HPF脱硫废液与卤化废水一体化处理的研究

摘要

HPF脱硫废液是焦化企业在HPF法脱硫过程中产生的一类毒性大、难处理的废水。HPF脱硫废液含有大量的无机硫化物以及少量的有机物，若不经处理直接排放到环境中，会对动植物的生成产生巨大的影响，严重时会导致死亡。本文分别对脱硫废液中主要污染物的处理方法进行了论述，常见的处理方法主要是:物理法、化学法、生化法等。根据该废水的特点，我们最后总结确定了利用加酸-氧化联合处理的方法。
　　卤化废水是我们之前在研究卤化法处理高浓度含酚废水中产生的强酸性废水，根据我们确定的处理脱硫废液的方法中需要大量的酸，于是我们确定了卤化废水和脱硫废液一体化处理的工艺。
　　本文首先对用预处理浓硫酸脱硫废液进行了研究，然后研究了浓硫酸和氯酸钠氧化处理废水中剩余硫氰酸根和苯酚，得出了以下主要结论:
　　1)浓硫酸可以对脱硫废液中的硫代硫酸根进行处理，酸的实际消耗量比理论量要小很多，当溶液中的最终的pH值为3.24左右时，溶液中的硫代硫酸根已经处理完毕。同时对实验过程中产生的黄色沉淀做了一系列的表征，证明了实验过程中产生的黄色沉淀是多种形态的单质硫，总的含硫量的质量分数达到了92.5％。
　　2)浓硫酸和氯酸钠对脱硫废液中的硫氰酸根和苯酚有良好的脱除效果，研究表明:利用浓硫酸和氯酸钠使溶液中维持较低的氧化还原电位，脱硫废液中的硫氰酸根在该环境中能以聚合的方式生产砖红色沉淀析出，同时一小部分硫氰酸根不可避免的以水解的方式除去。溶液中少量的苯酚则以卤化的方式生成卤代苯酚而析出，另外对砖红色沉淀进行了热重和XPS分析，得出该沉淀确实是硫氰酸根的聚合物，同时含有少量的氯代有机物。
　　在该研究基础上，利用卤化废水作氢离子源对脱硫废液进行了处理，结果表明:当卤化废水与脱硫废液按照体积比为1∶5.7并分三次加入时脱硫废液中的硫代硫酸根已经基本处理完毕;然后用氯酸钠和卤化废水对废液进行氧化处理，经过三次调酸和加入氯酸钠充分反应后，溶液中的硫氰酸根和苯酚的浓度分别为0.851 g/L和0.03 g/L，此时溶液的COD值为2340mg/L，三者的脱除率分别达到了98.52％、97.06％和97.08％;最后我们利用芬顿技术作进一步的处理，溶液最终的COD值为57 mg/L，溶液呈现出无色透明。另外我们对该联合工艺做了可行性分析表明:该工艺简单可行，投资成本较低。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1．1 HPF脱硫废液来源及危害

1．2 废水中硫代硫酸盐的处理方法

1．2．1 氧化法

1．2．2 加酸法

1．2．3 沉淀法

1．2．4 吸附法

1．2．5 生化法

1．3 废水中酚类物质的处理方法

1．3．1 焚烧法

1．3．2 卤化法

1．3．3 萃取法

1．3．4 氧化法

1．3．5 吸附法

1．3．6 生化法

1．4 废水中硫氰酸根的处理方法

1．4．1 高温裂解法

1．4．2 昆帕库斯法

1．4．3 希罗哈克斯法

1．4．4 膜处理法

1．4．5 提盐法

1．4．6 化学沉淀法

1．5 卤化废水的来源与危害

1．6 本课题研究的基础理论分析

1．6．1 沉淀法处理硫氰酸根的可行性分析

1．6．2 还原法处理硫氰酸根的可行性分析

1．6．3 氧化法处理硫氰酸根的可行性分析

1．7 课题背景及研究内容

第二章 实验材料与分析方法

2．1 实验装置及试剂

2．2 分析方法

2．3 实验水样

2．3．1 HPF脱硫废液的组成

2．3．2 卤化废水的组成

第三章 脱硫废液中硫代硫酸根的脱除研究

3．1 实验方法

3．1．1 实验所用酸的选取

3．1．2 实验终点的确定方法

3．2 结果与讨论

3．2．1 处理过程中COD值的变化研究

3．2．2 处理过程中苯酚、硫氰酸根的变化研究

3．2．3 脱硫废液处理过程中产生的黄色沉淀的研究

3．2．4 尾气的分析研究

3．2．5 脱硫废液硫代硫酸根的变化研究

3．3 本章小结

第四章 硫氰酸根的氧化脱除研究

4．1 处理脱硫废液氧化剂的选取

4．2 实验方法及装置

4．2．1 实验过程

4．2．2 实验装置

4．3 结果与讨论

4．3．1 处理过程中发生的化学反应分析

4．3．2 硫氰酸根的脱除过程分析

4．3．3 苯酚的脱除过程分析

4．3．4 氧化过程中COD的变化分析

4．4 本章小结

第五章 卤化废水对HPF脱硫废液的处理研究

5．1 卤化废水对HPF脱硫废液的预处理研究

5．1．1 实验过程

5．1．2 结果与讨论

5．2 卤化废水调节酸性氧化HPF脱硫废液的研究

5．2．1 实验方法

5．2．2 结果与讨论

5．3 处理后废液的深度氧化处理

5．3．1 芬顿技术的氧化原理

5．3．2 芬顿技术的氧化条件

5．3．3 芬顿技术处理的结果

5．4 可行性分析

5．5 工艺中存在的危险性分析

5．6 小结

第六章 结论

参考文献

致谢

发表论文