CN103241862A - 一种高硫化物、高盐分、高cod废水的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于工业污水水处理技术领域，涉及一种高硫化物、高盐分、高化学需氧量(COD)废水处理的方法。本发明方法包括氯气氧化阶段和氯化氢气体脱盐阶段两个步骤：向废水中通入一定量的氯气，由于其氧化作用废水中有机物分解而除去，硫化物被氧化以单质硫析出，进行固液分离后回收固体单质硫；向经过氯气氧化阶段且固液分离后的废液中通入一定量的氯化氢气体，由于同离子效应废水中氯盐逐渐析出，留下清澈透明的盐酸，固液分离后回收氯盐和盐酸。本发明工艺在常压下即可进行，不仅可以高效去除工业废水中硫化物、有机物和无机盐，而且经过分离可以回收单质硫、氯盐和盐酸，进而实现废水的零排放。
Description
技术领域
本发明属于工业污水水处理技术领域，涉及一种高硫化物、高盐分、高化学需氧量(COD)废水的处理方法。
背景技术
化工产品制造过程中常常会带来大量的污染严重和危害性极大的高硫化物、高盐分、高COD废水，不同行业产生的废水组分和污染物浓度又尽不相同。对于高硫化物、高盐份、高COD废水处理方法一直是困扰业界的一大难题，越来越多的企业和学者也在不断开展对高硫化物、高盐分、高COD(“三高”废水)处理方法的研究。
中国专利200910226618.9公开了一种先通过改善高含盐量废水的可生化性再通过生化处理的处理高浓度高含盐工业废水的方法，它降低了废水处理的投资和运行成本，但工艺流程长，操作复杂，且不能同时去除硫化物；中国专利200810028859.8报道了一种先通过多效蒸发除盐再通过生化处理的处理高含盐有机废水的方法，该方法提高了废水的可生化性，蒸发结晶的盐还可以回用或出售，但投入成本高，运行成本大，且不能同时去除硫化物；中国专利201110172734.4公开了一种采用膜生物反应器(MBR)与反渗透(RO)集成工艺处理高含盐难降解有机废水的方法，该方法处理效率高还可以实现废水回用，但预处理要求极高且投入大、运行成本高，且不能同时去除硫化物。中国专利201110156016.8报道了一种采用吸附加芬顿(Fenton)反应以及吸附剂再生重复使用的工艺处理高含盐有机废水的方法，它处理工艺相对简单，但处理后的废水还需排放至一般污水处理厂再次处理后才能达标排放。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，且不能很好去除废水的盐分等问题。
综上所述，目前采用的方法广泛受制于工艺流程长、操作复杂、投入和运行成本高、处理效率低，且不能同时去除废水中的硫化物、盐分和有机物等问题。
发明内容
针对现有技术的不足，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、盐分和有机物的方法，解决现有技术存在的效率低、环境污染严重、操作复杂等问题。
本发明提供一种高硫化物、高盐分、高COD废水的处理方法，其特征在于该方法包括氧化阶段和脱盐阶段两个步骤。(1)氧化阶段：向装有高硫化物、高盐分、高COD废水的恒温密闭反应器中缓慢的通入氯气，由于其氧化作用废水中有机物分解而除去，硫化物被氧化以单质硫析出，进行固液分离得到固体残留物(单质硫)和滤液；其中，未反应的氯气利用碱液吸收。(2)脱盐阶段：将步骤(1)中产生的滤液倒入恒温密闭反应器，向反应器中通入氯化氢(HCL)气体，由于同离子效应废水中氯盐逐渐析出，进行固液分离得到固体残留物(盐)和滤液；其中，未反应的HCL气体用碱液吸收。
该方法可处理COD浓度为1000-10000mg/L，硫化物含量为100-2000mg/L和含盐量为2000-20000mg/L(盐分种类主要为氯化钠、氯化钾、氯化钙等氯盐)的工业废水。
该方法步骤(1)中，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的反应见方程式(1)和(2)；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15-30℃；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硫化物和有机物去除效果不理想，可进行二级或多级氧化，再次通入氯气进一步去除硫化物和有机物。
Cl2+H2O→HOCl+HCl 方程式(1)
H2S+HOCl→S↓+HCl+H2O 方程式(2)
该方法步骤(2)中，所述HCL气体通入量为8-12mol/L；所述HCL气体流速为0.1-1m/s；所述的恒温密闭反应器，利用控温装置维持HCL气体盐析反应体系温度为5-10℃。
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，在脱硫过程中同时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，且本发明采用二级或多级氧化过程，处理效率高。2)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。3)本发明处理废水中硫化物氧化生成硫磺易于回收，脱盐过程采用同离子效应既能除去废水中盐分还能得到氯盐和浓盐酸，变废为宝具有可观的经济效益和环境效益。4)本发明能同时去除废水中的盐分、硫化物和有机物，并能对相关物质进行回收，达到废水零排放。。
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
某农药厂生产废水，COD含量10000mg/L，硫化物含量1000mg/L，盐含量12000mg/L。取废水10L进行处理，以1.5m/s速度向一级密闭反应器中通入氯气0.177m3，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0.032m3，水洗分离后得到硫磺9g。余下废水在10℃条件下以0.5m/s速度通入HCl气体2.24m3，过滤分离后得到氯化钠119g，11mol/L盐酸9.8kg，实现废水零排放。
实施例2
某皮革厂生产废水，COD含量5000mg/L，硫化物含量500mg/L，盐含量15000mg/L。取废水10L进行处理，以1.0m/s速度向一级密闭反应器中通入氯气0.085m3，利用控温装置维持废水温度为15℃。在同样条件下，向二级密闭反应器中通入氯气0.017m3，经过分离水洗后，得到硫磺4.6g。余下废水在8℃条件下以0.3m/s速度通入HCl气体2.68m3，过滤分离后得到氯化钠148g，12mol/L盐酸9.75kg，实现废水零排放。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种高硫化物、高盐分、高化学需氧量(COD)废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)氧化阶段：向装有高硫化物、高盐分、高COD废水的恒温密闭反应器中缓慢的通入氯气，由于其氧化作用废水中有机物分解而除去，硫化物被氧化以单质硫析出，进行固液分离得到固体残留物(单质硫)和滤液；其中，未反应的氯气利用碱液吸收；
(2)脱盐阶段：将步骤(1)中产生的滤液倒入恒温密闭反应器，向反应器中通入氯化氢(HCL)气体，由于同离子效应废水中氯盐逐渐析出，进行固液分离得到固体残留物(盐)和滤液；其中，未反应的HCL气体用碱液吸收。
2.根据权利要求1所述的一种高硫化物、高盐分、高COD废水的处理方法，其特征在于：该方法适用于处理COD浓度为1000-10000mg/L，硫化物含量为100-2000mg/L和含盐量为2000-20000mg/L的工业废水，且盐分种类主要为氯化钠、氯化钾、氯化钙等中一种或多种氯盐。
3.根据权利要求1所述的一种高硫化物、高盐分、高COD废水的处理方法，其特征在于：步骤(1)所述氯气通入量是6倍硫化物质量与5倍COD质量之和，步骤(2)所述HCL气体通入量为8-12mol/L。
4.根据权利要求1所述的一种高硫化物、高盐分、高COD废水的处理方法，其特征在于：步骤(1)所述氯气流速为0.1-2m/s，步骤(2)所述HCL气体流速为0.1-1m/s。
5.根据权利要求1所述的一种高硫化物、高盐分、高COD废水的处理方法，其特征在于：步骤(1)所述恒温密闭反应器，控制氧化阶段废水的温度在15-30℃，步骤(2)所述恒温密闭反应器，控制脱盐阶段滤液的温度在5-10℃。
6.根据权利要求1所述的一种高硫化物、高盐分、高COD废水的处理方法，其特征在于：步骤(1)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氧化反应，且在一级氧化处理后硫化物和有机物的去除如果不理想，可进行二级或多级氧化，再次通入氯气氧化，进而保证硫和有机物的高去除率。
7.根据权利要求1所述的一种高硫化物、高盐分、高COD废水的处理方法，其特征在于：步骤(1)所得到的固体残留物为单质硫，步骤(2)所得到的固体残留物为氯化钠、氯化钾、氯化钙等中一种或多种氯盐，滤液为浓盐酸。
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