CN117303667A - 一种基于电解硫酸钠综合处理铅锌冶炼废水的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于水处理技术领域，具体公开一种基于电解硫酸钠综合处理铅锌冶炼废水的装置及方法。所述装置的硫酸钠储罐、阳极室及硫酸储罐依次经蠕动泵、时间自动化控制系统连通，硫酸储罐经蠕动泵连通铅锌冶炼废水进行pH回调；阴极液储罐、阴极室及NaOH储罐依次经蠕动泵、时间自动化控制系统连通，NaOH储罐经蠕动泵连通铅锌冶炼废水以减低硬度；硫化氢反应单元的氢气储罐与阴极室连通，氢气储罐、反应釜、粗品硫化氢储罐、硫化氢储罐、成品硫化氢罐依次经气泵连通，成品硫化氢罐经管道连通铅锌冶炼废水以降低重金属。所述方法包括电解、硫化氢制备、废水处理步骤。本发明结构紧凑、工艺简单，实现了废水的源头减排、末端零排和资源化利用。

Description

一种基于电解硫酸钠综合处理铅锌冶炼废水的装置及方法
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种结构紧凑、工艺简单，实现了废水的源头减排、末端零排和资源化利用的基于电解硫酸钠综合处理铅锌冶炼废水的装置及方法。
背景技术
铅锌冶炼行业是高盐废水的主要来源之一，其含盐浓度可达10～20%，大部分原因是企业采用Na2S化学沉淀法脱除重金属（如铅、锌、铜、镉、砷等），加之利用回用水进行烟气脱硫、冲渣、制酸等工序，导致企业产生大量含盐废水，最常见的为硫酸钠废水。虽然硫酸钠废水本身对环境没有危害，但是如果大量排放会导致水体严重富营养化，即使不排放，大量的硫酸钠废水富集也会导致输送管道系统腐蚀和结垢，增大企业废水处理流程和处理成本。因此，亟需一种经济、高效的方法来处理硫酸钠废水。
目前，常见的冶炼废水处理技术有钡盐/钙盐法、膜法、物理脱除法和生物法等。钡盐/钙盐法存在药剂耗量大的问题，导致成本较高；而膜工艺在处理矿坑水等低盐水方面有优势，但对于高浓度盐水则存在渗透压过大和产水率过低的问题，使得其经济性较差；物理脱除法是通过冷冻降温，使冶炼废水中的杂质以盐的形式结晶析出，但存在能耗高、处理效率低及处理不彻底的问题；生物法不仅对处理水质有特殊要求，导致处理的结果不稳定，而且处理效率较低。
现有技术中，有先将铅锌冶炼产生的高盐废水先经预处理脱除重金属得到高盐中水，然后利用二氧化碳降硬工艺替代常规碳酸钠法降硬的同时不再大幅增加原水含盐量，随后依次经过多介质过滤、超滤、离子交换深度降硬、电渗析高倍提浓分离得到淡水和高浓盐水，并将淡水经过反渗透脱盐得到反渗透淡水和反渗透浓水，高浓盐水经过三效蒸发结晶分离以回收盐分，而反渗透淡水作为生产用水回用，从而实现废水处理终端的零排放和盐分回收的技术方案。但是，由于其前期的预处理脱除重金属过程仍然会增加废水的含盐量和药剂消耗量，而且处理工艺结合了多种方法，虽然进行了针对性优化，但仍然存在处理工艺复杂且耗材成本较高的问题。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明提供了一种结构紧凑、工艺简单，实现了废水的源头减排、末端零排和资源化利用的基于电解硫酸钠综合处理铅锌冶炼废水的装置，还提供了一种基于电解硫酸钠综合处理铅锌冶炼废水的方法。
本发明基于电解硫酸钠综合处理铅锌冶炼废水的装置是这样实现的：包括电解单元、硫化氢反应单元，所述电解单元与硫化氢反应单元相耦合；
所述电解单元包括电解槽、蠕动泵、时间自动化控制系统、硫酸钠储罐、硫酸储罐、阴极液储罐、NaOH储罐、直流电源，所述硫酸钠储罐、电解槽的阳极室及硫酸储罐依次通过管道及蠕动泵、时间自动化控制系统连通，所述硫酸储罐的出液口通过管道及蠕动泵连通降低硬度后的铅锌冶炼废水进行pH回调；所述阴极液储罐、电解槽的阴极室及NaOH储罐依次通过管道及蠕动泵、时间自动化控制系统连通，所述NaOH储罐的出液口通过管道及蠕动泵连通铅锌冶炼废水以减低硬度；所述直流电源的电源分别与电解槽中的电极电性连接，所述电解槽中的阳极室电极与阴极室电极之间设置有离子交换膜；
所述硫化氢反应单元包括氢气储罐、反应釜、粗品硫化氢储罐、硫化氢储罐、成品硫化氢罐、气泵，所述氢气储罐的进气口与阴极室的出气口连通，所述氢气储罐、反应釜、粗品硫化氢储罐、硫化氢储罐、成品硫化氢罐依次通过管道及气泵连通，所述氢气储罐、反应釜、粗品硫化氢储罐、硫化氢储罐及成品硫化氢罐均分别设置有抽真空装置、定时阀和控温控压装置，所述成品硫化氢罐的出气口通过管道连通铅锌冶炼废水以降低重金属；
所述蠕动泵、时间自动化控制系统及气泵分别与直流电源的电源端口电性连接。
进一步的，所述电解槽还包括离子交换膜、钛镀铱钽网电极、钛网电极，所述阳极室及阴极室为一端开口的框形结构且侧壁设置有贯穿内外的进液口和出液口，所述钛镀铱钽网电极固定设置于阳极室的开口面上，所述钛网电极固定设置于阴极室的开口面上，所述阳极室及阴极室开口对开口的平行设置且离子交换膜设置于钛镀铱钽网电极与钛网电极之间，所述阳极室及阴极室的上端侧壁还分别设置有贯穿内外的出气口。
进一步的，所述阳极室及阴极室的开口之间还设置有调节钛镀铱钽网电极与钛网电极间距的调节机构，所述钛镀铱钽网电极与钛网电极的间距为2～20mm，所述离子交换膜为Nafion N115膜。
进一步的，所述硫酸钠储罐中存储质量百分比为10～20%的硫酸钠废水，所述阴极液储罐中存储质量百分比为0.4～0.6%的NaOH溶液，所述粗品硫化氢储罐与硫化氢储罐之间通过回型管连通且回型管中设置有吸附过滤用的分子筛装置。
进一步的，所述氢气储罐中依次设置有预加热器、脱氧靶触媒催化剂及吸水分子筛，所述反应釜中存储有熔融状态的硫磺、芳香族化合物及1，2-双（二苯基磷）乙烷混合物且还设置有机械搅拌装置，所述粗品硫化氢储罐中设置有4A分子筛吸附装置且内部温度为30～35℃及压力为-0.01～-0.05Mpa，所述硫化氢储罐的温度为-20～-25℃且压力为-0.08MPa以脱除重组分杂质，所述成品硫化氢罐的温度为-50～-55℃且压力为-0.06MPa以脱除轻组分杂质。
本发明基于电解硫酸钠综合处理铅锌冶炼废水的方法是这样实现的：包括电解、硫化氢制备、废水处理步骤，具体内容为：
A、电解：通过蠕动泵和时间自动化控制系统，分别将硫酸钠储罐及阴极液储罐中对应的硫酸钠溶液、NaOH溶液按预定间隔通入阳极室、阴极室中并通电电解，然后通过蠕动泵和时间自动化控制系统，分别将阳极室及阴极室中对应的阳极液、阴极液按预定间隔排出到硫酸储罐、NaOH储罐；同时将阴极室电解产生的氢气通入氢气储罐；
B、硫化氢制备：将通入氢气储罐的氢气去除H2O和O2以提纯氢气，然后通入存储有硫磺、芳香族化合物及1，2-双（二苯基磷）乙烷熔融混合物的反应釜中搅拌反应生成硫化氢混合气体，随后将硫化氢混合气体依次通入粗品硫化氢储罐及分子筛装置，经分子筛装置中的4A分子筛吸附并干燥后依次通入硫化氢储罐、成品硫化氢罐分别脱除重组分杂质、轻组分杂质，最后制备得到高纯度硫化氢；
C、废水处理：向铅锌冶炼废水中通入成品硫化氢罐中的高纯度硫化氢以脱除重金属，然后向脱除重金属的铅锌冶炼废水中通入NaOH储罐中的阴极液以降低硬度，最后向降低硬度的铅锌冶炼废水中通入硫酸储罐的阳极液以回调pH。
进一步的，所述电解步骤中硫酸钠溶液是质量百分比为10～20%的硫酸钠废水，所述NaOH溶液的质量百分比为0.4～0.6%；管道上的蠕动泵和时间自动化控制系统间隔0.5～1.5h将硫酸钠溶液通入阳极室、间隔2.5～3.5h将NaOH溶液通入阴极室、间隔0.5～1.5h将阳极室内的阳极液排出到硫酸储罐，间隔2.5～3.5h将阴极室内的阴极液排出到NaOH储罐。
进一步的，所述硫化氢制备步骤中通入氢气储罐的氢气经预加热器加热至100～120℃，然后与靶触媒催化剂接触完成靶触媒反应，得到脱氧氢气，随后再经过分子筛吸水，制备得到去除H2O和O2的氢气。
所述阳极室排出的阳极液为硫酸-硫酸钠混合溶液。
进一步的，所述硫化氢制备步骤中反应釜内的硫磺与1，2-双（二苯基磷）乙烷的质量比为400：1且硫磺与芳香族化合物的质量比为1：4，所述芳香族化合物包括对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯中的一种或任意混合物，所述反应釜内的温度为50～70℃且通入的氢气流量为0.05~0.1m3/h，所述反应釜中的熔融混合物以80～100 rpm/min的转速进行机械搅拌。
进一步的，所述硫化氢制备步骤中分子筛装置内的温度为30～35℃且压力为-0.01～-0.05Mpa，所述硫化氢储罐内的温度为-20～-25℃且压力为-0.08MPa并反应1～1.5h，所述成品硫化氢罐内的温度为-50～-55℃，压力设置为-0.06MPa。
本发明的有益效果为：
1、本发明通过具有一膜两室的电解槽电解硫酸钠废水，通过控制电解槽内的电解工艺参数，选择性的将NaOH浓度或者硫酸浓度提高，之后采用阳离子交换膜通过离子交换得到高纯NaOH用于铅锌冶炼废水脱除钙、镁离子以降低硬度，以及得到硫酸-硫酸钠混合液用于降低硬度后的废水pH回调；此外，本发明首次将硫酸钠电解产生的H2与硫磺、有机溶剂等物质结合，制备了可以代替传统Na2S化学沉淀法的硫化氢以脱除铅锌冶炼废水中的重金属，从源头解决因Na2S投加造成的Na盐含量富集的问题，实现了硫酸钠废水的源头减排；而铅锌冶炼废水依次经脱除重金属、降低硬度和pH回调，可作为生产或绿化用水加以利用，从而实现末端零排和资源化再利用。
2、本发明通过控制通入电解槽的硫酸钠废水和低浓度NaOH溶液，在消耗硫酸钠废水的同时，还可生成烧碱、硫酸及大量的氢气和氧气，而硫酸可作为良好的浸出剂和pH调节剂回用，烧碱（NaOH）则是良好的沉淀剂回用，并且电解制备的氢气具有工艺简单、杂质（主要为氧气和水）易去除的优点，从而可减轻后期硫化氢制备的难度及成本，最终实现铅锌冶炼废水的经济、高效处理和零排放。
综上所述，本发明装置结构紧凑、方法工艺简单，实现了废水的源头减排、末端零排和资源化利用。
附图说明
图1为本发明基于电解硫酸钠综合处理铅锌冶炼废水的装置原理示意图；
图2为图1的电解槽阳极室立体结构示意图；
图3为图2的主视图；
图4为图3的剖视图；
图5为本发明基于电解硫酸钠综合处理铅锌冶炼废水的方法流程图；
图中：1-电解槽，101-阳极室，102-阴极室，103-离子交换膜，104-钛镀铱钽网电极，105-进液口，106-出液口，107-出气口，2-蠕动泵，3-时间自动化控制系统，4-硫酸钠储罐，5-硫酸储罐，6-阴极液储罐，7-NaOH储罐，8-直流电源，10-氢气储罐，11-反应釜，12-粗品硫化氢储罐，13-硫化氢储罐，14-成品硫化氢罐，15-气泵，16-分子筛装置。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1至4所示，本发明基于电解硫酸钠综合处理铅锌冶炼废水的装置，包括电解单元、硫化氢反应单元，所述电解单元与硫化氢反应单元相耦合；
所述电解单元包括电解槽1、蠕动泵2、时间自动化控制系统3、硫酸钠储罐4、硫酸储罐5、阴极液储罐6、NaOH储罐7、直流电源8，所述硫酸钠储罐4、电解槽1的阳极室101及硫酸储罐5依次通过管道及蠕动泵2、时间自动化控制系统3连通，所述硫酸储罐5的出液口通过管道及蠕动泵2连通降低硬度后的铅锌冶炼废水进行pH回调；所述阴极液储罐6、电解槽1的阴极室102及NaOH储罐7依次通过管道及蠕动泵2、时间自动化控制系统3连通，所述NaOH储罐7的出液口通过管道及蠕动泵2连通铅锌冶炼废水以减低硬度；所述直流电源8的电源分别与电解槽1中的电极电性连接，所述电解槽1中的阳极室101电极与阴极室102电极之间设置有离子交换膜103；
所述硫化氢反应单元包括氢气储罐10、反应釜11、粗品硫化氢储罐12、硫化氢储罐13、成品硫化氢罐14、气泵15，所述氢气储罐10的进气口与阴极室102的出气口连通，所述氢气储罐10、反应釜11、粗品硫化氢储罐12、硫化氢储罐13、成品硫化氢罐14依次通过管道及气泵15连通，所述氢气储罐10、反应釜11、粗品硫化氢储罐12、硫化氢储罐13及成品硫化氢罐14均分别设置有抽真空装置、定时阀和控温控压装置，所述成品硫化氢罐14的出气口通过管道连通铅锌冶炼废水以降低重金属；
所述蠕动泵2、时间自动化控制系统3及气泵15分别与直流电源8的电源端口电性连接。
所述硫酸储罐5储存硫酸-硫酸钠混合溶液。
所述电解槽1还包括离子交换膜103、钛镀铱钽网电极104、钛网电极，所述阳极室101及阴极室102为一端开口的框形结构且侧壁设置有贯穿内外的进液口和出液口，所述钛镀铱钽网电极104固定设置于阳极室101的开口面上，所述钛网电极固定设置于阴极室102的开口面上，所述阳极室101及阴极室102开口对开口的平行设置且离子交换膜103设置于钛镀铱钽网电极104与钛网电极之间，所述阳极室101及阴极室102的上端侧壁还分别设置有贯穿内外的出气口。
所述电解槽1通过多通道蠕动泵2设置了单独阳极液循环单元和单独阴极液循环单元，所述阳极液循环单元的进口与出口分别与阳极室101的出液口和进液口连通，所述阴极液循环单元的进口与出口分别与阴极室102的出液口和进液口连通，所述蠕动泵2还分别设置有流量调节阀。
所述阳极室101及阴极室102的开口之间还设置有调节钛镀铱钽网电极104与钛网电极间距的调节机构，所述钛镀铱钽网电极104与钛网电极的间距为2～20mm，所述离子交换膜103为Nafion N115膜。
所述硫酸钠储罐4中存储质量百分比为10～20%的硫酸钠废水，所述阴极液储罐6中存储质量百分比为0.4～0.6%的NaOH溶液，所述粗品硫化氢储罐12与硫化氢储罐13之间通过回型管连通且回型管中设置有吸附过滤用的分子筛装置16。
所述氢气储罐10中依次设置有预加热器、脱氧靶触媒催化剂及吸水分子筛，所述反应釜11中存储有熔融状态的硫磺、芳香族化合物及1，2-双（二苯基磷）乙烷混合物且还设置有机械搅拌装置，所述粗品硫化氢储罐12中设置有4A分子筛吸附装置且内部温度为30～35℃及压力为-0.01～-0.05Mpa，所述硫化氢储罐13的温度为-20～-25℃且压力为-0.08MPa以脱除重组分杂质，所述成品硫化氢罐14的温度为-50～-55℃且压力为-0.06MPa以脱除轻组分杂质。
如图1至5所示，本发明基于电解硫酸钠综合处理铅锌冶炼废水的装置用于处理铅锌冶炼废水的方法，包括电解、硫化氢制备、废水处理步骤，具体内容为：
A、电解：通过蠕动泵2和时间自动化控制系统3，分别将硫酸钠储罐4及阴极液储罐6中对应的硫酸钠溶液、NaOH溶液按预定间隔通入阳极室101、阴极室102中并通电电解，然后通过蠕动泵2和时间自动化控制系统3，分别将阳极室101及阴极室102中对应的阳极液、阴极液按预定间隔排出到硫酸储罐5、NaOH储罐7；同时将阴极室102电解产生的氢气通入氢气储罐10；
B、硫化氢制备：将通入氢气储罐10的氢气去除H2O和O2以提纯氢气，然后通入存储有硫磺、芳香族化合物及1，2-双（二苯基磷）乙烷熔融混合物的反应釜11中搅拌反应生成硫化氢混合气体，随后将硫化氢混合气体依次通入粗品硫化氢储罐12及分子筛装置16，经分子筛装置16中的4A分子筛吸附并干燥后依次通入硫化氢储罐13、成品硫化氢罐14分别脱除重组分杂质、轻组分杂质，最后制备得到高纯度硫化氢；
C、废水处理：向铅锌冶炼废水中通入成品硫化氢罐14中的高纯度硫化氢以脱除重金属，然后向脱除重金属的铅锌冶炼废水中通入NaOH储罐7中的阴极液以降低硬度，最后向降低硬度的铅锌冶炼废水中通入硫酸储罐5的阳极液以回调pH。
所述电解步骤中硫酸钠溶液是质量百分比为10～20%的硫酸钠废水，所述NaOH溶液的质量百分比为0.4～0.6%；管道上的蠕动泵2和时间自动化控制系统3间隔0.5～1.5h将硫酸钠溶液通入阳极室101、间隔2.5～3.5h将NaOH溶液通入阴极室102、间隔0.5～1.5h将阳极室101内的阳极液排出到硫酸储罐5，间隔2.5～3.5h将阴极室102内的阴极液排出到NaOH储罐7。
所述硫化氢制备步骤中通入氢气储罐10的氢气经预加热器加热至100～120℃，然后与靶触媒催化剂接触完成靶触媒反应，得到脱氧氢气，随后再经过分子筛吸水，制备得到去除H2O和O2的氢气。
所述硫化氢制备步骤中反应釜11内的硫磺与1，2-双（二苯基磷）乙烷的质量比为400：1且硫磺与芳香族化合物的质量比为1：4，所述芳香族化合物包括对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯中的一种或任意混合物，所述反应釜11内的温度为50～70℃且通入的氢气流量为0.05~0.1m3/h，所述反应釜11中的熔融混合物以80～100 rpm/min的转速进行机械搅拌。
所述硫化氢制备步骤中分子筛装置16内的温度为30～35℃且压力为-0.01～-0.05Mpa，所述硫化氢储罐13内的温度为-20～-25℃且压力为-0.08MPa并反应1～1.5h，所述成品硫化氢罐14内的温度为-50～-55℃，压力设置为-0.06MPa。
对照例1
分别将各1000mL浓度为10%的硫酸钠溶液及浓度为0.5%的NaOH溶液对应加入到阳极室101、阴极室102内，然后打开直流电源8，向阳极室101的钛镀铱钽网电极104及阴极室102的钛网电极通入7A且密度为85.03mA/cm2的电流进行电解，在直流电场作用下，钠离子透过Nafion N115膜（既离子交换膜103）进入阴极室102，使得阴极室102内的NaOH浓度不断增加，而阳极室101的硫酸浓度不断提高，并在阳极室101产生O2及阴极室102产生H2并排出。其中，阳极室101及阴极室102内的溶液以100mL/min的流量循环流动。
实施例1
取3000mL浓度为10%的硫酸钠溶液加入硫酸钠储罐4，取1000mL浓度为0.5%的NaOH溶液加入阴极液储罐6；打开直流电源8并控制蠕动泵2及时间自动化控制系统3，间隔1h将150mL浓度为10%的硫酸钠溶液通入阳极室101，并且间隔3h将浓度为1%的NaOH溶液通入阴极室102，在阳极室101的钛镀铱钽网电极104及阴极室102的钛网电极通入7A且密度为85.03mA/cm2的电流进行电解，在直流电场作用下，阴极室102内的NaOH浓度不断增加，而阳极室101的硫酸浓度不断提高，并在阳极室101产生O2及阴极室102产生H2，将H2通入氢气储罐10中；阳极室101通入硫酸钠溶液后间隔1h排出阳极液进入硫酸储罐5，阴极室102通入NaOH溶液后间隔3h排出阴极液进入NaOH储罐7。其中，阳极室101及阴极室102内的电解液在电解期间分别以100mL/min的流量循环流动。
如图1、2和3，将对比例1与实施例1制得的硫酸/硫酸钠混合液、氢氧化钠、氢气的产率随时间变化进行比对，可见随着时间延长，实施例1各项指标的产率相较对比例1均显著增长。
实施例2
将实施例1产出的氢气通入氢气储罐10中，氢气经氢气储罐10中的预加热器加热至100～120℃，然后再经过100g的脱氧铜基催化剂（瑞科新材料公司）完成靶触媒反应，得到脱氧氢气，脱氧氢气随后再经过氢气储罐10内部吸附塔的500g的4A碱金属硅铝酸盐分子筛16（兴达环保科技公司）吸水，制备得到去除H2O和O2的高纯氢气。
在反应釜11内加入50g的硫磺、250g的邻二甲苯和50mg/L的2-双（二苯基磷）乙烷，并将反应釜11抽真空至-0.01Mpa，然后搅拌杆以80rpm/min的转速将料搅拌混匀，同时控制反应釜11内的反应温度为50℃且反应压力为0.05MPa，对混匀物进行加热至液态熔体；然后控制氢气储罐10以0.1MPa的压力及0.05m3/h的流量将氢气通入反应釜11内的液态熔体中，生成硫化氢混合气体通入粗品硫化氢储罐12中；
硫化氢混合气体在30～35℃且-0.01～~-0.05MPa条件下与4A碱金属硅铝酸盐分子筛16进行吸附干燥反应，反应完成后通入具有-20～-25℃且-0.08MPa条件的硫化氢储罐13中反应1～1.5h，脱除重组分杂质（芳香族溶剂和金属杂质）；之后将硫化氢混合气体通入具有-50～-55℃且-0.06MPa条件的成品硫化氢罐14中，脱除轻组分的杂质（如氮气、氢气、二氧化碳等），制得高纯度硫化氢，硫化氢罐14的真空度为-0.06Mpa~-0.08Mpa。
结果分析：实施例1中制得的氢气纯度大于98%且其中的氧气体积含量小于10ppm、水分体积含量小于50ppm；实施例2中制得的高纯度硫化氢纯度为98%且产率为94.1%。
将实施例2制得的高纯度硫化氢通入铅锌冶炼废水中，以硫化氢代替传统Na2S化学沉淀法以脱除铅锌冶炼废水中的重金属，从源头解决因Na2S投加造成的Na盐含量富集的问题，实现了硫酸钠废水的源头减排；而实施例1制得的高纯NaOH通入脱出重金属的铅锌冶炼废水中，可脱除其中的钙、镁离子以降低硬度，而制得的硫酸-硫酸钠混合液通入降低硬度后的铅锌冶炼废水中可对废水pH进行回调，从而使废水达标作为中水用于生产或绿化用水，从而实现末端零排和资源化再利用。
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 (10)

1.一种基于电解硫酸钠综合处理铅锌冶炼废水的装置，其特征在于包括电解单元、硫化氢反应单元，所述电解单元与硫化氢反应单元相耦合；
所述电解单元包括电解槽（1）、蠕动泵（2）、时间自动化控制系统（3）、硫酸钠储罐（4）、硫酸储罐（5）、阴极液储罐（6）、NaOH储罐（7）、直流电源（8），所述硫酸钠储罐（4）、电解槽（1）的阳极室（101）及硫酸储罐（5）依次通过管道及蠕动泵（2）时间自动化控制系统（3）连通，所述硫酸储罐（5）的出液口通过管道及蠕动泵（2）连通降低硬度后的铅锌冶炼废水进行pH回调；所述阴极液储罐（6）、电解槽（1）的阴极室（102）及NaOH储罐（7）依次通过管道及蠕动泵（2）、时间自动化控制系统（3）连通，所述NaOH储罐（7）的出液口通过管道及蠕动泵（2）连通铅锌冶炼废水以减低硬度；所述直流电源（8）的电源分别与电解槽（1）中的电极电性连接，所述电解槽（1）中的阳极室（101）电极与阴极室（102）电极之间设置有离子交换膜（103）；
所述硫化氢反应单元包括氢气储罐（10）、反应釜（11）、粗品硫化氢储罐（12）、硫化氢储罐（13）、成品硫化氢罐（14）、气泵（15），所述氢气储罐（10）的进气口与阴极室（102）的出气口连通，所述氢气储罐（10）、反应釜（11）、粗品硫化氢储罐（12）、硫化氢储罐（13）、成品硫化氢罐（14）依次通过管道及气泵（15）连通，所述氢气储罐（10）、反应釜（11）、粗品硫化氢储罐（12）、硫化氢储罐（13）及成品硫化氢罐（14）均分别设置有抽真空装置、定时阀和控温控压装置，所述成品硫化氢罐（14）的出气口通过管道连通铅锌冶炼废水以降低重金属；
所述蠕动泵（2）、时间自动化控制系统（3）及气泵（15）分别与直流电源（8）的电源端口电性连接。
2.根据权利要求1所述基于电解硫酸钠综合处理铅锌冶炼废水的装置，其特征在于所述电解槽（1）还包括钛镀铱钽网电极（104）、钛网电极，所述阳极室（101）及阴极室（102）为一端开口的框形结构且侧壁设置有贯穿内外的进液口和出液口，所述钛镀铱钽网电极（104）固定设置于阳极室（101）的开口面上，所述钛网电极固定设置于阴极室（102）的开口面上，所述阳极室（101）及阴极室（102）开口对开口的平行设置且离子交换膜（103）设置于钛镀铱钽网电极（104）与钛网电极之间，所述阳极室（101）及阴极室（102）的上端侧壁还分别设置有贯穿内外的出气口。
3.根据权利要求2所述基于电解硫酸钠综合处理铅锌冶炼废水的装置，其特征在于所述阳极室（101）及阴极室（102）的开口之间还设置有调节钛镀铱钽网电极（104）与钛网电极间距的调节机构，所述钛镀铱钽网电极（104）与钛网电极的间距为2～20mm，所述离子交换膜（103）为Nafion N115膜。
4.根据权利要求2或3所述基于电解硫酸钠综合处理铅锌冶炼废水的装置，其特征在于所述硫酸钠储罐（4）中存储质量百分比为10～20%的硫酸钠废水，所述阴极液储罐（6）中存储质量百分比为0.4～0.6%的NaOH溶液，所述粗品硫化氢储罐（12）与硫化氢储罐（13）之间通过回型管连通且回型管中设置有吸附过滤用的分子筛装置（16）。
5.根据权利要求4所述基于电解硫酸钠综合处理铅锌冶炼废水的装置，其特征在于所述氢气储罐（10）中依次设置有预加热器、脱氧靶触媒催化剂及吸水分子筛，所述反应釜（11）中存储有熔融状态的硫磺、芳香族化合物及1，2-双（二苯基磷）乙烷混合物且还设置有机械搅拌装置，所述粗品硫化氢储罐（12）中设置有4A分子筛吸附装置且内部温度为30～35℃及压力为-0.01～-0.05Mpa，所述硫化氢储罐（13）的温度为-20～-25℃且压力为-0.08MPa以脱除重组分杂质，所述成品硫化氢罐（14）的温度为-50～-55℃且压力为-0.06MPa以脱除轻组分杂质。
6.一种基于电解硫酸钠综合处理铅锌冶炼废水的方法，以权利要求1至5任意一项所述基于电解硫酸钠综合处理铅锌冶炼废水的装置为基础，其特征在于包括电解、硫化氢制备、废水处理步骤，具体内容为：
A、电解：通过蠕动泵（2）和时间自动化控制系统（3），分别将硫酸钠储罐（4）及阴极液储罐（6）中对应的硫酸钠溶液、NaOH溶液按预定间隔通入阳极室（101）、阴极室（102）中并通电电解，然后通过蠕动泵（2）和时间自动化控制系统（3），分别将阳极室（101）及阴极室（102）中对应的阳极液、阴极液按预定间隔排出到硫酸储罐（5）、NaOH储罐（7）；同时将阴极室（102）电解产生的氢气通入氢气储罐（10）；
B、硫化氢制备：将通入氢气储罐（10）的氢气去除H2O和O2以提纯氢气，然后通入存储有硫磺、芳香族化合物及1，2-双（二苯基磷）乙烷熔融混合物的反应釜（11）中搅拌反应生成硫化氢混合气体，随后将硫化氢混合气体依次通入粗品硫化氢储罐（12）及分子筛装置（16），经分子筛装置（16）中的4A分子筛吸附并干燥后依次通入硫化氢储罐（13）、成品硫化氢罐（14）分别脱除重组分杂质、轻组分杂质，最后制备得到高纯度硫化氢；
C、废水处理：向铅锌冶炼废水中通入成品硫化氢罐（14）中的高纯度硫化氢以脱除重金属，然后向脱除重金属的铅锌冶炼废水中通入NaOH储罐（7）中的阴极液以降低硬度，最后向降低硬度的铅锌冶炼废水中通入硫酸储罐（5）的阳极液以回调pH。
7.根据权利要求6所述基于电解硫酸钠综合处理铅锌冶炼废水的方法，其特征在于所述电解步骤中硫酸钠溶液是质量百分比为10～20%的硫酸钠废水，所述NaOH溶液的质量百分比为0.4～0.6%；管道上的蠕动泵（2）和时间自动化控制系统（3）间隔0.5～1.5h将硫酸钠溶液通入阳极室（101）、间隔2.5～3.5h将NaOH溶液通入阴极室（102）、间隔0.5～1.5h将阳极室（101）内的阳极液排出到硫酸储罐（5），间隔2.5～3.5h将阴极室（102）内的阴极液排出到NaOH储罐（7）。
8.根据权利要求6所述基于电解硫酸钠综合处理铅锌冶炼废水的方法，其特征在于所述硫化氢制备步骤中通入氢气储罐（10）的氢气经预加热器加热至100～120℃，然后与靶触媒催化剂接触完成靶触媒反应，得到脱氧氢气，随后再经过分子筛吸水，制备得到去除H2O和O2的氢气。
9.根据权利要求8所述基于电解硫酸钠综合处理铅锌冶炼废水的方法，其特征在于所述硫化氢制备步骤中反应釜（11）内的硫磺与1，2-双（二苯基磷）乙烷的质量比为400：1且硫磺与芳香族化合物的质量比为1：4，所述芳香族化合物包括对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯中的一种或任意混合物，所述反应釜（11）内的温度为50～70℃且通入的氢气流量为0.05~0.1m3/h，所述反应釜（11）中的熔融混合物以80～100 rpm/min的转速进行机械搅拌。
10.根据权利要求8所述基于电解硫酸钠综合处理铅锌冶炼废水的方法，其特征在于所述硫化氢制备步骤中分子筛装置（16）内的温度为30～35℃且压力为-0.01～-0.05Mpa，所述硫化氢储罐（13）内的温度为-20～-25℃且压力为-0.08MPa并反应1～1.5h，所述成品硫化氢罐（14）内的温度为-50～-55℃，压力设置为-0.06MPa。
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