CN102976474A

CN102976474A - 一种工业污水脱硫脱有机物处理的方法

Info

Publication number: CN102976474A
Application number: CN2012105675409A
Authority: CN
Inventors: 李建新; 李贤辉; 王新洪; 王虹; 武彪
Original assignee: Tianjin Polytechnic University
Current assignee: Tianjin Polytechnic University
Priority date: 2012-12-24
Filing date: 2012-12-24
Publication date: 2013-03-20

Abstract

本发明属于工业污水水处理技术领域，涉及一种工业污水脱硫脱有机物处理的方法。本发明方法包括以下步骤：首先含有机物、含硫工业废水中通入一定量氯气，利用氯气的强氧化性同时去除硫化物和有机物；然后经过固液分离，得到单质硫回用；分离后液体进行二级氯气氧化，使各项指标达到排放标准。同时，少量未反应氯气利用碱液吸收，防止二次污染。本发明工艺在常压下即可，除了高效去除工业废水中硫化物和有机物，同时分离回收所产生的单质硫。

Description

一种工业污水脱硫脱有机物处理的方法

技术领域

本发明属于工业污水水处理技术领域，涉及一种工业污水脱硫脱有机物处理方法。

背景技术

含硫废水来源广泛，环境污染严重，危害性大。染料、医药、农药、炼油和制革等行业不同，其污水有机物组份、硫化物浓度各不相同。含硫废水进入水体后，会与铁类金属反应生成沉淀，使水体发黑发臭。此外，硫化物的危害主要还以硫化氢的形式表现出来。在潮湿条件下，工业废水中挥发出来的硫化氢会被细菌氧化成硫酸，腐蚀设备。在通风条件不充分的情况下，硫化氢的聚集到一定浓度，能使人体中毒甚至死亡。硫化氢对水生生物具有较强杀伤力，能造成植物根部发黑腐烂。因此，我国的污水综合排放标准(GB8978-1996)对排放废水中硫化物浓度作了严格的规定，其中硫化物三级排放标准≤1mg/L。随着硫化物对环境及人类的危害越来越严重，对硫化物的处理方法的研究也逐渐受到重视。

目前常见含硫废水的处理方法主要包括物理化学处理方法和生物化学法。其中，物理化学法通常包括汽提法、混凝沉淀法、化学氧化法。汽提法主要利用水蒸气在汽提塔中将废水中的硫化氢、氨气、挥发酚等挥发组份分离。中国专利CN101239758A报道了一种基于汽提法的含硫废水处理方法，用适量空气向含硫废水中曝气，使得H2S随空气逸出，含硫尾气利用吸收液吸收。该方法适用于大水量、高浓度(2000～45000mg/L)含硫废水，去除率≥99.9％。但是设备投入大、能耗高、处理时间长效率低。混凝沉淀法是利用金属与硫化物反应生成沉淀分离去除，再对沉淀物高温灼烧回收沉淀剂，其投资小、操作简单，但沉淀分离难、耗药量大、处理成本高。化学氧化法是利用空气或其他氧化剂将废水中的硫离子氧化成单质硫或硫酸盐进而去除。中国专利CN102086055A报道了一种利用空气氧化去除废水中硫化物的方法，该方法采用高压将空气溶入废水中，利用溶气水中溶解的大量氧气与硫化物反应，将硫化物氧化从而完成废水中硫化物的去除。但是该方法在高温高压条件下进行，反应条件苛刻、对设备要求高、处理成本高。

生物化学法通常有好氧生物法和厌氧生物法，是利用微生物将硫化物氧化成单质硫或硫酸盐进而去除，其对设备要求简单、运行费用低、利用范围广，但不能处理高浓度废水，处理效率低。

因此，为了克服单一处理方法的局限性，广泛采用多种技术集成工艺处理含硫废水。其中，欧洲专利EP1127850A1报道了采用厌氧生物法和汽提法集成工艺去除废水中硫化物。该技术克服了单一技术中设备投入高、生成的硫单质不易分离堵塞设备等缺点。中国专利CN102503039A报道了一种采用空气氧化、混凝沉淀和二级生化法集成工艺处理高含硫高COD皮革废水。该工艺能够集中处理含硫及其它综合废水，污染物去除率高、出水水质稳定。但是，上述集成工艺面临工艺流程长、操作复杂、处理效率低等问题。

综上所述，目前方法广泛受制于效率低、操作复杂等问题。因此，需要一种简单、高效的同时去除工业废水中硫化物和有机物的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种简单、高效的同时去除工业废水中硫化物和有机物的方法，解决现有技术存在的效率低、操作复杂等问题。

针对现有技术的不足，本发明提供一种工业污水脱硫脱有机物处理的方法，其特征在于采用氯气作为氧化剂同时脱除含硫废水中的硫和有机物，其方法具体为在不断搅拌的条件下，向装有含硫废水的恒温密闭反应器中缓慢通入一定量氯气，经氯气氧化处理后废水经过固液分离，得到固体残留物和滤液。其中，未反应氯气利用碱液吸收，防止二次污染。

该方法可处理COD浓度为2000～20000mg/L和硫化物含量为200～2000mg/L的含硫废水。

所述氯气通入量是六倍硫化物质量与五倍COD质量之和。

所述氯气流速为0.1～2m/s。

所述氯气通入方式为反应器底部通入，自下而上与溶液中硫化物发生如下反应：

Cl₂+H₂O→HOCl+HCl

H₂S+HOCl→S↓+HCl+H₂O

所述的恒温密闭反应器，利用控温装置维持氯气氧化过程中废水温度为10～30℃。

所述固体残留物经过水洗得到单质硫。

所述氯气氧化为一级或者二级氯气氧化过程，如果一级氧化处理后滤液的硫化物和COD含量依然高于污水国家排放标准，可进行下一级氧化，再次通入氯气氧化去除硫化物和有机物。

与现有技术相比，本发明的优势在于：1)本发明利用氯气的强氧化性，在脱硫过程中对有机物也有很好的去除效果，是一种有效的处理高硫高COD工业废水的方法。2)本发明采用二级氧化过程，处理效率高。3)本发明工艺流程简单，在常压下即可进行，有效节省了运行费用与能耗。4)本发明处理废水中硫化物氧化生成硫磺易于回收，具有可观的经济效益和环境效益。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

以下通过实施例进一步描述本发明。

实施例1

某印染厂生产废水，COD含量5000mg/L，硫化物含量200mg/L。每处理1m³废水，以2.0m/s速度向一级密闭反应器中通入氯气8.3m³，利用控温装置维持废水温度为15℃。经过一次氧化处理后，硫化物含量降低到1.0mg/L，去除率99.5％；COD降低到95mg/L，去除率98.1％，出水各项指标均达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准。同时，经过分离水洗后，得到硫磺180g。

实施例2

某农药厂生产废水，COD含量10000mg/L，硫化物含量1000mg/L。每处理1m³废水，以1.5m/s速度向一级密闭反应器中通入氯气17.7m³，利用控温装置维持废水温度为20℃。在同样条件下，向二级密闭反应器中通入氯气3.2m³。经过二次氧化处理后，硫化物含量降低到0.8mg/L，去除率99.9％；COD降低到90mg/L，去除率99.1％，出水各项指标均达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准。同时，经过分离水洗后，得到硫磺900g。

实施例3

某皮革厂生产废水，COD含量20000mg/L，硫化物含量2000mg/L。每处理1m³废水，以1.0m/s速度向一级密闭反应器中通入氯气35.4m³，利用控温装置维持废水温度为17℃。在同样条件下，向二级密闭反应器中通入氯气6.8m³。经过二次氧化处理后，硫化物含量降低到1.0mg/L，去除率99.9％；COD降低到100mg/L，去除率99.5％，出水各项指标均达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准。同时，经过分离水洗后，得到硫磺1850g。

Claims

1.一种工业污水脱硫脱有机物处理的方法，其特征在于采用氯气作为氧化剂同时脱除工业废水中的硫和有机物，其方法具体为在不断搅拌的条件下，向装有含硫废水的恒温密闭反应器中缓慢通入一定量氯气，经氯气氧化处理后废水经过固液分离，得到固体残留物和滤液。其中，未反应氯气利用碱液吸收。

2.根据权利要求1所述的一种工业污水脱硫脱有机物处理的方法，其特征在于：该方法可处理化学需氧量(COD)浓度为2000～20000mg/L和硫化物含量为200～2000mg/L的含硫废水。

3.根据权利要求1所述的一种工业污水脱硫脱有机物处理的方法，其特征在于：所述氯气通入量是六倍硫化物质量与五倍COD质量之和。

4.根据权利要求1所述的一种工业污水脱硫脱有机物处理的方法，其特征在于：所述的氯气流速为0.1～2m/s。

5.根据权利要求1所述的一种工业污水脱硫脱有机物处理的方法，其特征在于：氯气从反应器底部通入，自下而上进行氧化反应。

6.根据权利要求1所述的一种工业污水脱硫脱有机物处理的方法，其特征在于：所述的恒温密闭反应器，利用控温装置维持氯气氧化过程中废水温度为10～30℃。

7.根据权利要求1所述的一种工业污水脱硫脱有机物处理的方法，其特征在于：所述固体残留物经过水洗得到单质硫。

8.根据权利要求1所述的一种工业污水脱硫脱有机物处理的方法，其特征在于一级氧化处理后滤液的硫化物和COD含量高于国家排放标准，可进行二级氧化，再次通入氯气氧化，进而保证硫和有机物的高去除率。