焦亚硫酸钠生产废水处理试验研究
焦亚硫酸盐工业废水化学

本科毕业设计(论文) GRADUATION DESIGN(T HESIS)题目:焦亚硫酸盐工业废水化学--生物联合降解工艺探讨学生姓名:指导教师:学院:专业班级:本科生院制2015年6月焦亚硫酸盐工业废水化学---生物联合降解工艺探讨摘要工业废水污染日趋严重,工业废水种类与处理技术繁多。
大部分废水处理模型的通用性和仿真效果一般,为了深入研究工艺,提高模型通用性,需要对废水处理进行深入研究。
本文首先介绍了化学处理技术中的中和法和金属离子沉淀法,包括作用机理和处理工艺。
采用机理建模方法,从一元强酸、一元强碱到多元酸、多元碱,依次研究建立中和模型,最终推导出中和通用模型。
在此基础上,根据工业废水的类型及金属离子相关化学属性,进行了金属离子沉淀模型的研究。
然后介绍了生物处理技术中的硫酸盐还原菌(SRB)法,硫酸盐还原菌(SRB)法是一种新兴的生物技术,该法利用自然界硫循环原理和硫酸盐还原菌的生理特性处理重金属离子酸性废水,是废水处理技术研究的前卫课题。
关键词:工业废水;化学降解;生物降解;处理技术The chemical and bio degradation of industrial wastewater by coke sub sulfateAbstractIndustrial wastewater pollution is becoming increasingly serious, industrial wastewater types and processing technology are numerous. The generality and simulation result of most wastewater treatment models are general, in order to study the technology and improve the generality of the model, need to study the wastewater treatment deeply..In this paper, the neutralization method and metal ion precipitation method in chemical treatment technology are introduced, including the mechanism and technology of the chemical treatment.. From yuan a strong acid, strong alkali to polyacid, multiple base using mechanism modeling method in order to study the establishment of models and, ultimately derive and general model. Based on this, the metal ion precipitation model is studied according to the type of industrial wastewater and the chemical properties of the metal ions.. Then introduces the biological treatment technology of sulfate reducing bacteria (SRB), sulfate reducing bacteria (SRB) method is a new biological technique, the method using the natural sulfur cycle principle and sulfate reduction bacteria physiological characteristics of processing acid wastewater containing heavy metal ion, wastewater treatment technology research of avant-garde project.Keywords:industrial wastewater; chemical degradation; biodegradation; treatment technology目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 研究背景和意义 (3)1.3 影响生物废水处理过程的因素 (4)1.3.1温度 (4)1.3.2 pH 值 (4)1.3.3 溶解氧 (5)1.3.4 硫化物 (5)1.3.5 重金属离子 (5)1.3.6 盐类 (6)1.4 工业废水处理现状 (6)1.4.1 来源与危害 (6)1.4.2 主要处理技术 (8)第二章基本理论 (8)2.1焦亚硫酸盐定义 (8)2.2焦亚硫酸盐的危害 (9)2.3焦亚硫酸盐的检测方法 (10)2.4电化学分析法 (11)2.4.1电化学研究方法 (11)2.4.2化学修饰电极化 (12)第三章化学处理工艺 (13)3.1 中和处理工艺 (13)3.1.1 作用机理 (13)3.1.2 处理工艺 (14)3.2 除金属离子工艺 (15)3.2.1 作用机理 (15)3.2.2 处理工艺 (17)第四章生物处理工艺 (17)4.1 利用硫酸盐还原菌处理废水 (17)4.1.1 处理硫酸盐废水 (18)4.1.2 处理重金属废水 (18)4.1.3 处理酸性矿山废水 (18)4.1.4 石油开采 (19)4.2 SRB 的生物作用过程 (19)第五章实验及数据分析 (21)5.1 实验材料及实验过程 (21)5.1.1 主要实验材料 (21)5.1.2 实验过程 (21)5.2 COD 测定方法 (21)5.3 结果与讨论 (22)第六章总结 (23)参考文献 (24)第一章绪论国际上关于硫酸盐废水生物处理工艺的研究和开发开始于上世纪90 年代前,起初大多采用单相厌氧处理,但常常运转失败。
还原沉淀法处理含铬废水

还原沉淀法处理含铬废水裴东波1,卢志强2,伉沛崧2,亓学梅2,薛军1,王琳1(1.天津合佳奥绿思环保有限公司,天津300350;2.天津市环境保护科学研究院,天津300191)摘要:在传统化学沉淀法的基础上处理含铬废水,采用还原沉淀法。
首先调节pH值到3.0左右,用工业焦亚硫酸钠(Na2S2O5)还原剂,对Cr6+进行还原,最后用NaO H调节p H至8.5~9.0,使有害离子沉淀,废水达标排放。
本工艺简单易行,在一定程度上避免了常见传统工艺的不足之处。
关键词:含铬废水;焦亚硫酸钠;还原;沉淀中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:(K)05259(原1002-1264)(2006)02-0025-02Tr eatment o f Dichromate-containing Wastewater with Deoxidization&Deposition Method PEI D ong-bo1,L U Z h-i qiang2,KA NG Pe-i so ng2,QI X ue-mei2,X U E Jun1,WA NG Lin1(1.Tianjin Hejia-on y x En viro n mental Pro tectio n Co.Ltd.,Tianjin300350,China;2.Tianjin Academy o f En viro mental Sciences,Tianjin300191,China)Abstract:The deo xidizatio n&depo sitio n meth od w as decribed,and this metho d was the improv ement o ne based o n the che mical d ep osition me thod,o ne o f the traditional treatment technique of dichro mate-co ntaining waste water.Firstly,p H was adjusted to3o r aro und.Then,the dichro mate was deo xidiz ed by the reducin g ag ent,ind ustrial so diu m disulfate (Na2S2O5).Finally,the to xic iron w as depo sited by adjusting p H to8.5~9with sodium hy dro xide,and the discharg ed wastew ater met the national standard.This process w as easy to run,and so me sho rtco min gs o f traditio nal metho d were av oided.Key words:dichro mate-co ntaining w aste water;sodium disulfite;deo xidize;depo sitio n国家环保总局发布的污水综合排放标准规定:总铬<1.5mg/L,Cr6+<0.5mg/L。
苏州景城学校高中化学必修二第五章《化工生产中的重要非金属元素》复习题(答案解析)

一、选择题1.下列表述Ⅰ、Ⅱ均正确并且有因果关系的是选项表述Ⅰ表述ⅡA SO2具有漂白性SO2能使酸性KMnO4溶液褪色B SiO2具有弱氧化性工业上利用SiO2与焦炭制备粗硅C NH3是电解质NH3的水溶液可以导电D浓硫酸具有吸水性可用来干燥H2S气体A.A B.B C.C D.D2.下列现象或事实可用同一原理解释的是A.浓硫酸和浓盐酸长期暴露在空气中浓度降低B.铁在冷的浓硫酸中和铝在冷的浓硝酸中都没有明显变化C.SO2、漂白粉、活性炭、过氧化钠都能使红墨水褪色D.漂白粉和水玻璃长期暴露在空气中变质3.运输化学药品浓硫酸的车辆,应该张贴的标志为( )A.B.C.D.4.下列有关实验描述正确的是A.在某溶液中加入稀盐酸,产生无色无味的气体,该气体能使澄清石灰水变混浊,证明其中含有CO2-3B.要证明某烧碱溶液中可能含有Cl-,应先加稀盐酸酸化,再滴加AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,证明其中含有Cl-C.焰色反应时,观察到火焰呈黄色,可以推测肯定含钠元素,可能含钾元素D.在某溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,加盐酸,沉淀不溶解,证明其中含有SO2-45.下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是选项实验操作现象解释或结论A 过量的Fe粉中加入少量稀HNO3充分反应后,滴入KSCN溶液溶液呈红色稀HNO3将 Fe氧化为Fe2+B将充满氨气的烧瓶倒置于水中水迅速充满烧瓶氨气极易溶于水C用玻璃棒蘸取浓氨水点在蓝色石蕊试纸上试纸变红色浓氨水呈碱性D取适量浓HNO3加热有红棕色气体产生HNO3有强氧化性A.A B.B C.C D.D6.实验是化学研究的基础,关于下列各实验装置图的叙述中,正确的是()A.装置①常用于分离互溶的液体混合物B.装置②可用于吸收HCl气体,并防止倒吸C.以NH4Cl为原料,装置③可用于实验室制备少量NH3D.装置④b口进气可收集H2、NO等气体7.依据下图中氮元素及其化合物的转化关系,判断下列说法中不正确的是A.X是N2O5B.用排空气法收集NOC.工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸D.从原理上看,NH3可与NO2反应实现NH3→N2的转化8.将2 g由Mg、Cu组成的混合物投入到一定量的稀HNO3溶液中,当混合物完全溶解时收集到的0.448 L(标准状况)NO气体,向反应后的溶液中加入2 mol/L NaOH溶液60 mL时金属离子恰好沉淀完全,则形成沉淀的质量为A.4.28g B.4.04 g C.3.02 g D.5.34 g9.将表面镀铜的铝件浸入某种酸中后快速提出,可除去镀层而不损坏铝件。
《2024年高级氧化技术处理难降解有机废水的研究》范文

《高级氧化技术处理难降解有机废水的研究》篇一摘要:随着工业的快速发展,难降解有机废水的处理成为了环境保护的重要课题。
本文系统介绍了高级氧化技术在处理难降解有机废水中的应用,并详细阐述了该技术的原理、特点及实际应用情况。
本文通过实验数据和案例分析,探讨了高级氧化技术的优势与挑战,并对其未来发展进行了展望。
一、引言难降解有机废水是指那些含有复杂有机物、难以被传统生物处理方法降解的废水。
这类废水的处理对环境造成极大压力,也是工业可持续发展面临的挑战之一。
高级氧化技术作为一种新兴的废水处理方法,以其高效的降解能力和对难降解有机物的良好处理效果,成为了研究的热点。
二、高级氧化技术概述高级氧化技术(AOPs)是利用强氧化剂(如羟基自由基等)与废水中的有机物进行反应,从而将大分子有机物分解为小分子有机物或完全矿化为二氧化碳和水的一种技术。
其核心在于产生高活性的羟基自由基,能够无选择性地对有机物进行氧化。
三、高级氧化技术的原理及特点(一)原理高级氧化技术主要依靠羟基自由基的强氧化性来降解有机物。
在适当的反应条件下,羟基自由基能够与废水中的有机物发生加成、取代、电子转移等反应,最终将有机物分解为小分子物质或完全矿化。
(二)特点1. 高效性:高级氧化技术能够在短时间内快速降解有机物。
2. 无选择性:羟基自由基对有机物无选择性,能够处理多种类型的有机废水。
3. 适用范围广:适用于处理难降解有机废水,尤其对含有有毒有害物质的废水处理效果显著。
四、高级氧化技术的应用(一)光催化氧化法光催化氧化法是利用紫外线或可见光激发催化剂产生羟基自由基,从而对有机物进行氧化降解的方法。
该方法具有反应条件温和、能耗低等优点。
(二)湿式氧化法湿式氧化法是在高温(一般为120-350℃)和高压(一般为数MPa)条件下,利用氧气或空气作为氧化剂,将废水中的有机物氧化为二氧化碳和水的方法。
该方法具有处理效率高、反应速度快等优点。
(三)电化学氧化法电化学氧化法是通过电解过程在阳极产生羟基自由基来降解有机物的方法。
焦亚硫酸钠法保险粉生产废水的预处理工艺

焦亚硫酸钠法保险粉生产废水的预处理工艺周玉红;伊学农;王俊超;王玉琳【摘要】采用微电解、芬顿、微电解芬顿、芬顿微电解四种工艺对焦亚硫酸钠法保险粉生产废水进行预处理试验。
结果表明芬顿或芬顿与微电解组合工艺处理效果较佳,尤其是微电解芬顿组合工艺效果最好;组合工艺的最佳参数:微电解初始pH为3.5,反应时间为2 h;芬顿初始pH为4,30%的H2 O2投加量为40 mL/L,H2 O2/Fe2+物质的量比为3∶1,反应时间为1 h。
在此条件下,TOC 去除率为43.8%,B/C比从0.13提高至0.21。
GC MS谱图表明去除的有机物主要有多烯烃、单烯烃、硅醇烃类。
%The processes such as microelectrolysis, Fenton, microelectrolysis-Fenton and Fenton-microelectrolysis were used to treat wastewater of sodium hydrosulfite produced from sodium pyrosulfite method in this paper.The results show that the process of Fenton or Fenton combined microelectrolysis has better treatment effect, especially the process of microelectrolysis-Fenton.The removal rate of TOC is up to 43.8%under the optimal conditions, which are as follows:initial pH of microelectrolysis is 3.5, reaction time is 2 h;initial pH of Fenton is 4, dosage of 30 %H2 O2 is 40 mL/L, H2 O2/Fe2+molar ratio is 3, reaction time is 1 h.Then ratio of B/C reaches from 0.13 to 0.21.GC MS spectra shows organics such as olefins, polyene and silanol are removed mainly.【期刊名称】《净水技术》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】5页(P90-93,109)【关键词】保险粉;生产废水;焦亚硫酸钠法;微电解;芬顿氧化;预处理【作者】周玉红;伊学农;王俊超;王玉琳【作者单位】安阳九久化学科技有限公司,河南安阳 455100;上海理工大学环境与建筑学院,上海 200093;上海理工大学环境与建筑学院,上海 200093;上海理工大学环境与建筑学院,上海 200093【正文语种】中文【中图分类】X703.1Zhou Yuhong1, Yi Xuenong2, Wang Junchao2, Wang Yulin2(1.AnyangChemicalIndustryLimitedLiabilityCompany,Anyang 455100,China;2.SchoolofEnvironmentandArchitectureEngineering,UniversityofShanghaiforScienceandTechnology,Shanghai 200093,China)保险粉学名连二亚硫酸钠,是一种强还原剂,在纺织工业中作为助染剂及漂白剂,在食品医药造纸等行业中作为漂白剂等[1-3],其生产废水中除含有生产原料外,还包括甲酸钠、二氧化硫、甲醇、焦亚硫酸钠及环氧乙烷等。
某金矿氰化尾渣无害化处理试验研究

取 1L搅拌均匀的调浆后氰化尾矿(矿浆浓度 40%)于反应器中,控制焦亚硫酸钠用量 3.0g/L,充 气搅拌反应 0.5h,pH值 8.0~9.0,分别在不曝气和气 液比 10∶1,20∶1,50∶1,100∶1条件下进行试验,反应结 束后过滤,滤渣进行毒性浸出试验。试验结果见图 4。
取某黄金矿山企业氰化尾渣进行毒性浸出鉴别, 结果见表 1。
表 1 氰化尾渣毒性浸出鉴别结果
成分
总氰化合物 Cu Zn Pb As Hg
ρ/(mg·L-1) 41.0 30.3 10.11 0.29 0.014 0.011
标准a)
5
75 75 5 2.5 0.25
注:a)HJ943—2018《黄金行业氰渣污染控制技术规范》。
由图 1可知:随着焦亚硫酸钠用量的增加,处理 后的滤渣毒性浸出液中的总氰化合物质量浓度先快 速降低后趋于稳定。当焦亚硫酸钠用量为 3.0g/L 时,总氰化合物质量浓度为 0.28mg/L,满足 HJ943—
收稿日期:2018-11-23;修回日期:2019-04-10 作者简介:郭雪婷(1990—),女,吉林长春人,助理工程师,主要从事有色金属矿山废水、废渣治理工作;长春市南湖大路 6760号,长春黄金研究院
取 1L搅拌均匀的调浆后氰化尾矿 (矿浆浓度 40%)于反应器中,控制焦亚硫酸钠用量 3.0g/L,气 液比 100∶1,pH 值 8.5左 右,分 别 充 气 搅 拌 反 应 0.5h、1.0h、1.5h、2.0h,反应结束后过滤,滤渣进 行毒性浸出试验。试验结果见图 2。
北京市第四中学高中化学必修二第五章《化工生产中的重要非金属元素》经典习题(培优)
一、选择题1.下列关于氮及其化合物的说法,不正确的是A.将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程叫氮的固定B.氨碱工业中可以用氨气检查氯气管道是否泄漏C.工业上制备硝酸是利用NH3和O2反应生成NO,进一步转化为NO2及HNO3 D.为提高作物的养分,可以是将铵态氮肥与碱性肥料(如K2CO3)混合使用2.下列离子方程式书写正确的是A.NaHCO3溶液中加入稀盐酸:CO23-+2H+=CO2↑+H2OB.SO2通入少量NaClO溶液中:SO2+ClO-+H2O=SO24-+Cl-+2H+C.FeO与稀硝酸反应:2H++FeO=Fe2++H2OD.碳酸氢钠溶液中滴入氢氧化钙溶液:HCO3-+OH-=CO23-+H2O3.用下列装置进行相应实验,能达到实验目的的是A B C D验证浓H2SO4的脱水性、强氧化性制备少量O2,其优点是能随时控制反应的发生和停止证明非金属性强弱:N>C>Si配制100 mL一定物质的量浓度的硫酸溶液A.A B.B C.C D.D4.A、B、C、D四种物质之间的转化关系如图所示(部分产物已略去)下列说法正确的是A.若A为AlCl3溶液,B可能为氨水,反应①的离子方程式为:Al 3++4NH 3·H 2O=-2AlO +4+4NH +2H 2OB .若A 为NaAlO 2溶液,B 稀盐酸,则D 为AlCl 3溶液C .若A 为Fe ,B 可能为稀硝酸,反应②的离子方程式为:3Fe+8H ++2-3NO =3Fe 2++2NO↑+4H 2OD .若A 为Cl 2,B 可能为NH 3,实验室可用加热固体C 的方法制取NH 3 5.铁铜合金中逐滴加入稀硝酸的过程中,下列离子方程式较难发生的是 A .Fe + 4H ++ NO -3→ Fe 3++ NO↑+ 2H 2O B .3Fe + 8H ++ 2 NO -3→ 3Fe 2++ 2NO↑+ 4H 2O C .3Cu + 8H ++ 2 NO -3→ 3Cu 2++ 2NO↑+ 4H 2O D .3Fe 2+ + 4H + + NO -3→ 3Fe 3+ + NO↑ + 2H 2O6.下列各组物质,不满足组内任意两种物质在一定条件下均能发生反应的是( )A .AB .BC .CD .D7.下列实验操作规范且能达到目的是A .AB .BC .CD .D8.化学与社会、生活密切相关。
焦亚硫酸钠
焦亚硫酸钠编辑焦亚硫酸钠为白色或黄色结晶粉末或小结晶,带有强烈的SO2气味,比重1.4,溶于水,水溶液呈酸性,与强酸接触则放出SO2而生成相应的盐类,久置空气中,则氧化成Na2S2O6,故该产品不能久存。
高于150摄氏度,即分解出SO2。
1详细介绍基本资料名称英文/拉丁名称Sodium PyrosulfiteJiaoya Liusuanna[1]英文别名:SODIUM BISULFITE; disodiummetabisulfite; disodiumpyrosulphite; fertisilo; metabisulfitedesodium; Sodiummetabisufite; sodiummetabisulfite(na2-s2o5); sodiumpyrosulfite(na2s2o5); Sodium dissulfite; Sodium disulphite; Sodium pyrosulphite; SODIUM METABISULFITE, PH EUR; SODIUM DISULFITE DRY TECHNICAL; SODIUM METABISULFITE ACS REAGENT; SODIUM DISULFITE DRY, R. G., REAG. ACS, REAG. PH. EUR.; SODIUM METABISULFITE, 97+%, A.C.S. REAGE NT; SODIUM METABISULFITE 97+% A.C.S. REAG&; SODIUM METABISULFITE REAGENT GRADE 97%; SodiumMetabisulphiteA.R.; SodiumMetabisulphiteFcc中文别名偏重亚硫酸钠;一缩二亚硫酸钠;重硫氧;焦性亚硫酸钠;偏亚硫酸钠;焦亚硫酸钠;食用焦亚硫酸钠.CASRN:7681-57-4EINECS号:231-673-0InchI编码:InChI=1/2Na.H2O5S2/c;;1-6⑵5-7⑶4/h;;(H,1,2)(H,3,4)/q2*+1;/p-2[2]分子式:Na2S2O5分子量:190.09外观:白色或微黄色结晶形粉末或小结晶..产品规格:二氧化硫≥ 65%铁≤ 0.005%安全术语S26In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.不慎与眼睛接触后,请立即用大量清水冲洗并征求医生意见。
焦化废水处理技术现状及研究论文
焦化废水处理技术现状及研究论文焦化废水处理技术现状及研究论文焦化废水是指在钢铁工业的焦化厂、城市煤气厂等在炼焦和煤气生产过程中产生的废水的统称。
其成分组要取决于原煤的性质、碳化温度、生产工艺、煤气净化工艺、焦化产品回收工序和方法等因素[1]。
该废水排放量大,水质成分复杂,不仅含有大量的酚类、联苯、吡啶、吲哚和喹啉等难降解有机污染物,还含有氰、氟、硫氰化物等有毒有害的无机物,BOD5/COD值一般在0.28~0.32之间,可生化性一般;另外,焦化废水水量比较稳定,但水质组成波动较大[2]。
焦化废水处理技术长期以来未能取得突破性研究进展,仍然是工业废水处理领域一大难题。
国家环保部在2012年10月1日颁布实施了新的《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012),该标准对焦化废水的排放提出了更加严格的要求:所有企业从2015年1月1日起强制执行SS≤50mg/L,COD≤80mg/L,氨氮≤10mg/L,石油类≤2.5mg/L,氰化物≤0.2mg/L的排放标准。
此外,新标准中还明确了监测位置和单位基准排水量,从而避免了以往因监测位置不同和排水量不同引起的执行标准不统一;并且对处理后回用于洗煤、熄焦和高炉冲渣等的焦化废水水质也提出了明确的规定。
因此,笔者认为有必要对目前国内外焦化废水处理的现状做出总结,同时对今后的研究方向做一定的展望。
1焦化废水的主要来源炼焦一般分为土法炼焦及机械炼焦,随着技术的发展更新及日趋严格的环保要求,土法炼焦已基本淘汰,目前的炼焦以大型机械炼焦为主。
炼焦生产过程中主要产生三股废水,分别为:除尘废水、剩余氨水以及酚氰废水。
除尘废水主要产生在运煤、备煤、出焦、湿法熄焦过程中,该股废水的特征为悬浮固体较多,含有少量酚、氰等污染物,通常经澄清或沉淀处理后可返回至工艺中重复利用。
剩余氨水主要由焦化原煤中的结合水以及化合水在冷凝器中形成的冷凝水和粗煤气在氨水喷淋降温时的冷却水组成。
浓硫酸辅助焦亚硫酸钠尾矿浆中除氰工艺应用
世界有色金属 2021年 1月上124化学化工C hemical Engineering浓硫酸辅助焦亚硫酸钠尾矿浆中除氰工艺应用巩佃涛,王兆太,祝 冲(山东黄金集团归来庄矿业有限公司,山东 平邑 273307)摘 要:文中描述了浓硫酸辅助焦亚硫酸钠在通气条件下于尾矿浆中除氰工艺在山东某金矿的应用情况,包括实验、效果、成本及易出现的问题与解决办法。
关键词:因科法;氰化物;焦亚硫酸钠;除氰;工艺应用中图分类号:X753 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2021)01-0124-2Application of concentrated sulfuric acid assisted cyanide removal process in sodium pyrosulfite tailings slurryGONG Dian-tao, WANG Zhao-tai, ZHU Chong(Shandong Gold Group Guilaizhuang Mining Co., Ltd.,Pingyi 273307,China)Abstract: This paper describes the application of concentrated sulfuric acid assisted sodium pyrosulfite in tailing pulp cyanide removal process under aeration condition in a gold mine in Shandong Province, including experiment, effect, cost, problems and solutions.Keywords: Yinke process; cyanide; sodium pyrosulfite; cyanide removal; process application根据《黄金行业氰渣利用与处置污染控制技术规范》中相关规定,尾矿库中尾矿堆存,其毒性浸出液中总氰必须小于0.5mg/L。
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摘要]作者对焦亚硫酸钠生产废水进行了处理试验研究,得到了焦亚硫酸钠生产废水的处理工艺及条件。
该工艺简单、易操作、成本低,能使废水达标排放,并可回收副产品Na2SO4。
[关键词]焦亚硫酸钠;废水处理;二氧化硫
广东某焦亚硫酸钠生产企业.在水洗净化原料气二氧化硫时,产生大量高浓度废水。
2002年12月,受该企业的委托,我们开发了高浓度酸性废水处理技术。
随着企业生产规模的扩大,企业提出在处理废水时,要有效回收利用废弃物,达到清洁生产的目的。
为此笔者在原处理方法的基础上进行了试验研究,以使处理后的废水既能达标排放,又能有效回收其中的副产物。
试验结果表明,用Na2CO3,处理该废水,能使废水达标排放,与此同时得到副产品Na2SO4,有效利用了废水中的硫。
1 试验部分
1.1 试验废水
试验废水为焦亚硫酸钠生产中原料气二氧化硫水洗净化废水,外观呈淡紫红色,有强烈刺激性酸味,密度为1.49 g/mL,SO2浓度为12.14 mol /L(以H2SO3,计),主要成分是SO2-7H20和H20。
1.2 仪器和试剂
仪器:磁力搅拌电热套;电子分析天平(METFLE AE 240);可见分光光度计(722S);远红外辐射干燥箱;箱式电阻炉(SX2—5—12);循环水式多用真空泵。
试剂:无水碳酸钠、氯化钠、糊精、氢氧化钠、乙酸钠均为化学纯;硫酸铁铵、盐酸、硝酸银、邻二氮菲、抗坏血酸、硫酸、氨水、硫化钠、淀粉、氯化钡、硫代硫酸钠、过氧化氢均为分析纯。
1.3 分析方法
在试验中,Na2SO4 、Na2CO3、铁、水不溶物以及游离碱(以Na2CO3 计)含量用化学分析方法测定汜)。
2 废水处理原理
在废水中加入NazCO,时,主要反应是Na2CO3与SO2·7HzO的反应,生成的Na2SO3氧化成Na2SO 4;另有少量的SO2·7H2O转化为H2SO4,进一步与Na2CO3反应,生成Na2S04。
3 废水处理试验
焦亚硫酸钠生产废水处理工艺流程见图1。
试验废水经过滤,除去不溶性杂质(S、PbS、粉尘等)。
用三颈烧瓶作为中和反应器,以溴百里酚兰为指示剂,在三颈烧瓶中投加碳酸钠溶液,滴液漏斗下端口伸入液面下,反应器接尾气吸收器。
在搅拌下,废水通过滴液漏斗注人反应器中,至溶液由蓝色刚好变为黄色后.投加固体碳酸钠。
溶液又从黄色变为蓝色。
多次重复操作以后。
当晶体较多时,过滤得到粗品,经重结晶,鼓风干燥,得到无水硫酸钠。
滤液返回中和反应器中配碱。
4 试验结果与讨论
4.1 中和方式对废水处理效果的影响
滴液漏斗下端口在反应器液面上,废水不能与碳酸钠充分接触反应,液面受热放出SO2气体,造成二次污染。
滴液漏斗下端口伸人中和反应器液面下,废水能与碳酸钠充分接触反应,可以防止SO2气体放出,避免二次污染。
4.2 中和反应速度对废水处理效果的影响
在250 mL三颈烧瓶中,投加饱和碳酸钠溶液30 mL,以不同的速度滴加废水。
实验表明,滴人速度快(即流量大时),局部反应过快,将有废气SO2随CO2气体一起放出,造成二次污染;滴人速度慢,则反应时间长,效率低。
滴人速度为0.2 mlMs较为适宜,在这个速度下。
反应速率适中,可控,时间又不会太长。
4.3 碳酸钠投加方式对废水处理效果的影响
用碳酸钠作中和剂,不能一次性全部配成溶液,与废水反应。
因为一次性配成饱和溶液,反应后得到固态产物,需蒸发大量的水分,能耗大;若配成过饱和溶液,反应太剧烈,将会有废气SO2放出,造成二次污染。
实验结果表明,在饱和碳酸钠溶液中和完毕后,逐次分批加人固体碳酸钠,逐次分批滴加废水,逐渐析出晶体的方式最佳。
4.4 温度对结晶的影响
粗品呈暗黄色,加水配成饱和溶液,溶液呈淡黄色,溶液中有少量悬浮物,加人少量活性炭,过滤,滤液无色透明。
因为亚硫酸钠和硫酸钠在30℃以上析出为无水物.30℃以下析出为结晶水合物[3] 。
所以滤液加热蒸发水分,产品不断结晶析出时,温度不能低于30℃。
实验表明,50℃趁热过滤,效果较好。
得到的产品在100~110 下远红外辐射干燥1~2 h,得白色粉末状Na SO (质量分数为98.8%)。
4.5 母液回用配碱对产品的影响
用水配碱,单程收率较低,但母液回用配碱,可增加收率,重复利用多次。
最后碱的利用率可达100%。
但重复利用时为防止Fe、Pb含量超标。
需投加Na2S去除之。
多次回用所得产品与工业无水硫酸钠指标对比见表1。
由表1可知,6次母液回用所得产品达国家工业一等品标准。
5 经济分析
处理每吨废水需消耗Na2CO,0.86 t,按1 500元/t计算,费用为1 290元;得副产品Na2SO4 1.15 t,按600元/t计算,费用为690元;处理每吨废水的运行成本(含电费、人工费、折旧费、维修费)80元。
则废水处理成本为680元/t。
按每生产8 t焦亚硫酸钠产生1 t废水计算。
焦亚硫酸钠的生产成本仅增加85元/t,增加的费用较少。
6 结论
废水以0.2 mlMs的速度。
从30 mL饱和碳酸钠溶液底部加人,中和完毕后,逐次分批加人固体碳酸钠,逐次分批滴加废水,逐渐析出晶体,过滤得粗品,重结晶。
50℃趁热过滤,得到无水硫酸钠,母液回用配碱。
实验结果表明,该处理工艺简单、安全、易操作,能使废水达标排放,并可回收副产品Na2SO ,达到了清洁生产的要求。
焦亚硫酸钠的生产成本仅增加85元/t,增加的费用较少。
[参考文献]
[1]彭梦侠,陈梓云.高浓度二氧化硫废液处理方法[P].CN 1451616,2003—10—29.
[2]王才良_国家化工产品分析方法手册[M].北京:农业出版社,1992:76—85.
[3]PerryRH.佩里化学工程师手册[M].北京:化学工业出版社,1992 1132—137.来源:谷腾水网。