[发明专利]微氧化法去除硫化氢及回收硫单质的装置与方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种微氧化法去除废水、废气中硫化氢的装置与方法，同时可实现单质硫的回收，属于环境保护技术领域。

背景技术：

天然气净化、石油炼制、煤化工、制革、制药、造纸、合成化学纤维、橡胶再生及污泥处理处置过程中，产生的含硫化氢气体（H₂S），造成了很大二次污染，严重影响周边大气环境。石油和天然气钻井操作产生的大量采出水以及生活生产废水中，往往含有大量的溶解性硫化氢，考虑到硫化氢的毒性，这些含硫化氢液体的处理受到越来越多的重视。硫化氢是无色气体，低浓度的硫化氢具有强烈的臭鸡蛋恶臭气味，它们不仅直接危害人体健康，对动物的生长极其不利，而且在有氧和湿热的条件下，严重腐蚀设备、管道和仪表等，并且可加速非金属材料的老化；因此，去除废水、废气中硫化氢的相关研究备受关注。

发明内容：

针对现有技术的不足，本发明提供一种微氧化法去除废水、废气中硫化氢的装置，本发明还提供一种利用该装置去除废水、废气中硫化氢并同时实现单质硫回收的方法。采用本发明的方法可以有效地将废水或废气中的硫化氢去除，不需填料，无需投加化学药品和微生物，环境友好易于工程应用。

术语说明：

ORP值：氧化还原电位的简称，它表征介质氧化性或还原性的相对程度。

ORP/pH探针：可同时检测ORP值和pH值的探针。

本发明的技术方案如下：

一种微氧化法去除硫化氢及回收硫的装置，包括氧化单元、循环单元和控制平台；氧化单元的顶端设有ORP/pH探针并与控制平台连接，氧化单元的底端设有布气器、液体出口和硫单质回收口；循环单元的底端设有蠕动泵，循环单元的底端与氧化单元的底端连通，循环单元的顶端与氧化单元的顶端连通，循环单元的顶端设有气体排出口，氧化单元与循环单元构成循环系统；循环单元的顶端与底端之间设有入口流量计，入口流量计与蠕动泵之间设有空气流量计，空气流量计连接有鼓风机，入口流量计与气体排出口之间设有单向阀使循环单元内的流体只能由入口流量计指向蠕动泵的方向流动。

布气器用于控制进入氧化单元内的空气或氧气量，鼓风机用于鼓入空气并通过空气流量计控制鼓入空气的量，入口流量计用于控制进入循环单元的废水或废气，蠕动泵将废水或废气与鼓入的空气泵入氧化单元内进行氧化处理；ORP/pH探针用于检测氧化单元内的pH值和ORP值，并将数据传输到控制平台，控制平台根据氧化单元内的pH值和ORP值自动控制入口流量计、空气流量计和布气器，实现对废水或废气、鼓入的空气和进入氧化单元内的空气或氧气量的自动化控制。

根据本发明优选的，所述氧化单元为直形管，高度为0.6~5m，内径为3~20cm；特别优选高度为1m，内径为4cm。

根据本发明优选的，所述循环单元为内径在1~5cm的管道。

根据本发明优选的，所述氧化单元内加入消化液。

根据本发明优选的，氧化单元和循环单元内壁设置有防腐蚀涂层，防腐蚀涂层优选聚乙烯、聚氯乙烯。

一种利用上述装置微氧化法去除硫化氢及回收硫单质的方法，步骤如下：

向氧化单元内装入消化液，将含有硫化氢的废水或废气通过入口流量计进入循环单元，鼓风机向循环单元内鼓入空气并通过空气流量计控制鼓入空气的量；废水和空气，或者，废气和空气通过蠕动泵泵入氧化单元内，通过布气器控制进入氧化单元内的空气或氧气量，废水和空气，或者，废气和空气在氧化单元内与消化液进行氧化处理，经氧化处理后的硫化氢转化为单质硫并由硫单质回收口回收，不含硫化氢的气体通过气体排出口排出，不含硫化氢的液体通过液体出口排出。

根据本发明方法优选的，废水和空气，或者，废气和空气在氧化单元和循环单元构成的循环系统内循环处理不低于两次。

根据本发明方法优选的，进入氧化单元内氧气占总气体的体积含量不高于2%。

根据本发明方法优选的，进入循环单元含有硫化氢的废水或废气的温度为15～35℃，优选20～30℃，最优选20～25℃。

根据本发明方法优选的，装入消化液的pH为7.0~8.0，特别优选7.5。

根据本发明方法优选的，鼓入空气的流速为含硫化氢废气流速的5-30%，特别优选30%。

根据本发明方法优选的，含硫化氢废气进入氧化单元的流速是0.05~5L/分钟。

本发明所用的消化液为现有技术中普通城市污水处理厂消化池内的消化液，也可以是其他废水处理装置的液体，这样可以实现废物二次利用，该消化液可以根据硫化氢去除效果适时更换。