申請日2015.06.18
公開(公告)日2016.12.28
IPC分類號C02F9/04; B01D53/78; B01D53/52
摘要
本發(fā)明涉及工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高含硫廢水的資源化處理方法，具體說是一種利用負(fù)壓脫硫+堿液吸收技術(shù)處理高含硫廢水的資源化處理方法，該方法利用在酸性條件下廢水中的硫化物以硫化氫形式存在的特性，采用負(fù)壓脫硫技術(shù)將廢水中的硫化氫脫除出來，之后脫除的硫化氫用堿液溶液吸收反應(yīng)生成硫氫化物產(chǎn)品。本發(fā)明的高含硫廢水的資源化處理方法處理高含硫廢水，可有效降低廢水中的硫含量，解決高含硫廢水后續(xù)處理過程中硫含量過高的問題，同時(shí)變廢為寶，實(shí)現(xiàn)高含硫廢水的資源化。
摘要附圖
權(quán)利要求書
1.一種高含硫廢水的資源化處理方法，其特征在于，包括以下步驟：
1)采用pH調(diào)節(jié)劑將高含硫廢水的pH調(diào)節(jié)為4～6;
2)將經(jīng)過pH調(diào)節(jié)后的高含硫廢水輸入負(fù)壓脫硫單元進(jìn)行脫硫處理;
3)將負(fù)壓脫硫單元產(chǎn)出的硫化氫氣體輸送到吸收塔進(jìn)行堿液吸收。
2.如權(quán)利要求1所述的高含硫廢水的資源化處理方法，其特征在于：步驟2中，所述負(fù)壓脫硫單元設(shè)有用于廢水循環(huán)的循環(huán)泵，且循環(huán)泵的回流比為2～5∶1。
3.如權(quán)利要求1所述的高含硫廢水的資源化處理方法，其特征在于：步驟3中，所述堿液為氫氧化鈉溶液，所述堿液的質(zhì)量濃度為30%～40%。
4.如權(quán)利要求2所述的高含硫廢水的資源化處理方法，其特征在于：步驟2中，所述負(fù)壓脫硫單元中廢水的停留時(shí)間為20～30min。
5.如權(quán)利要求3所述的高含硫廢水的資源化處理方法，其特征在于：步驟3中，所述吸收塔的進(jìn)水溫度為35～45℃，進(jìn)水流速為0.6～1.0m/s。
6.如權(quán)利要求1所述的高含硫廢水的資源化處理方法，其特征在于：步驟2中，所述負(fù)壓脫硫單元中進(jìn)水溫度為35～45℃，負(fù)壓側(cè)運(yùn)行負(fù)壓為-0.04～-0.07MPa。
7.如權(quán)利要求6所述的高含硫廢水的資源化處理方法，其特征在于：步驟2中所述負(fù)壓脫硫單元中負(fù)壓側(cè)的負(fù)壓采用干式真空泵形成。
8.如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的高含硫廢水的資源化處理方法，其特征在于：步驟1中所述pH調(diào)節(jié)劑為鹽酸、硫酸或硝酸。
9.如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的高含硫廢水的資源化處理方法，其特征在于：步驟1中，所述高含硫廢水的主要水質(zhì)特征為：硫化物2000～20000mg/L，總?cè)芙庑怨腆w5000～50000mg/L，懸浮物500～5000mg/L。
10.如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的高含硫廢水的資源化處理方法，其特征在于：步驟3中，所述吸收塔還包括緩沖罐，當(dāng)所述緩沖罐中的溶液中硫氫化鈉和硫化鈉的質(zhì)量比例≥9∶1時(shí)，輸出作為產(chǎn)品銷售，當(dāng)所述緩沖罐中的溶液中硫氫化鈉和硫化鈉的質(zhì)量比例<9∶1時(shí)，返回到吸收塔。
說明書
一種高含硫廢水的資源化處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高含硫廢水的資源化處理方法，具體說是一種利用負(fù)壓脫硫+堿液吸收處理高含硫廢水的資源化處理方法。
背景技術(shù)
隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，各行各業(yè)產(chǎn)生的廢水種類繁多，包括焦化廢水、制革廢水以及油氣田產(chǎn)生的高含硫廢水。高含硫廢水給自然環(huán)境造成了巨大的壓力，尤其是西南礦區(qū)高含硫油氣田開采過程中產(chǎn)生的高含硫廢水，該類廢水含有大量硫化物。如果得不到有效處理，不僅會對環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染，還會對輸水管線產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕，存在嚴(yán)重安全隱患。
目前，含硫廢水的處理方法主要有物理法、化學(xué)法和生物法。其中，物理法主要包括吹脫和汽提，吹脫和汽提原理相同，但所采用的介質(zhì)不同，吹脫采用氣體，汽提采用蒸汽;化學(xué)法主要包括化學(xué)氧化法和混凝沉淀法;生物法主要包括好氧生物法和厭氧生物法。三種方法中，物理法最為簡單;化學(xué)法由于發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，廢水硫含量較高時(shí)藥劑消耗量和廢渣量較大，因此不適用處理硫含量較高的廢水;生物法是通過微生物將硫化物氧化除去，由于微生物的耐受局限性，處理硫含量較高的廢水時(shí)效率較低，因此也不適于處理硫含量較高的廢水。
實(shí)際工程實(shí)踐中，由于油氣田場地的局限性，處理油氣田高含硫廢水中硫化物主要采用吹脫工藝。吹脫是先讓硫化物以硫化氫的形式存在，然后讓廢水與氣體直接接觸，使廢水中的硫化氫及揮發(fā)性氣體按一定比例擴(kuò)散到氣相中去，從而達(dá)到從廢水中分離污染物的目的。鑒于場地條件有限，目前主要采用天然氣進(jìn)行吹脫，由此消耗大量的天然氣，這就大大提高了該方法脫硫的運(yùn)行成本。此外，該方法所需設(shè)備體積大、安裝維護(hù)運(yùn)行復(fù)雜，對氣井所處環(huán)境適應(yīng)性差，并且處理效率有待提高。
中國專利號200710010393.4公開了一種含硫廢水的處理方法，該專利采用空氣曝氣去除調(diào)酸后廢水中的硫化氫，其原理和吹脫原理相同，使用空氣曝氣的問題在于，硫化氫為易燃�；罚c空氣混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸，存在嚴(yán)重的安全問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種高含硫廢水的資源化處理方法，旨在提供一種采用負(fù)壓脫硫+堿液吸收技術(shù)處理高含硫廢水的資源化處理方法，該方法利用在酸性條件下廢水中的硫化物以硫化氫形式存在的特性，采用負(fù)壓脫硫技術(shù)將廢水中的硫化氫脫除出來，之后脫除的硫化氫用堿液溶液吸收并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成硫氫化鈉作為產(chǎn)品銷售，從而實(shí)現(xiàn)高含硫廢水中硫化物脫除和資源化的目的。
本發(fā)明提供的一種高含硫廢水的資源化處理方法采用的主要技術(shù)方案為，具體包括以下步驟：
1)采用pH調(diào)節(jié)劑將高含硫廢水的pH調(diào)節(jié)為4～6;
2)將經(jīng)過pH調(diào)節(jié)后的高含硫廢水輸入負(fù)壓脫硫單元進(jìn)行脫硫處理;
3)將負(fù)壓脫硫單元產(chǎn)出的硫化氫氣體輸送到吸收塔進(jìn)行堿液吸收，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成硫氫化物;經(jīng)過負(fù)壓脫硫單元的出水集中進(jìn)行其他處理。
本發(fā)明提供的一種高含硫廢水的資源化處理方法還采用如下附屬技術(shù)方案：
步驟2中，所述負(fù)壓脫硫單元設(shè)有用于廢水循環(huán)的循環(huán)泵，且循環(huán)泵的回流比為2～5∶1。
步驟3中，所述堿液為氫氧化鈉溶液，所述堿液的質(zhì)量濃度為30%～40%。
步驟2中，所述負(fù)壓脫硫單元中廢水的停留時(shí)間為20～30min。
步驟3中，所述吸收塔的進(jìn)水溫度為35～45℃，進(jìn)水流速為0.6～1.0m/s。
步驟2中，所述負(fù)壓脫硫單元中進(jìn)水溫度為35～45℃，負(fù)壓側(cè)運(yùn)行負(fù)壓為-0.04～-0.07MPa。
步驟2中所述負(fù)壓脫硫單元中負(fù)壓側(cè)的負(fù)壓采用干式真空泵形成。
步驟1中所述pH調(diào)節(jié)劑為鹽酸、硫酸或硝酸。
步驟1中，所述高含硫廢水的主要水質(zhì)特征為：硫化物2000～20000mg/L，總?cè)芙庑怨腆w5000～50000mg/L，懸浮物500～5000mg/L。
步驟3中，所述吸收塔還包括緩沖罐，當(dāng)所述緩沖罐中的溶液中硫氫化鈉和硫化鈉的質(zhì)量比例≥9∶1時(shí)，輸出作為產(chǎn)品銷售，當(dāng)所述緩沖罐中的溶液中硫氫化鈉和硫化鈉的質(zhì)量比例<9∶1時(shí)，返回到吸收塔。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)質(zhì)性區(qū)別在于：本發(fā)明的采用負(fù)壓脫硫+堿液吸收技術(shù)處理高含硫廢水的資源化處理方法，首先，采用pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)高含硫廢水的pH;其次，經(jīng)過pH調(diào)節(jié)后的高含硫廢水輸入負(fù)壓脫硫單元進(jìn)行脫硫處理;最后，將負(fù)壓脫硫單元產(chǎn)出的硫化氫氣體輸送到吸收塔進(jìn)行堿液吸收，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成硫氫化物產(chǎn)品;因此，通過本發(fā)明的方法處理高含硫廢水，可有效降低廢水中的硫含量，解決高含硫廢水后續(xù)處理過程中硫含量過高的問題，變廢為寶，同時(shí)實(shí)現(xiàn)高含硫廢水的資源化。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明涉及的技術(shù)設(shè)備簡單、運(yùn)行維護(hù)容易、脫硫效率高、運(yùn)行成本大大降低，并實(shí)現(xiàn)了硫化物的資源化處置。
采用本發(fā)明的方法進(jìn)行高含硫廢水的脫硫處理，可以實(shí)現(xiàn)高含硫廢水的深度脫硫。經(jīng)過本發(fā)明方法處理后的高含硫廢水，出水硫含量≤100mg/L，滿足油氣田對回注水含硫量的限制標(biāo)準(zhǔn)，硫氫化物產(chǎn)品滿足工業(yè)產(chǎn)品銷售標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明高含硫廢水的資源化處理方法的有益效果在于：
1、與現(xiàn)有的吹脫和汽提脫硫方法相比，本發(fā)明采用負(fù)壓脫硫技術(shù)處理高含硫廢水，其涉及的技術(shù)設(shè)備簡單、自動化程度高、運(yùn)行維護(hù)容易、脫硫效率高、運(yùn)行成本大大降低。
2、本發(fā)明通過負(fù)壓脫硫和堿液吸收技術(shù)的高效耦合，脫除了高含硫廢水中的硫化物并將其變廢為寶，實(shí)現(xiàn)了高含硫廢水的資源化處理。
3、本發(fā)明的負(fù)壓脫硫單元通過采用循環(huán)泵進(jìn)行廢水循環(huán)，加速高含硫廢水中的硫化氫溢出，縮短廢水脫硫時(shí)間，提高脫硫效率。
4、本發(fā)明的負(fù)壓脫硫單元通過運(yùn)行負(fù)壓和廢水pH之間的匹配，在降低廢水脫硫成本的同時(shí)，最大效率的去除廢水中的硫化氫。
5、本發(fā)明通過將負(fù)壓脫硫單元產(chǎn)生的硫化氫采用堿液吸收生成產(chǎn)品硫氫化鈉，實(shí)現(xiàn)了廢水中硫的資源化利用。
