CN109626655A - 一种硫化废水循环利用的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硫化废水循环利用的方法，该方法包括稀硫酸配制、Na2S配制、H2S制备、一次固液分离、冷冻结晶和二次固液分离工序，二次固液分离后所得滤液用于稀硫酸和Na2S配制，稀硫酸配制是采用工业浓硫酸加入到稀硫酸(浓度低于1mol/L)或水中配制成1～10mol/L，优选为3～5mol/L的稀硫酸的过程；Na2S配制是在Na2S配置槽中加入水和工业硫化钠固体配制成Na2S水溶液的过程；H2S制备是在配制好的Na2S溶液中添加稀硫酸以获得的H2S气体的过程；一次固液分离是H2S制备完成后所得硫化废水进行过滤，分离溶液中的水不溶物的过程。本发明所述的一种硫化废水循环利用的方法，只需在现有设备工艺上增加一套冷冻设施和固液分离设施，即可实现本发明的目的，改造成本低见效快。

Description

一种硫化废水循环利用的方法
技术领域
本发明涉及一种硫化废水的处置方法，尤其是一种硫化废水循环利用的方法。
背景技术
H2S气体用途比较广泛，在冶金和化工很多领域都有应用，例如采用萃取工艺生产仲钨酸铵产品以及工业硫化铵的制备等领域，均要。因H2S本身是一种有毒有害气体，大量储存和长途运输都会带来较大安全隐患。因此工业上自用H2S气体通常采用自制的方式，即时生产即时使用，并不储存H2S气体。
工业上自用H2S气体制备主要有两种方式，一种是利用硫化钠溶液与稀硫酸反应生成H2S气体，另外一种是利用硫磺在氢气中燃烧生成H2S气体。采用硫磺和氢气制备H2S气体的方法，反应很难控制，同时需要贮存大量的氢气作为生产性原料，安全隐患非常大。因而工业上自用H2S气体通常采用硫化钠溶液与稀硫酸反应的方式制备。
采用硫化钠和硫酸制备H2S气体，通常将固体硫化钠配制成硫化钠水溶液，然后在硫化钠溶液中添加稀硫酸以获得H2S气体。H2S气体制备完成后产生的硫化废水是一种呈弱酸性的高浓度硫酸钠溶液，硫酸钠浓度和化学需氧量(COD)浓度均非常高，通常硫酸钠浓度在200g/L左右，COD含量在4000～8000mg/L左右(国家排放标准要求COD含量≤100mg/L)，这种硫酸钠溶液中的COD很难降解，处理难度和成本均很高，而且很难做到稳定达标排放，同时硫酸钠大量向环境中排放也会造成污染。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种硫化废水循环利用的方法，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种硫化废水循环利用的方法，该方法包括稀硫酸配制、Na2S配制、H2S制备、一次固液分离、冷冻结晶和二次固液分离工序，二次固液分离后所得滤液用于稀硫酸和Na2S配制，其中：
所述稀硫酸配制是以浓硫酸为原料配制成稀硫酸的过程，所述稀硫酸配制是采用工业浓硫酸加入到稀硫酸或水中配制成1～10mol/L，优选为3～5mol/L的稀硫酸的过程；
所述Na2S配制是在Na2S配置槽中加入水和工业硫化钠固体配制成Na2S水溶液的过程；
所述H2S制备是在配制好的Na2S溶液中添加稀硫酸以获得的H2S气体的过程；
所述一次固液分离是H2S制备完成后所得硫化废水进行过滤，分离溶液中的水不溶物的过程；
所述冷冻结晶是将固液分离后的硫化废水降温至溶液中析出硫酸钠晶体的过程；
所述二次固液分离是将冷冻结晶后溶液中析出的硫酸钠晶体从溶液中分离出来的过程。
优选的，所述Na2S水溶液质量分数为10％～40％，优选为20％～30％。
优选的，H2S制备过程控制终点pH值为1～4，优选为2～3。
优选的，冷冻结晶工序控制温度为0℃～-18℃，优选为-5℃～-10℃。
优选的，所述一次固液分离和二次固液分离设备选自：离心机、袋式过滤器、压滤机、转鼓加压过滤机、叶滤机、连续盘式过滤器、动态旋叶压滤机、间歇式真空过滤机、真空抽滤器、带式压榨过滤机、真空带式过滤机。
优选的，所述稀硫酸的浓度低于1mol/L。
优选的，所述硫化氢制备过程是将稀硫酸加入到硫化钠溶液中，或者将硫化钠溶液加入到稀硫酸溶液中，优选为将稀硫酸加入到硫化钠溶液中。
优选的，硫化氢制备装置装有硫化钠溶液计量装置或稀硫酸计量装置或稀硫酸流量控制装置或硫化钠溶液剂计量装置。
优选的，硫化氢制备装置装还装有硫化氢流量计量装置。
优选的，稀硫酸配制或硫化钠配制还装有密度测量装置。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.二次固液分离后所得滤液无须任何处理即可用于稀硫酸和Na2S配制，H2S制备过程可实现废水零排放，硫化废水实现了循环利用，既无须再对硫化废水进行无害化处置，降低生产成本，同时不再向环境中排放废水，实现了清洁生产；
2.所得Na2SO4·10H2O副产品可用于制造水玻璃、玻璃、瓷釉、纸浆、致冷混合剂、洗涤剂、干燥剂、染料稀释剂、分析化学试剂、医药品、饲料等，可创造附加值；
3.只需在现有设备工艺上增加一套冷冻设施和固液分离设施，即可实现本发明的目的，改造成本低见效快。
附图说明
图1是根据本发明的一种硫化废水循环利用的方法示意图一；
图2是根据本发明的一种硫化废水循环利用的方法示意图二。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1
一种硫化废水循环利用的方法，该方法包括稀硫酸配制、Na2S配制、H2S制备、一次固液分离、冷冻结晶和二次固液分离工序，二次固液分离后所得滤液用于稀硫酸和Na2S配制，其中：
所述稀硫酸配制是以浓硫酸为原料配制成稀硫酸的过程，所述稀硫酸配制是采用工业浓硫酸加入到稀硫酸或水中配制成1mol/L，优选为3mol/L的稀硫酸的过程；
所述Na2S配制是在Na2S配置槽中加入水和工业硫化钠固体配制成Na2S水溶液的过程；
所述H2S制备是在配制好的Na2S溶液中添加稀硫酸以获得的H2S气体的过程；
所述一次固液分离是H2S制备完成后所得硫化废水进行过滤，分离溶液中的水不溶物的过程；
所述冷冻结晶是将固液分离后的硫化废水降温至溶液中析出硫酸钠晶体的过程；
所述二次固液分离是将冷冻结晶后溶液中析出的硫酸钠晶体从溶液中分离出来的过程。
Na2S水溶液质量分数为10％，优选为20％，H2S制备过程控制终点pH值为1，冷冻结晶工序控制温度优选为-5℃，一次固液分离和二次固液分离设备选自：离心机、袋式过滤器、压滤机、转鼓加压过滤机、叶滤机、连续盘式过滤器、动态旋叶压滤机、间歇式真空过滤机、真空抽滤器、带式压榨过滤机、真空带式过滤机，稀硫酸的浓度低于1mol/L，硫化氢制备过程是将稀硫酸加入到硫化钠溶液中，或者将硫化钠溶液加入到稀硫酸溶液中，优选为将稀硫酸加入到硫化钠溶液中，硫化氢制备装置装有硫化钠溶液计量装置或稀硫酸计量装置或稀硫酸流量控制装置或硫化钠溶液剂计量装置，硫化氢制备装置装还装有硫化氢流量计量装置，稀硫酸配制或硫化钠配制还装有密度测量装置。
实施例2
一种硫化废水循环利用的方法，该方法包括稀硫酸配制、Na2S配制、H2S制备、一次固液分离、冷冻结晶和二次固液分离工序，二次固液分离后所得滤液用于稀硫酸和Na2S配制，其中：
所述稀硫酸配制是以浓硫酸为原料配制成稀硫酸的过程，所述稀硫酸配制是采用工业浓硫酸加入到稀硫酸或水中配制成5mol/L的稀硫酸的过程；
所述Na2S配制是在Na2S配置槽中加入水和工业硫化钠固体配制成Na2S水溶液的过程；
所述H2S制备是在配制好的Na2S溶液中添加稀硫酸以获得的H2S气体的过程；
所述一次固液分离是H2S制备完成后所得硫化废水进行过滤，分离溶液中的水不溶物的过程；
所述冷冻结晶是将固液分离后的硫化废水降温至溶液中析出硫酸钠晶体的过程；
所述二次固液分离是将冷冻结晶后溶液中析出的硫酸钠晶体从溶液中分离出来的过程。
Na2S水溶液质量分数为20％，H2S制备过程控制终点pH值优选为2，冷冻结晶工序控制温度为-10℃，一次固液分离和二次固液分离设备选自：离心机、袋式过滤器、压滤机、转鼓加压过滤机、叶滤机、连续盘式过滤器、动态旋叶压滤机、间歇式真空过滤机、真空抽滤器、带式压榨过滤机、真空带式过滤机，稀硫酸的浓度低于1mol/L，硫化氢制备过程是将稀硫酸加入到硫化钠溶液中，或者将硫化钠溶液加入到稀硫酸溶液中，优选为将稀硫酸加入到硫化钠溶液中，硫化氢制备装置装有硫化钠溶液计量装置或稀硫酸计量装置或稀硫酸流量控制装置或硫化钠溶液剂计量装置，硫化氢制备装置装还装有硫化氢流量计量装置。
优选的，稀硫酸配制或硫化钠配制还装有密度测量装置。
需要说明的是本发明通过二次固液分离后所得滤液无须任何处理即可用于稀硫酸和Na2S配制，H2S制备过程可实现废水零排放，硫化废水实现了循环利用，既无须再对硫化废水进行无害化处置，降低生产成本，同时不再向环境中排放废水，实现了清洁生产；同时所得Na2SO4·10H2O副产品可用于制造水玻璃、玻璃、瓷釉、纸浆、致冷混合剂、洗涤剂、干燥剂、染料稀释剂、分析化学试剂、医药品、饲料等，可创造附加值；另外只需在现有设备工艺上增加一套冷冻设施和固液分离设施，即可实现本发明的目的，改造成本低见效快。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种硫化废水循环利用的方法，其特征在于，该方法包括稀硫酸配制、Na2S配制、H2S制备、一次固液分离、冷冻结晶和二次固液分离工序，二次固液分离后所得滤液用于稀硫酸和Na2S配制，其中：
所述稀硫酸配制是以浓硫酸为原料配制成稀硫酸的过程，所述稀硫酸配制是采用工业浓硫酸加入到稀硫酸或水中配制成1～10mol/L，优选为3～5mol/L的稀硫酸的过程；
所述Na2S配制是在Na2S配置槽中加入水和工业硫化钠固体配制成Na2S水溶液的过程；
所述H2S制备是在配制好的Na2S溶液中添加稀硫酸以获得的H2S气体的过程；
所述一次固液分离是H2S制备完成后所得硫化废水进行过滤，分离溶液中的水不溶物的过程；
所述冷冻结晶是将固液分离后的硫化废水降温至溶液中析出硫酸钠晶体的过程；
所述二次固液分离是将冷冻结晶后溶液中析出的硫酸钠晶体从溶液中分离出来的过程。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Na2S水溶液质量分数为10％～40％，优选为20％～30％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，H2S制备过程控制终点pH值为1～4，优选为2～3。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，冷冻结晶工序控制温度为0℃～-18℃，优选为-5℃～-10℃。
5.根据权利要求1～4任意一项所述的方法，其特征在于，所述一次固液分离和二次固液分离设备选自：离心机、袋式过滤器、压滤机、转鼓加压过滤机、叶滤机、连续盘式过滤器、动态旋叶压滤机、间歇式真空过滤机、真空抽滤器、带式压榨过滤机、真空带式过滤机。
6.根据权利要求1～4任意一项所述的方法，其特征在于，所述稀硫酸的浓度低于1mol/L。
7.根据权利要求1～4任意一项所述的方法，其特征在于，所述硫化氢制备过程是将稀硫酸加入到硫化钠溶液中，或者将硫化钠溶液加入到稀硫酸溶液中，优选为将稀硫酸加入到硫化钠溶液中。
8.根据权利要求1～4任意一项所述的方法，其特征在于，硫化氢制备装置装有硫化钠溶液计量装置或稀硫酸计量装置或稀硫酸流量控制装置或硫化钠溶液剂计量装置。
9.根据权利要求1～4任意一项所述的方法，其特征在于，硫化氢制备装置装还装有硫化氢流量计量装置。
10.根据权利要求1～4任意一项所述的方法，其特征在于，稀硫酸配制或硫化钠配制还装有密度测量装置。
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