CN112707493A - 过硫酸盐在处理硫醚和/或硫醇中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于废水的氧化法处理技术领域，具体涉及过硫酸盐在处理硫醚和/或硫醇中的应用。将过硫酸盐用于处理硫醚和硫醇，对硫醚和硫醇的去除率高。

Description

过硫酸盐在处理硫醚和/或硫醇中的应用
技术领域
本发明属于废水的氧化法处理技术领域，具体涉及一种过硫酸盐在处理硫醚和/或硫醇中的应用。
背景技术
石化行业在日常经营转运过程中，对我国的生态环境造成了巨大污染。特别是近年来，随着众多石化行业污染事件的发生，严重制约和影响了石化行业的快速、持续发展(“石化行业恶臭有机废气处理技术研究”，张甜甜，广东化工，2016年第43卷第13期，第175页摘要第1-3行)。在这些污染现象中，恶臭问题日益严重(“石化行业恶臭有机废气治理技术浅析”，杨海燕，全国腐蚀控制，2016年第30卷第03期，第9页左栏第2-3行，公开日2016年03月31日)。
恶臭是一种或者多种具有臭味的物质引发的公害污染。恶臭这种看不见的污染，严重危害人类的身体健康和生活的安宁舒适(“恶臭污染及危害分析”，李燕莉等，恶臭污染测试与控制技术-全国首届恶臭污染测试与控制技术研讨会论文集，2003年，第56页第2段第1-2行，公开日2003年12月31日)。
恶臭气体从组成上可分为以下五类：(1)卤素及其衍生物，如氯气、卤代烃等；(2)烃类，如烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等；(3)含氧的有机物，如酚、醇、醛、酮、有机酸等；(4)含氮化合物，如氨、胺类、酰胺、硝基化合物、吲哚类等；(5)含硫化合物，如硫化氢、硫醇、硫醚等(“恶臭污染及危害分析”，李燕莉等，恶臭污染测试与控制技术-全国首届恶臭污染测试与控制技术研讨会论文集，2003年，第56页第3段第2-4行，公开日2003年12月31日)。
其中，含硫化合物主要是化纤行业产生的。这些化纤企业排放的废水中含有硫醚和硫醇，并由此产生恶臭。如不进行预处理直接与其他废水混合处理，则会对整个系统的冲击很大(“多元催化氧化处理化纤废水的研究”，罗贵昌，河南化工，2011年第28卷第8期上，第33页左栏第1段第7-8行，公开日2011年12月31日)。
目前，有学者提出将硫醚转化为二甲基亚砜(“甲硫醚制取二甲基亚砜技术研究”，陈春兵等，安全、健康和环境，2003年第3卷第1期，第16页左栏第1段第2-3行，公开日2003年01月31日)。然而，二甲基亚砜放置一段时间后，会在微生物作用下分解为二甲基硫醚和甲硫醇等恶臭物质(“多元催化氧化处理化纤废水的研究”，罗贵昌，河南化工，2011年第28卷第8期上，第33页左栏第1段第4-7行，公开日2011年12月31日)，且二甲基亚砜本身具有毒性。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种过硫酸盐在处理硫醚和/或硫醇中的应用。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
过硫酸盐在处理硫醚(硫醚是指具有通式R1-S-R2的烷基硫代烷基官能团的化合物，其中，R1和R2均为低级烷基。所述低级烷基指的是具有1-6个碳原子的支链或非支链的烷基，如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基等)和/或硫醇(硫醇是指包含巯基官能团(-SH)的一类非芳香化合物)中的应用。
发明在研究过程中意外发现，将过硫酸盐用于处理硫醚和/或硫醇，硫醚和硫醇的去除率高。
进一步，所述过硫酸盐的用量为与硫醚或硫醇的质量比为5:1-8:1，或与硫醚和硫醇的总和的质量比为5:1-8:1。
进一步，温度为50-90℃，反应时间为30-70min。
发明人在研究过程中发现，若过硫酸盐的用量不控制好，反应温度和时间不控制好，都会造成硫醚和硫醇的去除效果不佳。
进一步，所述过硫酸盐的用量为与硫醚或硫醇的质量比为5:1-8:1或与硫醚和硫醇的总和的质量比为5:1-8:1，温度为50-90℃，时间为30-70min。
本发明的有益效果在于：
将过硫酸盐用于处理硫醚和硫醇，硫醚和硫醇的去除率高，高达90％以上。
采用过硫酸盐对硫醚和硫醇进行处理，反应后产物为无机盐，不会产生二次污染。
本发明为目前废水中的硫醚、硫醇等恶臭气体的去除提供了一条可行的方法，通过本方法得到了达标的气体，不会造成环境污染，具有一定的环保效益。
具体实施方式
所举实施例是为了更好地对本发明的内容进行说明，但并不是本发明的内容仅限于所举实施例。所以熟悉本领域的技术人员根据上述发明内容对实施方案进行非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
以下硫醚含量和硫醇含量的检测方法为气相色谱(指数法)，具体为：
试剂：氮气(纯度99.99％，V/V)，氢气(纯度99.99％，V/V)，空气(仪表空气)，各种硫化物标准气：外购(甲烷为平衡气，COS、H2S、CH3SH、C2H5SH、CH3SCH3、(C2H5)2S2含量均为9.8mg/m3)；
仪器：GC-2010气相色谱仪，火焰光度检测器PFD，色谱工作站，RT-SULFUR，2m×2mmSiLCOSTeel色谱柱，经惰性处理的不锈钢柱。
操作条件：气化室温度120℃；初始柱箱温度60℃→升温速率15℃/min→终温230℃→保持15min；检测器温度230℃；载气氮气；载气压力200kpa；氢气流速70mL/min；空气流速85mL/min；灵敏度10-1；进样量1mL；定量方法指数法；保留时间如表1所示。
表1保留时间
组分 H<sub>2</sub>S COS 甲硫醇 乙硫醇 甲硫醚 乙硫醚 二甲基二硫
保留时间/min 4.191 5.491 9.061 11.974 12.199 17.395 22.503
操作步骤
校正因子的测定
以同种硫化物的两种不同浓度的标准气，待仪器操作条件稳定后，分别进样1mL，第一次进样使色谱柱饱和，再连续进样两次，测量峰面积，求出平均值，计算校正因子。应定期校准校正因子。
校正因子的计算
在气相色谱仪火焰光度检测器上，硫化物的浓度与其在检测器上的响应值(峰面积)呈指数关系。即式(1)：
A＝kCn………………………(1)
式中,A—硫化物标准气峰面积的数值，单位为微伏秒(μVs)；k—比例常数；n—应答指数；C—硫化物标准气浓度的数值，单位为毫克每立方米(mg/m3)；
公式(1)的对数方程为：
lgA1＝lgk+nlgC1…………………………(2)
lgA2＝lgk+nlgC2…………………………(3)
解以上联立方程组即得n和k。
注：计算过程由色谱工作站完成。定量计算直接选择指数法。
样品分析
与校正因子测定相同的色谱操作条件下，进样1mL样品气入色谱柱，记录各硫化物的峰面积。然后将该峰面积代入公式(1)，计算得出硫化物浓度。
实施例1
去除废水中硫醚和硫醇，具体步骤如下：
将含有硫醚和硫醇的化纤废水(经检测，硫醚的质量含量为1.5％，硫醇的质量含量为1.0％)升温至50℃，在磁力搅拌器上搅拌(转速250转/min)，逐滴加入质量分数为20％的过硫酸钠溶液，滴加完毕后，保持溶液温度在50℃反应30min；反应后，加入氢氧化钠溶液调节溶液的pH≥7(经检测，此时废水中硫醚的质量含量为0.2ppm，硫醇的质量含量为0.3ppm)，过滤，再进行生物降解；所述氧化剂溶液的用量为氧化剂溶液中含有的过硫酸钠与废水中硫醚和硫醇的总和的质量比为6：1；反应过程中产生的废气用质量分数为0.2％的过硫酸钠溶液吸收。
实施例2
去除废水中硫醚和硫醇，具体步骤如下：
将含有硫醚和硫醇的化纤废水(化纤废水与实施例1相同)升温至50℃，在磁力搅拌器上搅拌(转速250转/min)，逐滴加入质量分数为20％的过硫酸钠溶液，滴加完毕后，保持溶液温度在50℃反应30min；反应后，加入氢氧化钠溶液调节溶液的pH≥7(经检测，此时废水中硫醚的质量含量为0ppm，硫醇的质量含量为0ppm)，过滤，再进行生物降解；所述氧化剂溶液的用量为氧化剂溶液中含有的过硫酸钠与废水中硫醚和硫醇的总和的质量比为5：1；反应过程中产生的废气用质量分数为0.2％过硫酸钠溶液吸收。
实施例3
去除废水中硫醚和硫醇，具体步骤如下：
将含有硫醚和硫醇的化纤废水(化纤废水与实施例1相同)升温至50℃，在磁力搅拌器上搅拌(转速250转/min)，逐滴加入质量分数为20％的过硫酸钠溶液，滴加完毕后，保持溶液温度在50℃反应60min；反应后，加入氢氧化钠溶液调节溶液的pH≥7(经检测，此时废水中硫醚的质量含量为0ppm，硫醇的质量含量为0ppm)，过滤，再进行生物降解；所述氧化剂(过硫酸钠)溶液的用量为溶液中含有的过硫酸钠与废水中硫醚和硫醇的总和的质量比为5：1；反应过程中产生的废气用质量分数为0.2％的过硫酸钠溶液吸收。
实施例4
去除废水中硫醚和硫醇的方法，具体步骤如下：
将含有硫醚和硫醇的化纤废水(化纤废水与实施例1相同)升温至50℃，在磁力搅拌器上搅拌(转速250转/min)，逐滴加入质量分数为20％的过硫酸钠溶液，滴加完毕后，保持溶液温度在90℃反应30min；反应后，加入氢氧化钠溶液调节溶液的pH≥7(经检测，此时废水中硫醚的质量含量为0ppm，硫醇的质量含量为0ppm)，过滤，再进行生物降解；所述氧化剂(过硫酸钠)溶液的用量为溶液中含有的过硫酸钠与废水中硫醚和硫醇的总和的质量比为5：1；反应过程中产生的废气用质量分数为0.2％的过硫酸钠溶液吸收。
对比例1
去除废水中硫醚和硫醇的方法，具体步骤如下：
将含有硫醚和硫醇的化纤废水(化纤废水与实施例1相同)过滤，再进行生物降解(经检测，此时废水中硫醚的质量含量为1.4ppm，硫醇的质量含量为0.9ppm)。
由实施例1-4可知，经过硫酸盐处理的化纤废水，废水中硫醚含量由1.5％降低至0ppm，废水中硫醇含量由1.0％降低至0ppm。由此证明，过硫酸盐对硫醚和硫醇的去除率高。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.过硫酸盐在处理硫醚和/或硫醇中的应用。
2.如权利要求1所述应用，其特征在于，所述过硫酸盐的用量为与硫醚或硫醇的质量比为5:1-8:1，或与硫醚和硫醇的总和的质量比为5:1-8:1。
3.如权利要求1或2所述的应用，其特征在于，温度为50-90℃，反应时间为30-70min。
4.如权利要求1、2或3所述的应用，其特征在于，所述过硫酸盐的用量为与硫醚或硫醇的质量比为5:1-8:1或与硫醚和硫醇的总和的质量比为5:1-8:1，温度为50-90℃，时间为30-70min。
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