申请日2015.06.18
公开(公告)日2016.12.28
IPC分类号C02F9/04; B01D53/78; B01D53/52
摘要
本发明涉及工业废水处理技术领域，尤其涉及一种高含硫废水的资源化处理方法，具体说是一种利用负压脱硫+碱液吸收技术处理高含硫废水的资源化处理方法，该方法利用在酸性条件下废水中的硫化物以硫化氢形式存在的特性，采用负压脱硫技术将废水中的硫化氢脱除出来，之后脱除的硫化氢用碱液溶液吸收反应生成硫氢化物产品。本发明的高含硫废水的资源化处理方法处理高含硫废水，可有效降低废水中的硫含量，解决高含硫废水后续处理过程中硫含量过高的问题，同时变废为宝，实现高含硫废水的资源化。
摘要附图
权利要求书
1.一种高含硫废水的资源化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)采用pH调节剂将高含硫废水的pH调节为4～6;
2)将经过pH调节后的高含硫废水输入负压脱硫单元进行脱硫处理;
3)将负压脱硫单元产出的硫化氢气体输送到吸收塔进行碱液吸收。
2.如权利要求1所述的高含硫废水的资源化处理方法，其特征在于：步骤2中，所述负压脱硫单元设有用于废水循环的循环泵，且循环泵的回流比为2～5∶1。
3.如权利要求1所述的高含硫废水的资源化处理方法，其特征在于：步骤3中，所述碱液为氢氧化钠溶液，所述碱液的质量浓度为30%～40%。
4.如权利要求2所述的高含硫废水的资源化处理方法，其特征在于：步骤2中，所述负压脱硫单元中废水的停留时间为20～30min。
5.如权利要求3所述的高含硫废水的资源化处理方法，其特征在于：步骤3中，所述吸收塔的进水温度为35～45℃，进水流速为0.6～1.0m/s。
6.如权利要求1所述的高含硫废水的资源化处理方法，其特征在于：步骤2中，所述负压脱硫单元中进水温度为35～45℃，负压侧运行负压为-0.04～-0.07MPa。
7.如权利要求6所述的高含硫废水的资源化处理方法，其特征在于：步骤2中所述负压脱硫单元中负压侧的负压采用干式真空泵形成。
8.如权利要求1-7任一项所述的高含硫废水的资源化处理方法，其特征在于：步骤1中所述pH调节剂为盐酸、硫酸或硝酸。
9.如权利要求1-7任一项所述的高含硫废水的资源化处理方法，其特征在于：步骤1中，所述高含硫废水的主要水质特征为：硫化物2000～20000mg/L，总溶解性固体5000～50000mg/L，悬浮物500～5000mg/L。
10.如权利要求1-7任一项所述的高含硫废水的资源化处理方法，其特征在于：步骤3中，所述吸收塔还包括缓冲罐，当所述缓冲罐中的溶液中硫氢化钠和硫化钠的质量比例≥9∶1时，输出作为产品销售，当所述缓冲罐中的溶液中硫氢化钠和硫化钠的质量比例<9∶1时，返回到吸收塔。
说明书
一种高含硫废水的资源化处理方法
技术领域
本发明涉及工业废水处理技术领域，尤其涉及一种高含硫废水的资源化处理方法，具体说是一种利用负压脱硫+碱液吸收处理高含硫废水的资源化处理方法。
背景技术
随着国民经济的飞速发展，各行各业产生的废水种类繁多，包括焦化废水、制革废水以及油气田产生的高含硫废水。高含硫废水给自然环境造成了巨大的压力，尤其是西南矿区高含硫油气田开采过程中产生的高含硫废水，该类废水含有大量硫化物。如果得不到有效处理，不仅会对环境产生严重污染，还会对输水管线产生严重腐蚀，存在严重安全隐患。
目前，含硫废水的处理方法主要有物理法、化学法和生物法。其中，物理法主要包括吹脱和汽提，吹脱和汽提原理相同，但所采用的介质不同，吹脱采用气体，汽提采用蒸汽;化学法主要包括化学氧化法和混凝沉淀法;生物法主要包括好氧生物法和厌氧生物法。三种方法中，物理法最为简单;化学法由于发生了化学反应，废水硫含量较高时药剂消耗量和废渣量较大，因此不适用处理硫含量较高的废水;生物法是通过微生物将硫化物氧化除去，由于微生物的耐受局限性，处理硫含量较高的废水时效率较低，因此也不适于处理硫含量较高的废水。
实际工程实践中，由于油气田场地的局限性，处理油气田高含硫废水中硫化物主要采用吹脱工艺。吹脱是先让硫化物以硫化氢的形式存在，然后让废水与气体直接接触，使废水中的硫化氢及挥发性气体按一定比例扩散到气相中去，从而达到从废水中分离污染物的目的。鉴于场地条件有限，目前主要采用天然气进行吹脱，由此消耗大量的天然气，这就大大提高了该方法脱硫的运行成本。此外，该方法所需设备体积大、安装维护运行复杂，对气井所处环境适应性差，并且处理效率有待提高。
中国专利号200710010393.4公开了一种含硫废水的处理方法，该专利采用空气曝气去除调酸后废水中的硫化氢，其原理和吹脱原理相同，使用空气曝气的问题在于，硫化氢为易燃危化品，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸，存在严重的安全问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术之不足，提供一种高含硫废水的资源化处理方法，旨在提供一种采用负压脱硫+碱液吸收技术处理高含硫废水的资源化处理方法，该方法利用在酸性条件下废水中的硫化物以硫化氢形式存在的特性，采用负压脱硫技术将废水中的硫化氢脱除出来，之后脱除的硫化氢用碱液溶液吸收并发生化学反应生成硫氢化钠作为产品销售，从而实现高含硫废水中硫化物脱除和资源化的目的。
本发明提供的一种高含硫废水的资源化处理方法采用的主要技术方案为，具体包括以下步骤：
1)采用pH调节剂将高含硫废水的pH调节为4～6;
2)将经过pH调节后的高含硫废水输入负压脱硫单元进行脱硫处理;
3)将负压脱硫单元产出的硫化氢气体输送到吸收塔进行碱液吸收，发生化学反应生成硫氢化物;经过负压脱硫单元的出水集中进行其他处理。
本发明提供的一种高含硫废水的资源化处理方法还采用如下附属技术方案：
步骤2中，所述负压脱硫单元设有用于废水循环的循环泵，且循环泵的回流比为2～5∶1。
步骤3中，所述碱液为氢氧化钠溶液，所述碱液的质量浓度为30%～40%。
步骤2中，所述负压脱硫单元中废水的停留时间为20～30min。
步骤3中，所述吸收塔的进水温度为35～45℃，进水流速为0.6～1.0m/s。
步骤2中，所述负压脱硫单元中进水温度为35～45℃，负压侧运行负压为-0.04～-0.07MPa。
步骤2中所述负压脱硫单元中负压侧的负压采用干式真空泵形成。
步骤1中所述pH调节剂为盐酸、硫酸或硝酸。
步骤1中，所述高含硫废水的主要水质特征为：硫化物2000～20000mg/L，总溶解性固体5000～50000mg/L，悬浮物500～5000mg/L。
步骤3中，所述吸收塔还包括缓冲罐，当所述缓冲罐中的溶液中硫氢化钠和硫化钠的质量比例≥9∶1时，输出作为产品销售，当所述缓冲罐中的溶液中硫氢化钠和硫化钠的质量比例<9∶1时，返回到吸收塔。
本发明与现有技术的实质性区别在于：本发明的采用负压脱硫+碱液吸收技术处理高含硫废水的资源化处理方法，首先，采用pH调节剂调节高含硫废水的pH;其次，经过pH调节后的高含硫废水输入负压脱硫单元进行脱硫处理;最后，将负压脱硫单元产出的硫化氢气体输送到吸收塔进行碱液吸收，发生化学反应生成硫氢化物产品;因此，通过本发明的方法处理高含硫废水，可有效降低废水中的硫含量，解决高含硫废水后续处理过程中硫含量过高的问题，变废为宝，同时实现高含硫废水的资源化。与现有技术相比，本发明涉及的技术设备简单、运行维护容易、脱硫效率高、运行成本大大降低，并实现了硫化物的资源化处置。
采用本发明的方法进行高含硫废水的脱硫处理，可以实现高含硫废水的深度脱硫。经过本发明方法处理后的高含硫废水，出水硫含量≤100mg/L，满足油气田对回注水含硫量的限制标准，硫氢化物产品满足工业产品销售标准。
本发明高含硫废水的资源化处理方法的有益效果在于：
1、与现有的吹脱和汽提脱硫方法相比，本发明采用负压脱硫技术处理高含硫废水，其涉及的技术设备简单、自动化程度高、运行维护容易、脱硫效率高、运行成本大大降低。
2、本发明通过负压脱硫和碱液吸收技术的高效耦合，脱除了高含硫废水中的硫化物并将其变废为宝，实现了高含硫废水的资源化处理。
3、本发明的负压脱硫单元通过采用循环泵进行废水循环，加速高含硫废水中的硫化氢溢出，缩短废水脱硫时间，提高脱硫效率。
4、本发明的负压脱硫单元通过运行负压和废水pH之间的匹配，在降低废水脱硫成本的同时，最大效率的去除废水中的硫化氢。
5、本发明通过将负压脱硫单元产生的硫化氢采用碱液吸收生成产品硫氢化钠，实现了废水中硫的资源化利用。