申请日2013.05.28
公开(公告)日2013.08.14
IPC分类号C02F1/76; C02F9/04
摘要
本发明属于工业污水水处理技术领域，涉及一种高硫化物、高盐分、高化学需氧量(COD)废水处理的方法。本发明方法包括氯气氧化阶段和氯化氢气体脱盐阶段两个步骤：向废水中通入一定量的氯气，由于其氧化作用废水中有机物分解而除去，硫化物被氧化以单质硫析出，进行固液分离后回收固体单质硫;向经过氯气氧化阶段且固液分离后的废液中通入一定量的氯化氢气体，由于同离子效应废水中氯盐逐渐析出，留下清澈透明的盐酸，固液分离后回收氯盐和盐酸。本发明工艺在常压下即可进行，不仅可以高效去除工业废水中硫化物、有机物和无机盐，而且经过分离可以回收单质硫、氯盐和盐酸，进而实现废水的零排放。
权利要求书
1.一种高硫化物、高盐分、高化学需氧量(COD)废水的处理方法，其特 征在于，包括以下步骤：
(1)氧化阶段：向装有高硫化物、高盐分、高COD废水的恒温密闭反应 器中缓慢的通入氯气，由于其氧化作用废水中有机物分解而除去，硫化物被氧 化以单质硫析出，进行固液分离得到固体残留物(单质硫)和滤液;其中，未 反应的氯气利用碱液吸收;
(2)脱盐阶段：将步骤(1)中产生的滤液倒入恒温密闭反应器，向反应 器中通入氯化氢(HCL)气体，由于同离子效应废水中氯盐逐渐析出，进行固 液分离得到固体残留物(盐)和滤液;其中，未反应的HCL气体用碱液吸收。
2.根据权利要求1所述的一种高硫化物、高盐分、高COD废水的处理方 法，其特征在于：该方法适用于处理COD浓度为1000-10000mg/L，硫化物含 量为100-2000mg/L和含盐量为2000-20000mg/L的工业废水，且盐分种类主要 为氯化钠、氯化钾、氯化钙等中一种或多种氯盐。
3.根据权利要求1所述的一种高硫化物、高盐分、高COD废水的处理方 法，其特征在于：步骤(1)所述氯气通入量是6倍硫化物质量与5倍COD质 量之和，步骤(2)所述HCL气体通入量为8-12mol/L。
4.根据权利要求1所述的一种高硫化物、高盐分、高COD废水的处理方 法，其特征在于：步骤(1)所述氯气流速为0.1-2m/s，步骤(2)所述HCL气 体流速为0.1-1m/s。
5.根据权利要求1所述的一种高硫化物、高盐分、高COD废水的处理方 法，其特征在于：步骤(1)所述恒温密闭反应器，控制氧化阶段废水的温度在 15-30℃，步骤(2)所述恒温密闭反应器，控制脱盐阶段滤液的温度在5-10℃。
6.根据权利要求1所述的一种高硫化物、高盐分、高COD废水的处理方 法，其特征在于：步骤(1)所述氯气通入方式为反应器底部通入，自下而上与 溶液中硫化物发生氧化反应，且在一级氧化处理后硫化物和有机物的去除如果 不理想，可进行二级或多级氧化，再次通入氯气氧化，进而保证硫和有机物的 高去除率。
7.根据权利要求1所述的一种高硫化物、高盐分、高COD废水的处理方 法，其特征在于：步骤(1)所得到的固体残留物为单质硫，步骤(2)所得到 的固体残留物为氯化钠、氯化钾、氯化钙等中一种或多种氯盐，滤液为浓盐酸。
说明书
一种高硫化物、高盐分、高COD废水的处理方法
技术领域
本发明属于工业污水水处理技术领域，涉及一种高硫化物、高盐分、高化 学需氧量(COD)废水的处理方法。
背景技术
化工产品制造过程中常常会带来大量的污染严重和危害性极大的高硫化 物、高盐分、高COD废水，不同行业产生的废水组分和污染物浓度又尽不相同。 对于高硫化物、高盐份、高COD废水处理方法一直是困扰业界的一大难题，越 来越多的企业和学者也在不断开展对高硫化物、高盐分、高COD(“三高”废水) 处理方法的研究。
中国专利200910226618.9公开了一种先通过改善高含盐量废水的可生化性 再通过生化处理的处理高浓度高含盐工业废水的方法，它降低了废水 处理的投 资和运行成本，但工艺流程长，操作复杂，且不能同时去除硫化物;中国专利 200810028859.8报道了一种先通过多效蒸发除盐再通过生化处理的处理高含盐 有机废水的方法，该方法提高了废水的可生化性，蒸发结晶的盐还可以回用或 出售，但投入成本高，运行成本大，且不能同时去除硫化物;中国专利 201110172734.4公开了一种采用膜生物反应器(MBR)与反渗透(RO)集成工 艺处理高含盐难降解有机废水的方法，该方法处理效率高还可以实现废水回用， 但预处理要求极高且投入大、运行成本高，且不能同时去除硫化物。中国专利 201110156016.8报道了一种采用吸附加芬顿(Fenton)反应以及吸附剂再生重复 使用的工艺处理高含盐有机废水的方法，它处理工艺相对简单，但处理后的废 水还需排放至一般污水处理厂再次处理后才能达标排放。中国专利 CN102503039A报道了一种采用空气氧化、混凝沉淀和二级生化法集成工艺处理 高含硫高COD皮革废水，该工艺能够集中处理含硫及其它综合废水，污染物去 除率高、出水水质稳定。但是，上述集成工艺面临工艺流程长、操作复杂、处 理效率低，且不能很好去除废水的盐分等问题。
综上所述，目前采用的方法广泛受制于工艺流程长、操作复杂、投入和运 行成本高、处理效率低，且不能同时去除废水中的硫化物、盐分和有机物等问 题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种简单、高效的同时去除工 业废水中硫化物、盐分和有机物的方法，解决现有技术存在的效率低、环境污 染严重、操作复杂等问题。
本发明提供一种高硫化物、高盐分、高COD废水的处理方法，其特征在于 该方法包括氧化阶段和脱盐阶段两个步骤。(1)氧化阶段：向装有高硫化物、 高盐分、高COD废水的恒温密闭反应器中缓慢的通入氯气，由于其氧化作用废 水中有机物分解而除去，硫化物被氧化以单质硫析出，进行固液分离得到固体 残留物(单质硫)和滤液;其中，未反应的氯气利用碱液吸收。(2)脱盐阶段： 将步骤(1)中产生的滤液倒入恒温密闭反应器，向反应器中通入氯化氢(HCL) 气体，由于同离子效应废水中氯盐逐渐析出，进行固液分离得到固体残留物(盐) 和滤液;其中，未反应的HCL气体用碱液吸收。
该方法可处理COD浓度为1000-10000mg/L，硫化物含量为100-2000mg/L 和含盐量为2000-20000mg/L(盐分种类主要为氯化钠、氯化钾、氯化钙等氯盐) 的工业废水。
该方法步骤(1)中，所述氯气通入量是六倍硫化物质量与五倍COD质量 之和;所述氯气流速为0.1-2m/s;所述氯气通入方式为反应器底部通入，自下 而上与溶液中硫化物发生的反应见方程式(1)和(2);所述的恒温密闭反应器， 利用控温装置维持氯气氧化过程中废水温度为15-30℃;所述固体残留物经过水 洗得到单质硫;所述氯气氧化为一级或者二级氯气氧化过程，如果一级氧化处 理后硫化物和有机物去除效果不理想，可进行二级或多级氧化，再次通入氯气 进一步去除硫化物和有机物。
Cl2+H2O→HOCl+HCl 方程式(1)
H2S+HOCl→S↓+HCl+H2O 方程式(2)
该方法步骤(2)中，所述HCL气体通入量为8-12mol/L;所述HCL气体 流速为0.1-1m/s;所述的恒温密闭反应器，利用控温装置维持HCL气体盐析反 应体系温度为5-10℃。
与现有技术相比，本发明的优势在于：1)本发明利用氯气的强氧化性，在 脱硫过程中同时对有机物也有很好的去除效果，是一种有效的处理高硫高COD 工业废水的方法，且本发明采用二级或多级氧化过程，处理效率高。2)本发明 工艺流程简单，在常压下即可进行，有效节省了运行费用与能耗。3)本发明处 理废水中硫化物氧化生成硫磺易于回收，脱盐过程采用同离子效应既能除去废 水中盐分还能得到氯盐和浓盐酸，变废为宝具有可观的经济效益和环境效益。4) 本发明能同时去除废水中的盐分、硫化物和有机物，并能对相关物质进行回收， 达到废水零排放。。
