申请日2015.05.20
公开(公告)日2015.08.05
IPC分类号C02F9/04
摘要
本发明公开了一种硫化钠废水脱硫的方法，属于电子电镀废水治理及资源化综合利用领域。其包括如下步骤：(A)调节含硫化钠的废液的pH值，使其处于6.0-9.0之间;(B)将步骤(A)中pH调节后的含硫化钠的废液引入曝气反应池内，开启曝气机，同时加入质量含量0.1%-10%的催化剂，反应0.5-2h;(C)将步骤(B)中得到的混合溶液自流至沉淀池内，静止沉淀1-2h;(D)将步骤(C)上清液作为出水，进入下一个污水处理单元中，沉淀池内的剩余沉淀物取出，装包外运。催化剂为一种金属及其氧化物或多种金属及其氧化物的混合物。它具有氧化效率高、脱硫彻底、工艺简单等优点，能够实现废水中硫化钠的有效脱除。
权利要求书
1.一种硫化钠废水脱硫的方法，其包括如下步骤：
(A)调节含硫化钠的废液(1)的pH值，使其处于6.0-9.0之间;
(B)将步骤(A)中pH调节后的含硫化钠的废液引入曝气反应池(2)内，开启曝气机， 同时加入质量含量0.1%-10%的催化剂(3)，反应0.5-2h;
(C)将步骤(B)中得到的混合溶液自流至沉淀池(4)内，静止沉淀1-2h;
(D)将步骤(C)上清液作为出水(5)，进入下一个污水处理单元(6)中，沉淀池(4) 内的剩余沉淀物取出，装包外运。
2.根据权利要求1所述的一种硫化钠废水脱硫的方法，其特征在于：步骤(A)中调节 pH值时使用的酸液为硫酸、盐酸或硝酸。
3.根据权利要求1所述的一种硫化钠废水脱硫的方法，其特征在于：步骤(A)中硫化 钠废液中S2-浓度处于2-100mg/L之间。
4.根据权利要求1所述的一种硫化钠废水脱硫的方法，其特征在于：步骤(B)中曝气 气水比为5-30：1，曝气反应时间为0.1-2h。
5.根据权利要求1所述的一种硫化钠废水脱硫的方法，其特征在于：步骤(B)中所用 的催化剂(3)为一种金属及其氧化物或多种金属及其氧化物的混合物，能起到催化效果的金 属元素包括Zr、Mn、Cu、Ni、Fe或Co，及其他稀土类金属物质。
6.根据权利要求1所述一种硫化钠废水脱硫的方法，其特征在于：步骤(C)静止沉淀 过程中，沉淀池(4)内的上清液流入污水处理单元(6)。
7.根据权利要求6所述一种硫化钠废水脱硫的方法，其特征在于：所述的污水处理单元 (6)是提供碱度的制碱工艺前段或生化系统。
8.根据权利要求1所述一种硫化钠废水脱硫的方法，其特征在于：步骤(D)中沉淀物 为单质硫。
说明书
一种硫化钠废水脱硫的方法
技术领域
本发明属于电子电镀废水治理及资源化综合利用领域，更具体的说，涉及一种硫化钠废 水脱硫的方法。
背景技术
电镀是金属加工中不可或缺的基础工艺，在工业产品生产中有着广泛的应用，是国民经 济发展中不可缺少的一个重要行业。在电镀产业取得快速发展的同时，带来的环境问题也日 益突出。根据《电镀行业现状和发展分析与预测》统计，国内电镀企业超过4万家，正规生 产线超过5000条。据统计，全国10多个省份建有电镀园区90多家(包括已建成、在建、通 过环评批复)，主要分布在浙江、广东、江苏等地。电镀企业多数是配套企业，规模小，利润 率低，环保投入有限;分散状态难以统一管理，生产废水质复杂，具有环境风险高、处理难 度大等特点。
电镀产业存在的环境压力及风险。电镀废水水质复杂，具有环境风险高、处理难度大等 特点，往往含有高浓度的重金属污染物和营养性污染物，重金属种类多、形态各异，并且具 有不可降解性，在动植物体内富集、积累，生物毒性大。营养物质中COD贡献物质组成复杂， 常含有S、CN等生态毒性物质，可降解性能差，废水中含有次亚磷酸盐、有机磷酸酯等，N、 P超标显著。针对日益严峻的环境问题，国家规定了电镀废水的相应排放标准，多数电镀园 区的废水排放标准已经采用《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)表3中的排放浓度限 值，部分地区甚至要求达到《地表水环境质量标准》IV类、V类水质标准。
电子电镀废水中常含有大量的重金属，如Cu、Ni、Cd等，针对高浓度重金属污染物常 用的处理方法为沉淀法，文献：沉淀法对重金属离子溶液的处理，广西轻工业，7(140)，2010， 作者：张月圆，在废水里投加氢氧化钠和硫化钠，形成氢氧化物或硫化物沉淀，从而将重金 属有效的分离。然而实际工程使用时，因为硫化物的溶度积低于氢氧化物，且价格较高，因 此，硫化钠常常用于二级沉淀进一步降低废水中重金属浓度，这步反应中硫化钠往往是过量 投加，沉淀后的上层液体中仍残留大量的硫化钠，倘若直接进入生化系统单元将会导致微生 物中毒，影响生化效果。
目前针对这部分含硫化钠的二级沉淀废水，工程中主要采用硫酸亚铁反调，控制过量硫 化钠浓度，不但额外使用药剂、产生重金属污泥，增加运行成本，而且难以有效控制硫酸亚 铁的投加量，大量过量的铁离子对生化处理也有显著的抑制作用。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明针对现有电子电镀废水，重金属去除工艺中，过量硫化钠的脱硫处理存在脱硫效 率低、氧化剂投加量大、产生重金属污泥，增加运行成本，而且难以有效控制硫酸亚铁的投 加量，大量过量的铁离子对生化处理也有显著的抑制作用的技术问题。本发明提供了一种硫 化钠废水脱硫的方法，它具有脱硫效率高、投入成本低，只需要曝气而不需要投加其他化学 药剂，绿色环保，有利于废水进一步进行生化处理的优点。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：
一种硫化钠废水脱硫的方法，其包括如下步骤：
(A)调节含硫化钠的废液的pH值，使其处于6.0-9.0之间;
(B)将步骤(A)中pH调节后的含硫化钠的废液引入曝气反应池内，开启曝气机，同 时加入质量含量0.1%-10%的催化剂，反应0.5-2h;
(C)将步骤(B)中得到的混合溶液自流至沉淀池内，静止沉淀1-2h;
(D)将步骤(C)上清液作为出水，进入下一个污水处理单元中，沉淀池内的剩余沉淀 物取出，装包外运。
优选地，步骤(A)中调节pH值时使用的酸液为硫酸、盐酸或硝酸，控制废液的pH值， 为将要进行的化学反应即：2Na2S+O2+2H2O==4NaOH+S↓，提供合适的反应条件，以使 反应不停的正向进行。
优选地，步骤(B)中硫化钠废液中S2-浓度处于2-100mg/L之间，能够处理的硫化钠废 液的含硫量浓度高，去除率高，效果好。
优选地，步骤(B)中曝气气水比为5-30：1，反应时间为0.1-2h，使用曝气机，是为了 提高氧气的利用效率，使得氧气进入水中便被切割成无数个微小的气泡，从而增加氧气与介 质的接触面积，提高传质效率，提升氧分子的利用率。
优选地，步骤(B)中所用的催化剂为一种金属及其氧化物或多种金属及其氧化物的混 合物，能起到催化效果的金属元素包括Zr、Mn、Cu、Ni、Fe或Co，及其他稀土类金属物质， 催化剂用于提高催化氧化效率。
优选地，步骤(C)静止沉淀过程中，沉淀池内的上清液流入污水处理单元，用于进一 步的处理，以使处理过后的排放水满足国家标准。
优选地，所述的污水处理单元是提供碱度的制碱工艺前段或生化系统，沉淀池内的上清 液pH大于反应前硫化钠废液的pH，能够作为碱液回流至工艺前段用以提供碱度，因为不含 有残存的重金属，也能够经过pH调节后直接进入生化系统，绿色环保。
优选地，步骤(D)中沉淀物为单质硫，能够作为硫原料进行回收利用，实现资源的最 大化利用。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：
(1)本发明针对现有技术中脱硫效率低、氧化剂投加量大、产生重金属污泥，增加运行 成本，而且难以有效控制硫酸亚铁的投加量，大量过量的铁离子对生化处理也有显著的抑制 作用的技术问题，采用化学反应2Na2S+O2+2H2O==4NaOH+S↓，提供合适的反应条件， 以使反应不停的正向进行，对硫化钠废水进行有效处理，脱硫效率高，投入成本低，只需要 曝气而不需要投加其他化学药剂，绿色环保，有利于废水进一步进行生化处理;
(2)本发明步骤(B)中硫化钠废液中S2-浓度处于2-100mg/L之间，能够处理的硫化钠 废液的含硫量浓度高，去除率高，效果好;
(3)本发明步骤(B)中曝气气水比为5-30：1，反应时间为0.1-2h，使用曝气机，是为 了提高氧气的利用效率，使得氧气进入水中便被切割成无数个微小的气泡，从而增加氧气与 介质的接触面积，提高传质效率，提升氧分子的利用率;
(4)本发明步骤(B)中所用的催化剂为一种金属及其氧化物或多种金属及其氧化物的 混合物，能起到催化效果的金属元素包括Zr、Mn、Cu、Ni、Fe或Co，及其他稀土类金属物 质，催化剂用于提高催化氧化效率;
(5)本发明步骤(C)静止沉淀过程中，沉淀池内的上清液流入污水处理单元，用于进 一步的处理，以使处理过后的排放水满足国家标准;
(6)本发明的污水处理单元是提供碱度的制碱工艺前段或生化系统，沉淀池内的上清液 pH大于反应前硫化钠废液的pH，能够作为碱液回流至工艺前段用以提供碱度，因为不含有 残存的重金属，也能够经过pH调节后直接进入生化系统，绿色环保;
(7)本发明步骤(D)中沉淀物为单质硫，能够作为硫原料进行回收利用，实现资源的 最大化利用。