出來的鋼筋和碳酸鈣;
(2)對生態環境的影響
硫化物對環境的污染主要是以硫化氫的形式表現出來,當硫化氫在空氣中含量為0.05mg/L時,人就會中毒,而當大于1mg/L時,將導致人死亡;
(3)對廢水生化處理的影響
當廢水硫化物濃度過高時微生物將受到抑制和毒害,主要表現在細胞的正常結構遭到破壞以及菌體內的酶變質,并失去活性。
因此,采取合適的方法對含硫廢水進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處于負壓和密閉狀態,以確保硫化氫氣體不外漏。
汽提法利用H2S和H2O相對揮發度的不同,用水蒸氣將它們分開,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采用汽提法對含氨和硫化氫的精煉廠廢水預處理除硫,將廢水通入汽提塔,壓力為800~2000kPa,溫度為120~200℃,至少進行30個分離步驟,此法的缺點是工藝流程長,裝置投資大,操作費用高。
生物法通過向廢水中加入無色硫細菌、絲狀硫細菌、光合硫細菌等微生物使硫化物被氧化并回收,產物為硫單質或硫酸鹽,該法不適合處理高濃度的含硫化物廢水,穩定性較差。
以上幾種方法存在硫化物易泄露、裝置投資大、操作費用高和適用范圍窄的問題。
技術實現要素:
為了解決上述技術問題,本發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-沉淀相結合,還解決了處理過程中容易出現硫化物泄露的問題,安全性好,無氣體污染物產生。
為達上述目的,本發明采用如下技術方案:
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)廢水進入調節池,加入酸溶液調節廢水的pH值;
(2)將步驟(1)所得廢水引入氧化池,加入氧化劑,攪拌,進行氧化反應;
(3)測定硫化物的濃度,若硫含量小于或等于1mg/L,則將廢水通入過濾器中進行過濾;若硫含量大于1mg/L,則將廢水引入反應池,與加入的沉淀劑進行攪拌;
(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機硫化物和有機硫化物。
所述含硫化物廢水中硫化物質量濃度為50~20000mg/L;
優選地,硫化物質量濃度為500~5000mg/L。
所述步驟(1)向廢水中加入酸溶液,將pH調至≤11;
優選地,將pH調至≤9。
所述酸溶液可以為鹽酸、硫酸、硝酸或有機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,反應時間為5min~5h;
優選地,氧化劑與硫化物摩爾比為0.5~3,反應時間為5min~2h。
所述氧化劑可以為氯氣、臭氧、高錳酸鉀或過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,反應時間為5min~5h;
優選地,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)的靜置時間為1~9h;
優選地,靜置時間為1~5h。
本發明與現有技術相比,具有如下有益效果:
(1)本發明提供了一種氧化-沉淀法相結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合,解決了硫化物泄露問題,具有安全性好,無氣體污染物產生的特點;
(3)該方法,可在常溫常壓下進行,對反應器要求不高,能耗小;
(4)該工藝方法,不但處理流程短,操作簡單,費用低,而且處理效果好,適用范圍廣。
附圖說明
圖1為本發明的工藝流程圖。
具體實施方式
實施例1
某工廠提供一種含硫化物廢水,硫化物含量為50mg/L,pH=12。廢水進入調節池,加入鹽酸調節pH=8,進入氧化池,用氯氣作為氧化劑,氧化時間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,將廢水通入過濾器中進行過濾。
實施例2
某工廠提供一種含硫化物廢水,硫化物含量為500mg/L,pH=12。廢水進入調節池,加入硫酸調節pH=11,進入氧化池,用雙氧水作為氧化劑,過氧化氫與硫化物摩爾比為3,氧化時間為1h,硫化物濃度降至55mg/L,進入反應池,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,反應時間為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。廢水進入調節池,加入硫酸調節pH=9,進入氧化池,用雙氧水作為氧化劑,過氧化氫與硫化物摩爾比為3,氧化時間為1h,硫化物濃度降至35mg/L,進入反應池,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,反應時間為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,在精餾脫氨前需進行預處理除硫。廢水進入調節池,加入硫酸調節pH=3,進入氧化池,用高錳酸鉀作為氧化劑,高錳酸鉀與硫化物摩爾比為3,氧化時間為1h,硫化物濃度降至45mg/L,進入反應池,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,反應時間為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,在精餾脫氨前需進行預處理除硫。廢水進入調節池,加入硫酸調節pH=3,進入氧化池,用高錳酸鉀作為氧化劑,高錳酸鉀與硫化物摩爾比為5,氧化時間為5h,硫化物濃度降至42mg/L,進入反應池,向氧化后的廢水中加入FeSO4·7H2O,FeSO4·7H2O與氧化后硫化物的摩爾比為2,攪拌速率為100r/min,反應時間為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處理除硫。廢水進入氧化池,用臭氧作為氧化劑,氧化時間為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,可進一步生化處理。
實施例7
某工廠提供一種含硫化物廢水,硫化物含量為20000mg/L,pH=12。廢水進入調節池,加入硝酸調節pH=8,進入氧化池,用臭氧作為氧化劑,氧化時間為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,進入反應池,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,反應時間為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。廢水進入調節池,加入有機酸調節pH=7,進入氧化池,用雙氧水作為氧化劑,過氧化氫與硫化物摩爾比為5,氧化時間為5h,硫化物濃度降至200mg/L,進入反應池,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,反應時間為5h,將廢水通入沉淀池中,靜置9h,硫化物濃度降至0.36mg/L。
最后應說明的是,以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制,盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解,可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換,而不脫離本發明技術方案的精神和范圍,其均應涵蓋在本發明的權利要求的保護范圍當中。