CN115093005B - 一种废碱液氧化脱硫方法 - Google Patents
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Abstract
本发明废碱液处理技术领域，尤其涉及一种废碱液氧化脱硫方法。所述方法包括以下步骤：将废碱液与无机盐氧化剂混合，得到混合溶液，然后对所述混合溶液进行加热；所述无机盐氧化剂选自过硫酸钠、过硫酸钾、硝酸钠、硝酸钾、硝酸铵、硫酸铁和铁粉中的一种或多种。本发明提供的废碱液氧化脱硫方法能够很好地将废碱液中的S‑2和有机硫化物中的硫氧化为SO4 2‑，还具有操作简单、成本低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及废碱液处理技术领域，尤其涉及一种废碱液氧化脱硫方法。
背景技术
废碱液是煤化工、石油化工、染料、沥青、金属加工等行业产生的一种废液，排放量大、成分复杂，可生物降解性差。废碱液属于危险废弃物，需综合处理。由于成分复杂，废碱液难以用常规处理技术进行处理，含有高浓度硫化物的废碱液会给后续处理工艺带来一系列问题。废碱液的处理是煤化工、石油化工、染料等行业长期面临的技术难题。废碱液通常含有游离碱、有机污染物及硫化物等。若不经适当处理，废碱液进入生化处理系统后，会抑制微生物的繁殖，影响污水处理厂的正常运行。废碱液的综合治理的难点在于硫化物的处理。目前废碱液脱硫的方法主要有中和法、沉淀法、生物法、氧化法等。
目前上述技术仍有缺点，中和法产生硫化氢气体，易造成二次污染；沉淀法脱硫效果好，但受氧化铜等金属氧化物沉淀剂价格昂贵的限值，且硫化铜沉淀的再生产生二氧化硫气体，尾气需进一步处理；生物法处理前需要大量低污染废水或清水将高浓度废碱液稀释，且废碱液中通常含有高浓度的无机盐，会抑制微生物的繁殖，因此对菌群微生物具有较高要求；氧化是将废碱液中的S-2和有机硫化物中的硫氧化为SO4 2-，同时将大分子有机物部分氧化分解为小分子有机物，改善废碱液的可生物降解性能，但现有技术存在氧化效率低、催化剂成本高等问题。CN201821048294.5公开了一种含硫化物有机废碱液处理工艺系统。所述方法首先采用废酸调节废碱液的pH值，其次采用硫酸亚铁络合沉淀硫化物和芬顿降解有机废碱液中硫化物、有机硫。该方法调pH阶段容易产生硫化氢气体，且采用沉淀法和芬顿氧化的脱硫工艺流程较长。CN201811650109.4公开了一种废碱液的湿式空气氧化处理方法。所述方法利用过氧化氢或过氧乙酸为氧化剂，金属盐类作为催化剂，采用湿式空气氧化法处理废碱液，COD去除率高达95％以上。但过氧化氢或过氧乙酸价格较高，且具有腐蚀性，对工业操作及设备要求较高。CN201110285736.4公开了一种超临界水氧化处理乙烯废碱液的方法。所述方法将废碱液和含氧化剂流体送入超临界反应器进行超临界水氧化反应。此法硫化物和COD去除均有很高的处理效果。但处理压力达22Mpa以上，处理温度达380℃以上，对处理设备材质要求高，设备成本高。目前亟需提供一种新的废碱液氧化脱硫方法。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种废碱液氧化脱硫方法。
本发明提供的废碱液的氧化脱硫方法，包括以下步骤：将废碱液与无机盐氧化剂混合，得到混合溶液，然后对所述混合溶液进行加热；所述无机盐氧化剂选自过硫酸钠、过硫酸钾、硝酸钠、硝酸钾、硝酸铵、硫酸铁和铁粉中的一种或多种。本发明中利用复合无机盐氧化剂技术结合加热处理进行废碱液氧化脱硫，能够很好地将废碱液中的S-2和有机硫化物中的硫氧化为SO4 2-，还具有操作简单、成本低等优点。
作为优选，所述废碱液选自含硫化物的氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液和碳酸钠溶液中的一种或多种。
进一步优选，所述废碱液的碱质量浓度为1～50％，硫化物为硫化钠、硫化钾或硫醇，硫化物质量浓度为1～4g/L。本发明提供的方法对于上述的废碱液具有很好的氧化脱硫效果。
作为优选，所述无机盐氧化剂选自过硫酸钠、过硫酸钾、硝酸钠、硝酸钾、硝酸铵、硫酸铁和铁粉中的多种。
进一步优选，所述无机盐氧化剂为由过硫酸钠、硝酸钠和硫酸铁组成的复合无机盐氧化剂、或由过硫酸钾和铁粉组成的复合无机盐氧化剂、或由过硫酸钠和硝酸钠组成的复合无机盐氧化剂。本发明通过对无机盐氧化剂进行优化，能够进一步提高废碱液硫化物去除率。
进一步优选，所述无机盐氧化剂为由摩尔比为1～5：2～5：0.1～2的过硫酸钠、硝酸钠和硫酸铁组成的复合无机盐氧化剂，或由摩尔比为1～5：2～5：0.1～2的过硫酸钾、硝酸钠和硫酸铁组成的复合无机盐氧化剂。本发明发现采用上述优选复合无机盐氧化剂的废碱液氧化脱硫效果最佳。
作为优选，所述无机盐氧化剂的加入量为1～20g/L。
进一步优选，所述无机盐氧化剂的加入量为10～20g/L。将所述复合无机盐氧化剂的加入量控制在上述范围综合效果更佳。
进一步优选，反应温度为120～300℃。
进一步优选，反应时间为15～180min。
本发明还对反应温度和时间进行了优化，在上述反应条件下能够进一步提高废碱液氧化脱硫效果。
本发明的有益效果至少在于：
1)本发明提供的方法，对硫化物的去除效果达96％以上。
2)本发明对工业废碱液的来源和浓度无特殊要求。
3)本发明采用无机盐氧化剂，成本低。
4)本发明方法具有流程简单、操作简单、成本低等优点。工业过程容易实现。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。实施例中的实施条件可以根据具体的实验条件或者工厂条件进一步的调整，未注明实施条件的通常为常规实验中的条件。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明以下实施例中，所处理的废碱液具体为含硫化物的氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或碳酸钠溶液。
实施例1
本实施例提供一种废碱液氧化脱硫处理的方法，所述处理方法包括以下步骤：
(1)在碱质量浓度1％废碱液中加入10g/L的由过硫酸钠、硝酸钠和硫酸铁(摩尔比为1：2：0.1)组成的复合无机盐氧化剂，混合均匀；
(2)将混合溶液温度升至300℃，反应15min，出料。
本实施例中氧化处理后的废碱液硫化物去除率达98.3％。
实施例2
本实施例提供一种废碱液氧化脱硫处理的方法，所述处理方法包括以下步骤：
(1)在碱质量浓度1％的废碱液中加入20g/L的由过硫酸钾和铁粉(摩尔比为5：2)组成的复合无机盐氧化剂，混合均匀；
(2)将混合溶液温度升至300℃，反应20min，出料。
本实施例中氧化处理后的废碱液硫化物去除率达97.5％。
实施例3
本实施例提供一种废碱液氧化脱硫处理的方法，所述处理方法包括以下步骤：
(1)在碱质量浓度50％的废碱液中加入1g/L的由过硫酸钠和硝酸钠(摩尔比为1：5)组成的复合无机盐氧化剂，混合均匀；
(2)将混合溶液温度升至120℃，反应180min，出料。
本实施例中氧化处理后的废碱液硫化物去除率达96.2％。
实施例4
本实施例提供一种废碱液氧化脱硫处理的方法，所述处理方法包括以下步骤：
(1)在碱质量浓度5％的废碱液中加入15g/L的由过硫酸钠和硝酸钠(摩尔比为1：2)组成的复合无机盐氧化剂，混合均匀；
(2)将混合溶液温度升至150℃，反应120min，出料。
本实施例中氧化处理后的废碱液硫化物去除率达96.8％。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (5)
1.一种废碱液的氧化脱硫方法，其特征在于，包括以下步骤：将废碱液与无机盐氧化剂混合，得到混合溶液，然后对所述混合溶液进行加热，反应温度为120～300℃；述无机盐氧化剂为由过硫酸钠、硝酸钠和硫酸铁组成的复合无机盐氧化剂、或由过硫酸钾和铁粉组成的复合无机盐氧化剂、或由过硫酸钠和硝酸钠组成的复合无机盐氧化剂；所述废碱液的碱质量浓度为1～50％，硫化物为硫化钠、硫化钾或硫醇，硫化物质量浓度为1～4g/L。
2.根据权利要求1所述的废碱液的氧化脱硫方法，其特征在于，所述无机盐氧化剂为由摩尔比为1～5：2～5：0.1～2的过硫酸钠、硝酸钠和硫酸铁组成的复合无机盐氧化剂。
3.根据权利要求1所述的废碱液的氧化脱硫方法，其特征在于，所述无机盐氧化剂的加入量为1～20g/L。
4.根据权利要求3所述的废碱液的氧化脱硫方法，其特征在于，所述无机盐氧化剂的加入量为10～20g/L。
5.根据权利要求1所述的废碱液的氧化脱硫方法，其特征在于，反应时间为15～180min。
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Citations (7)
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