074焦亚硫酸钠生产废水处理试验研究

1、焦亚硫酸钠生产废水处理试验研究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

2、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H2Q1. 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 512);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

3、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Na2CO与SO27HzO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Na2CO反应， 生成Na2S04NOj + SOrTHTONa + CO： T +7H/)2NaO3 七 一* 2 酉嘟 0*(2)2SO2-7 Hfi * ZHjSCh + 12H2O(3)严 HjSO.-* NaS04+

4、HjO + COjT(4)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

5、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 mIMs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

6、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30C以上析出为无水物.30C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30C。实验表明，50C趁热过滤，效果较好。得到的 产品在100110下远红外辐射干燥12 h，得白色

7、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/1计算，费用为1 290元; 得副产品Na2SO4l. 15 t，按600元/1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 /1。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/1，增加的费用较少。6结论废水以0. 2 mIMs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