銘盛環(huán)境——工業(yè)污水，工業(yè)廢水處理專家，提供污水處理解決方案
含硫廢水通常可用酸化吸收法、氣提法、化學(xué)絮凝法、空氣氧化法、電化學(xué)法等方式處置。酸化回收法是在酸性條件下使S2-轉(zhuǎn)化為H2S氣體并進(jìn)入脫硫安裝，回收其中的硫，但由于H2S具有毒性和腐蝕性，對(duì)人員維護(hù)和設(shè)備性能請(qǐng)求很高；氣提法應(yīng)用空氣將廢水中的硫化物吹脫出來，但能耗較大、工藝復(fù)雜，不適用于水量小、含硫量低的廢水；化學(xué)絮凝法經(jīng)過向廢水中投加亞鐵鹽或鐵鹽，使其與H2S反響生成難溶固體，然后經(jīng)過固液別離去除硫，但當(dāng)硫化物濃渡過高時(shí)，藥劑耗費(fèi)量過多，不適用于水量多、含硫量高的廢水;空氣氧化法是指應(yīng)用空氣將S2-氧化為無毒的硫代硫酸鹽和硫酸鹽，但因氧氣在水中的溶解度較小，氣液傳質(zhì)效率極低，單純通入氧氣氧化效果不明顯，可經(jīng)過添加催化劑提升處置效果。本實(shí)驗(yàn)采用酸置換法對(duì)含硫廢鹽水實(shí)施脫硫處置，研討了體系pH值、反響溫度、空氣流量對(duì)除硫效果的影響。
1、實(shí)驗(yàn)
1.1 主要原料
含硫廢鹽水：自產(chǎn)；濃鹽酸、NaOH：AR；高純N2。
1.2 實(shí)驗(yàn)步驟
本實(shí)驗(yàn)研討的廢水為含硫硅烷偶聯(lián)劑生產(chǎn)中排放的含硫廢鹽水，其典型組分為：接近飽和的氯化鈉水溶液和少量硫化物(包含硫化鈉、硫氫化鈉、溶解在水中的硫化氫，含硫化合物在體系中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%～3%)。廢水中的陽離子主要為Na+，而陰離子則包含Cl-和S2-，且氯化鈉濃度高。處置含硫廢鹽水后直接排放本錢過高，因而思索將硫以硫化鈉的方式實(shí)施回收綜合應(yīng)用?；谶@一想象，本實(shí)驗(yàn)的工藝技術(shù)道路為：總體采用酸解-吸收-結(jié)晶工藝;酸解步驟中，以鹽酸(或廢鹽酸)調(diào)理廢水pH值，通入空氣使其中的S2-以H2S氣體方式逸出;吸收步驟中，采用NaOH溶液吸收H2S氣體，將S2-轉(zhuǎn)變?yōu)镹a2S或者NaHS，并最終以高濃度硫化鈉溶液的方式完成回用;結(jié)晶步驟中，因除硫后廢水中的Na+簡(jiǎn)直都以NaCl方式存在，僅有很少量Na2S、NaHS、H2S，可經(jīng)過結(jié)晶、過濾、枯燥的方式回收NaCl。圖1為高鹽含硫工業(yè)廢水處理工藝表示圖。
1.3 測(cè)試表征
硫離子含量：采用碘量法測(cè)定；pH值：采用雷磁PHS-3G測(cè)試儀測(cè)定。
2、結(jié)果與討論
2.1 pH值對(duì)除硫效果的影響
向含硫廢鹽水中通入流量為200mL/min的高純N2(防止通入空氣對(duì)S2-去除和含量測(cè)定的影響)，參加適量的濃鹽酸，調(diào)理體系pH值，常溫反響3h完成除硫，測(cè)定體系硫含量(以總體積250mL為基準(zhǔn)計(jì)算)。研討了反響液pH值對(duì)除硫效果的影響，結(jié)果見圖2。
由圖2可見，隨著反響液pH值的降低，除硫后體系的硫含量逐步降低，除硫效果提升。當(dāng)反響液pH值為4～6時(shí)，除硫處置后體系的硫含量約為700mg/L；當(dāng)pH值小于4時(shí)，硫含量大幅降低，最低為32.3mg/L。由圖2可見，pH值越小，曲線降落趨向峻峭，除硫效率越高。但只要當(dāng)pH值小于1.4時(shí)，硫含量降幅才干到達(dá)99.5%以上。綜合思索，本實(shí)驗(yàn)優(yōu)選的反響液pH值為小于1.4。
2.2 溫度對(duì)除硫效果的影響
向含硫廢鹽水中通入流量為200mL/min的高純N2，參加22mL濃鹽酸，調(diào)理體系pH值小于1.4，在一定溫度下反響3h完成除硫，測(cè)定體系硫含量。研討了溫度對(duì)除硫效果的影響，結(jié)果見表1。
由表1可見，隨著反響溫度的升高，除硫后體系的硫含量降低，除硫效果顯著提升。這可能是由于，升高溫度降低了H2S氣體在體系中的溶解度，使更多H2S氣體逸出，推進(jìn)了反響向右實(shí)施，從而生成更多的H2S氣體。當(dāng)溫度到達(dá)80℃時(shí)，除硫效果最好。但當(dāng)溫度為20℃時(shí)，體系的硫含量降幅曾經(jīng)到達(dá)99.8%。綜合思索本錢和除硫效果，本實(shí)驗(yàn)優(yōu)選的反響溫度為20℃。
2.3 空氣流量對(duì)除硫效果的影響
向200mL含硫廢鹽水(硫含量25.843g/L)中，參加適量濃鹽酸，調(diào)理體系pH值為3，并通入一定流量的空氣，常溫反響3h完成除硫，測(cè)定體系硫含量。研討了空氣流量對(duì)除硫效果的影響，結(jié)果見表2。
由表2可見，空氣流量對(duì)空氣催化氧化過程有重要影響，空氣流量越大，除硫后體系硫含量越低，氧化脫硫效果越好。這可能是氣液反響的動(dòng)力學(xué)要素惹起的，即通氣量很大時(shí)，溶液氣含率增加，液體湍動(dòng)水平增大，氣液間傳質(zhì)效果好，加快了反響速度。綜合思索，本實(shí)驗(yàn)優(yōu)選的空氣流量為1000mL/min。
2.4 除硫工藝優(yōu)化
基于上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，挑選出了較佳的除硫工藝條件：向200mL含硫廢鹽水(硫含量25.843g/L)中參加22mL濃鹽酸調(diào)理體系pH值至小于1.4，空氣流量為1000mL/min，20℃反響3h，并采用500mL1.5mol/L的NaOH水溶液實(shí)施吸收，除硫后體系硫含量低于1mg/L，硫含量降幅達(dá)99.9%。
脫硫后廢鹽水經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶、過濾得到NaCl，且蒸餾水能夠回用，該NaCl的測(cè)試結(jié)果見表3。
注：1)按GB/T5462—2015。
由表3可見，經(jīng)過上述工藝從脫硫后廢鹽水中制得的NaCl可以到達(dá)國度工業(yè)鹽二級(jí)規(guī)范。
3、結(jié)論
隨著反響液pH值的降低、反響溫度的升高和空氣流量的增大，除硫后體系的硫含量逐步降低，除硫效果提升。較佳的工藝條件為：向200mL含硫廢鹽水(硫含量25.843g/L)中參加22mL濃鹽酸調(diào)理體系pH值至小于1.4，空氣流量為1000mL/min，20℃反響3h，并采用500mL1.5mol/L的NaOH水溶液實(shí)施吸收，除硫后體系硫含量低于1mg/L，硫含量降幅達(dá)99.9%。脫硫后的廢鹽水經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶、過濾得到的NaCl到達(dá)國度工業(yè)鹽二級(jí)規(guī)范。
