句容含硫酸一体化废水处理设备按需定制

句容含硫酸一体化废水处理设备按需定制

一、含硫酸铵废水特点

目前，在化学制药工业中，容易产生大量的工业废水，有的含有大量的硫酸铵，比如在吡唑酮类原料药物的生产过程中就极易产生大量的含硫酸铵的工业废水，这些废水 中由于存在严重的腐蚀性和许多黏稠

二、含硫酸铵废水处理方法的缺点

目前常用的处理方法一般将废液经蒸发、浓缩，然后自然晾干，这样得到的氮肥质量不稳定，杂质较多，而且蒸发过程中产生的废气对设备腐蚀较严重，因此多数厂 家一般都将废水排掉，还易造成了环境污染。

三、含硫酸铵蒸发结晶工艺

处理含硫酸铵的工业废水的方法，先将废水进行预处理，然后再蒸发、浓缩后用离心机分离，其主要技术特点是先将废水进行预处理，然后利用双效结晶蒸发器蒸发结 晶，初效蒸发器加热室的温度是110～120℃，末效蒸发器加热室的温度是65～75℃。

我国的矿山资源中多数是煤矿、硫铁矿和多金属硫化矿，在采矿过程中，矿石中含有的硫及硫化物被氧化，形成硫酸盐。矿山废水中SO42-浓度一般大于1000mg/L，但由于废水中有机物含量低，不宜用生化法来处理。另一类含有的硫酸根工业废水，常见的有：味精废水、石油精炼酸性废水、食用油生产废水、制药废水、印染废水、制糖废水、糖蜜废水、造纸和制浆废水。其SO42-主要来自于生产过程中加入的硫酸、亚硫酸及其盐类的辅助原料。此类废水在含有高浓度SO42-的同时，一般还含有较高的有机质。一般需要用生化法进行处理，并常常用到厌氧生化处理工艺。

二、含硫酸盐废水厌氧生化处理的问题当含硫酸盐有机废水进行厌氧生物处理时，随着有机物降解，往往伴随着硫酸盐还原作用发生。这个过程中，SO42-作为最终电子受体，参加有机物的分解代谢。小部分被还原的硫用于合成微生物细胞组分（称为同化硫酸盐还原作用），大部分则以H2S形式释放到细胞体外（称为异化硫酸盐还原作用）。同化硫酸盐还原作用可由多种微生物引起，而异化硫酸盐还原作用则是专一性的由硫酸盐还原菌（SRB）引起的。

一般在厌氧生化处理系统中，由SO42-还原所产生的H2S可能引起以下问题：

1.废水中的有机物一部分要消耗于SO42-的还原，因而不能转化为CH4，减少了厌氧反应器的甲烷产量，从而降低了其与好氧系统相比的优势。

2.游离的H2S对厌氧系统中的产甲烷菌、产酸菌甚至硫酸盐还原菌均有抑制作用，如果游离H2S浓度过高，势必影响到厌氧反应的负荷和处理效率。

3.存在于厌氧出水中的H2S，体现COD，使得厌氧反应器COD去除率降低。

4.由反应器和出水释放出的H2S气体，引起恶臭，污染环境，并且可能造成中毒事件。

5.转移到沼气部分的H2S，会引起沼气利用设备的腐蚀，为避免这一问题需要增加额外的投资或者使运行管理费用显著增加。

三、厌氧处理中硫酸盐和H2S的控制技术

1.物理化学法调高ph值：H2S的电离常数大约为6.8-7.0，接近厌氧反应器的运行pH值，增加pH值会显著改变H2S到HS-的电离。每提高0.3pH单位，HS-与H2S的比值增加一倍，从而会降低气体以及液体中的未解离H2S浓度，最终起到降低抑制性的作用。气体吹脱法：由于pH值较低时，溶液中溶解性硫化物的大部分将以H2S的形式存在。有研究者利用这一性质，在单项厌氧处理系统中安装循环气体吹脱装置，将硫化物吹脱，以减轻对产甲烷过程的抑制作用。主要吹脱工艺有两种：

（1）内部吹脱法：在厌氧反应器中产生的沼气（甲烷）通过气提作用去除硫化物，再对沼气进行净化。其最大缺点是吹脱气量不易控制，维持其正常吹脱有一定困难。

（2）外部吹脱法：这种方法操作比较简单，只对反应器出水进行吹脱，去除H2S后将部分处理水回流，可对进水起到稀释作用。出水通过一个外部吹脱柱循环更有效，加入铁盐对去除溶液中的硫化物十分有效。从经济角度考虑应投加三价铁盐，这样会多去除50%的硫化物。加入铁盐后，硫转化为FeS沉淀，会在厌氧滤器，UASB，厌氧接触等工艺中造成无机物积累。但是在外部吹托中采用投加铁盐并沉淀后出水循环会减轻这一问题。有报道表明，在厌氧出水中通入氧气，空气量相当于10%的沼气产量，可以有效的去除沼气中90%的H2S，而且所需费用很低。但是该方法对设备和空气管的设计要求很高。厌氧脱硫出水气提分离过程，受溶液pH影响很大，当废水pH条件控制在6.6以下时，废水硫化物分离效果可达到84%以上；而溶液pH维持在7.0-7.5时，气提效果还不足65%。由于厌氧出水基本呈中性，通过投加酸调整pH值是不实际的，可以用净化脱硫处理后富含CO2的沼气为吹脱气源，借助CO2形成缓冲系统使系统的pH维持在一个比较理想的环境。试验条件下，废水硫化物气提去除效果可达80%以上。但是，以吹脱法去除硫化物的厌氧工艺并没有消除硫酸盐还原对产甲烷菌（MPB）的抑制作用，因为反应器中仍有相当量的H2S存在。

（3）预吹脱法：对于来水中既含有H2S或者SO32-的废水，可以直接通过气体吹脱来去除，但是在大多数情况下，SO32-不能得到的吹脱。生物膜法工艺中则可能影响生物挂膜。同时，CaSO4沉淀法只能对SO42-进行一定量的消减，处理后很可能仍有大量的SO42-进入后续厌氧工艺。而且在石灰乳的配置中，容易出现两个问题：溶药池沉积物多，需要频繁人工清理；加药泵容易堵塞损坏。

2.生物处理法采用两相厌氧工艺：厌氧反应可以分为水解酸化和产甲烷两个过程，根据两个反应的微生物种群差异，设立两个独立的反应器，通过控制运行条件，保证两类群的细菌在各自的反应器中获得最佳的生长条件，使整个系统获得较高的处理能力和运行稳定性。在两相厌氧工艺的启发下，有学者试图将硫酸盐还原作用控制在产酸阶段，与普通的产酸过程同时完成，然后将出水中的硫化物全部去除，最后令其进入产甲烷反应器进行产甲烷反应。这一设想，已经由多位研究者的实验结果证实为可行。比如：Postgate曾通过实验指出，在酸性条件下，产酸作用和硫酸盐还原作用可以同时进行；Czako和Reis等人的研究结果也表明了这一点。

将硫酸盐还原作用控制在产酸阶段具有以下优点：

（1）发酵型细菌比产甲烷菌（MPB）能忍受较高的硫化物浓度，所以产酸作用可以与硫酸盐还原作用同时进行，不会影响产酸过程。

（2）硫酸盐还原菌（SRB）特别是不氧化型硫酸盐还原菌本身就是一种产酸菌，它可以利用普通产酸菌的某些中间产物如乳酸、丙酮酸、丙酸等，将其进一步降解为乙酸，故将硫酸盐还原作用与产酸作用控制在一个反应器中进行，在一定程度上有利于提高产酸相的酸化率，使产算类型像乙酸型发展，有利于后续的产甲烷反应。

硼（B）是一种非金属元素，被广泛地应用于各行各业中。例如，核能发电厂通常利用硼的中子吸收控制铀分裂的速度，进而有效地控制发电量；光亮镀镍时，使用硼酸作为缓冲溶液，维持一定酸度，提升电镀层质量；此外，硼酸还出现在化工工艺、硼化玻璃、垃圾处理、烟气净化等领域的废水中，过量的硼对人类健康和动植物生长繁育都有着显著的危害。近年来，为了控制生态环境中的硼含量，国外废水排放标准中相继增加了硼的排水指标。我国GB8978要1996《污水综合排放标准》中虽尚未对硼的排放限值做出要求，但北京、上海、辽宁等地方标准中都有硼这一指标。其中北京市《水污染物综合排放标准》（DB11/307-2013）A排放限值仅为0.5mg/L。可以预见，未来国内对硼的排放要求必将与国际接轨，标准也会越来越高，因此迫切需要研发先进高效的工艺技术，积累工业废水除硼的相关经验和数据，为应对将来处理含硼废水的需求提供技术基础。

句容含硫酸一体化废水处理设备按需定制

某台资大型化工企业自备电厂烟气脱硫（FGD）含硼废水（中国台湾已经于2014年排放标准中增加了硼的指标）含有氧化镁、硫酸盐、氟化物等污染物，含盐量高。企业现有镁法脱硫的水循环系统以及去除悬浮物和氟化物的沉淀槽、脱水机等处理装置，本研究的重点是根据除硼的前期试验，通过优选处理方法得到实际运行的工艺数据，提出技术准确的工程方案。

目前为止，国内在净水处理，比如农田灌溉、海水淡化的除硼有部分报道，而对工业废水除硼的系统研究较少，尤其是对于本案例中这种性质复杂的废水鲜有介绍，常规方法是否经济有效也尚未可知。因而笔者设计开展相关工艺试验研究，以期找到能够用于工业废水处理且能在工程上便于实施的高效除硼方法，也为未来除硼技术的深入研究和广泛应用提供参考。

试验设计原则为处理效率高，所用药剂经济环保易得，所选工艺工程上易于实施、不产生其他有毒有害副产物，处理成本在可接受范围之内等。试验方案中所用的除硼技术包括吸附法、离子交换法、电絮凝法、沉淀法，还提出多羟基化合物络合沉淀法、钙矾石结晶共沉淀法和铁碳微电解除硼法，对此分别进行工艺试验。最终根据试验结果针对此类废水给出推荐工艺，为其他研究者提供参考。

1、实验部分

1.1 分析方法

硼含量采用姜黄素分光光度法测定；氟化物采用梅特勒离子计，氟离子电极法测定；溶液pH由雷磁便携式pH计（pHB-4）测定。

1.2 主要试验设备

（1）电絮凝装置：自制有机玻璃电絮凝槽，有效容积3L；内置10片电极板，极板间距10mm，主极板厚5mm，内部极板厚3mm，极板有效尺寸为150mmx120mm，材质为铁和铝；LODESTARLP3005D30V/5A可调直流稳压电源。

（2）铁碳微电解反应装置：5L反应器，材质耐热玻璃；220kV/2kW电子万用炉。

（3）其余试验设备有JB-2型恒温磁力搅拌器；YP3102电子天平等。