CN101863572A - 一种从制革工业含硫废水中回收利用硫化氢的方法 - Google Patents

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孔健
林雪
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Abstract

一种从制革工业含硫废水中回收利用硫化氢的方法，涉及一种工业废水处理方法。提供一种制革工业含硫废水回收硫化氢装置及其方法。膜混凝反应器顶部加盖，反应器底部设有穿孔式曝气管并接气泵，反应器上部设膜分离组件，出口端接抽吸泵，膜接触反应器废水入口端、出口端在反应器壁上连接，膜接触反应器吸收液入口端、出口端与中空纤维膜丝两端封头部分连接。废水通入膜混凝反应器；水处理药剂加入膜混凝反应器的化学反应器内，打开气泵曝气，使废水中的悬浮固体形成絮状物去除；将废水的pH值调至3，进入中空纤维膜丝外部通道，从膜接触反应器流出；将氢氧化钠进入膜接触反应器的纤维膜丝内部通道，从膜接触反应器流出；可回流至膜接触反应器。

Description

一种从制革工业含硫废水中回收利用硫化氢的方法
技术领域
本发明涉及一种工业废水处理方法，尤其是涉及一种利用膜接触反应器从制革含硫废水中回收利用硫化氢的方法。
背景技术
制革废水是一种较难处理的工业废水，不仅废水量大，有机物浓度高，而且含有大量的硫化物、铬等有毒有害物质。制革废水呈暗灰色，耗氧量高，臭气难闻，从而对环境造成严重污染(资慧琴，曾立云.混凝沉淀-生物接触氧化工艺处理制革废水试验研究[J].环境科学与管理，2006，31(3)：1-4)。制革工业产生的含硫废水，其水量不大，只占总水量的2％～3％，但其COD一般在30000～50000mg/L，硫含量高于4000mg/L，所含污染物占总污染量40％～50％。若直接与其它污水混合，会造成后续混凝处理或生物处理的困难，因而，对这部分废水进行单独处理是比较适宜的(王三反，唐玉霖.制革工业含硫废水的研究[J].工业水处理，2006，26(2)：15-19)。
废水中的硫化物常见的处理方法有：吹脱法、空气氧化法、化学沉淀法、化学氧化法及生物氧化法(李清雪，葛振玉，张娟.生物接触氧化法处理含硫矿井废水的研究[J].煤炭工程，2006，(3)：6-7)。
膜吸收法是使用疏水性微孔膜将气液两相隔开，利用膜孔实现气、液两相间传质的分离技术，它能有效去除水中挥发性污染物和溶解性气体，如硫化物、氰化物、氨、氯气、氧气和二氧化碳等(袁力，王志，王世昌，等.膜吸收技术及其在脱除酸性气体中的应用研究[J].膜科学与技术，2002，22(4)：55-59)。目前，处理制革工业含硫废水的常用方法是酸回收法原理，其原理是在酸性条件下使硫离子转化成硫化氢气体，再用氢氧化钠吸收生成硫氢化钠回用(李爱阳.沉淀-氧化法处理含硫废水[J].喀什师范学院学报，2002，23(6)：4-7)：
Na2S+H2SO4→Na2SO4+H2S↑，H2S+2NaOH→Na2S+2H2O
H2S+2NaOH→NaHS+H2O，H2S+Na2S→2NaHS。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制革工业含硫废水回收硫化氢装置。
本发明的另一目的在于提供一种利用膜接触反应器从制革工业含硫废水中回收利用硫化氢的方法。
本发明所述制革工业含硫废水回收硫化氢装置设有膜接触反应器和膜混凝反应器，膜混凝反应器作为进水前处理机构，膜接触反应器的废水进口端与膜混凝反应器的出水端连通。
所述膜混凝反应器顶部加盖，反应器底部设有穿孔式曝气管并与气泵连接，反应器上部设有膜分离组件，其出口端与抽吸泵连接，膜接触反应器废水入口端、出口端在反应器壁上连接，膜接触反应器吸收液入口端、出口端与中空纤维膜丝两端封头部分连接。
所述膜混凝反应器可采用9L平板式膜混凝反应器，生产厂家为厦门三达膜科技有限公司。
本发明所述一种利用膜接触反应器从制革工业含硫废水中回收利用硫化氢的方法，使用所述制革工业含硫废水回收硫化氢装置，其方法包括以下步骤：
1)将制革工业含硫废水通入膜混凝反应器进水端，将膜分离组件出水端与回用水管连通；
2)将水处理药剂加入膜混凝反应器的化学反应器内，打开气泵曝气，使制革工业含硫废水中的悬浮固体在水处理药剂的作用下形成絮状物，从制革废水中去除；
3)用硫酸将经过预处理的制革含硫废水的pH值调至3，用水泵加压进入膜接触反应器废水入口端，进入中空纤维膜丝外部通道，硫化氢被去除后从膜接触反应器废水出口端流出；
4)将氢氧化钠作为吸收液经泵加压进入膜接触反应器吸收液入口端，进入中孔纤维膜丝内部通道，吸收硫化氢后从膜接触反应器吸收液出口端流出；
5)经过硫化氢被去除后从膜接触反应器废水出口端流出的制革工业废水，可回流至膜接触反应器废水入口端，进行多次重复硫化氢回收过程；
6)吸收液循环使用至吸收能力饱和为止。
在步骤2)中，所述水处理药剂的浓度可为2～8mg/L；所述水处理药剂可采用KRT-2高效垃圾渗滤液处理药剂，生产厂家为厦门凯瑞尔数字环保科技有限公司。
在步骤4)中，所述氢氧化钠的摩尔浓度可为0.5mol/L。
本发明的工作原理如下：
本发明通过制革工业含硫废水在膜混凝反应器的化学反应器中发生混凝反应，并经膜过滤处理去除大部分悬浮固体。用硫酸将经过预处理的垃圾渗滤液pH值调制3后进入膜接触反应器内中空纤维膜丝之间的通道，氢氧化钠作为吸收液进入膜接触反应器内中空纤维膜丝内通道，制革工业含硫废水中的硫转化为硫化氢通过中空纤维膜丝壁上的微孔进入膜丝内吸收液中形成硫氢化钠，从而达到制革工业废水去除硫的效果，并且硫氢化钠作为工业原料可进一步回收利用。
采用本发明具有以下显著的优点和效果：
1、本发明为在线自动运行形式，可保证从制革工业废水中回收硫化氢过程不间断进行；
2、本发明可高效降低制革工业废水中硫的浓度，为其后续生化处理提高良好工艺条件，大幅度降低其处理成本；
3、本发明可产生硫氢化钠作为工业原料可进一步后收利用，具有显著经济效益；
4、实验表明，经过一定时间运行后检测，从制革工业含硫废水回收硫化氢的效率保持稳定。
附图说明
图1为本发明所述制革工业含硫废水回收硫化氢装置实施例的结构组成示意图。
具体实施方式
下面实施例结合附图对本发明作进一步说明。
参见图1，以下实施例以制革工业含硫废水为的原水，废水的水质条件为：COD浓度为32000～38000mg/L，硫的浓度为1500～3500mg/L，pH值为6.5～8.5。在不同水质条件下，利用膜接触反应器进行回收制革工业含硫废水中硫化氢24h后的回收效果状况。垃圾渗滤液经进水系统(包括进水泵等)1进入膜混凝反应器的化学反应器2，发生混凝反应后通过膜混凝反应器内的膜分离组件3，经水泵5加压后进入膜接触反应器4废水入口端41，从膜接触反应器4废水出口端42排出，氢氧化钠6经水泵7加压后进入膜接触反应器4吸收液入口端43，从膜接触反应器4吸收液水出口端44排出，可循环吸收使用。
实施例1
利用制革工业含硫废水回收硫化氢装置进行制革工业含硫废水硫化氢回收，水质如下：COD浓度为12000mg/L，硫的浓度为1500mg/L，pH值为6.5，进行硫化氢回收24h。实验结果：运行24h后硫的平均去除率为98.5％，设备运行稳定。
实施例2
利用制革工业含硫废水回收硫化氢装置进行制革工业含硫废水硫化氢回收，水质如下：COD浓度为20000mg/L，硫的浓度为2200mg/L，pH值为7.3，进行硫化氢回收24h。实验结果：运行24h后硫的平均去除率为98.2％，设备运行稳定。
实施例3
利用制革工业含硫废水回收硫化氢装置进行制革工业含硫废水硫化氢回收，水质如下：COD浓度为30000mg/L，硫的浓度为3100mg/L，pH值为8.2，进行硫化氢回收24h。实验结果：运行24h后硫的平均去除率为99.3％，设备运行稳定。

Claims (7)

1.制革工业含硫废水回收硫化氢装置，其特征在于设有膜接触反应器和膜混凝反应器，膜混凝反应器作为进水前处理机构，膜接触反应器的废水进口端与膜混凝反应器的出水端连通。
2.如权利要求1所述的制革工业含硫废水回收硫化氢装置，其特征在于所述膜混凝反应器顶部加盖，反应器底部设有穿孔式曝气管并与气泵连接，反应器上部设有膜分离组件，其出口端与抽吸泵连接，膜接触反应器废水入口端、出口端在反应器壁上连接，膜接触反应器吸收液入口端、出口端与中空纤维膜丝两端封头部分连接。
3.如权利要求1所述的制革工业含硫废水回收硫化氢装置，其特征在于所述膜混凝反应器采用9L平板式膜混凝反应器。
4.一种利用膜接触反应器从制革工业含硫废水中回收利用硫化氢的方法，其特征在于，
使用所述制革工业含硫废水回收硫化氢装置；
其方法包括以下步骤：
1)将制革工业含硫废水通入膜混凝反应器进水端，将膜分离组件出水端与回用水管连通；
2)将水处理药剂加入膜混凝反应器的化学反应器内，打开气泵曝气，使制革工业含硫废水中的悬浮固体在水处理药剂的作用下形成絮状物，从制革废水中去除；
3)用硫酸将经过预处理的制革含硫废水的pH值调至3，用水泵加压进入膜接触反应器废水入口端，进入中空纤维膜丝外部通道，硫化氢被去除后从膜接触反应器废水出口端流出；
4)将氢氧化钠作为吸收液经泵加压进入膜接触反应器吸收液入口端，进入中孔纤维膜丝内部通道，吸收硫化氢后从膜接触反应器吸收液出口端流出；
5)经过硫化氢被去除后从膜接触反应器废水出口端流出的制革工业废水，可回流至膜接触反应器废水入口端，进行多次重复硫化氢回收过程；
6)吸收液循环使用至吸收能力饱和为止。
5.如权利要求4所述的一种利用膜接触反应器从制革工业含硫废水中回收利用硫化氢的方法，其特征在于在步骤2)中，所述水处理药剂的浓度为2～8mg/L。
6.如权利要求4所述的一种利用膜接触反应器从制革工业含硫废水中回收利用硫化氢的方法，其特征在于在步骤2)中，所述水处理药剂采用KRT-2高效垃圾渗滤液处理药剂。
7.如权利要求4所述的一种利用膜接触反应器从制革工业含硫废水中回收利用硫化氢的方法，其特征在于在步骤4)中，所述氢氧化钠的摩尔浓度为0.5mol/L。
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