[发明专利]从废水中去除硫化氢的方法和系统

说明书

本发明涉及一种污水处理工艺，具体公开了一种从废水中去除硫化氢的方法，包括以下步骤：A、向废水中通入负载有含氧气体的纳米气泡；B、将氧化后废水引入电絮凝装置进行絮凝；C、去除絮凝物得到净化水。同时本发明还公开了用于实施该方法的系统。本发明的优点是：1)设备结构简单、操作方便、成本低；2)该方法和系统能够将水中的H₂S浓度从几百ppm降低到检测限以下，且彻底杜绝二次污染；3)经进一步改进后的系统能够适应市政污水处理、工业废水处理等行业大规模连续的污水处理过程中硫化氢含量稳定控制的需求；4)工况适应能力强。

技术领域

本发明涉及污水处理技术，尤其是一种含硫化氢的废水的处理方法及装置。

背景技术

硫化氢(H₂S)可以通过水中有机物的厌氧腐烂产生。在市政废水处理或工业过程(如石油、天然气的勘探和加工)中产生的废水中，硫酸根离子被微生物还原是形成硫化氢的主要机制。在没有溶解氧的情况下，硫酸盐还原菌(如脱硫弧菌)将硫酸根离子转化为硫化物。硫化物可以以三种形式存在：硫化氢气体，非挥发性HS^-和非挥发性S^2-。这三种物质的比例取决于pH值。例如，在pH为6时，90％的硫化物将以H₂S形式存在；而在pH为10时，几乎100％的硫化物将以S^2-存在。在石油和天然气工业等一些行业中，含硫化氢的水被称为“酸性水”。

硫化氢是一种高密度、无色、剧毒的气体，有臭鸡蛋味。废水中的硫化物会威胁工人的身体健康，并且会腐蚀金属及混凝土，增加了废水处理的难度。硫化物是导致卫生排水系统操作员工死亡的主要原因。即使空气中的硫化氢浓度很低，一旦接触也会导致疲劳、头痛、眼睛刺激、喉咙痛和其他健康问题。

硫化氢的控制方法主要分成两种：1、防止硫化氢的形成。2、去除已形成的硫化氢。第一方面，通常可以通过向系统添加化学物质(如二氧化氯和硝酸盐)抑制细菌作用，从而防止硫化氢形成。第二方面，现有技术通常采用添加化学物质(H₂S清除剂)的方法来去除已形成的硫化氢，清除剂可以将硫化氢氧化成硫、亚硫酸盐和/或硫酸盐。添加的化学物质包括次氯酸钠(NaClO₂)、过氧化氢(H₂O₂)、硝酸钠(NaNO₃)或硝酸钙(Ca(NO₃)₂)和铁盐(包括亚铁盐和铁盐)。然而，这两种方法存在多种弊端，包括：废水处理的运营成本高、清除剂可能对环境造成二次污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种以低成本从废水中彻底去除硫化氢的方法和系统。该方法能够将废水中的硫化氢浓度从几百ppm降低至检测限以下，并且该系统仅使用氧气或空气等含氧气体，不需要硫化氢清除剂或其他化学试剂，彻底杜绝二次污染。本发明尤其适用于在城市污水处理和石油以及天然气工业等大规模废水处理应用中去除硫化氢。

本发明所采用的技术方案是：从废水中去除硫化氢的方法，包括以下步骤：

A、向废水中通入负载有含氧气体的纳米气泡，从而将废水中的硫化氢氧化成硫、亚硫酸盐或硫酸盐，得到氧化后废水；

B、将氧化后废水引入电絮凝装置中，使氧化后废水中的硫、亚硫酸盐或硫酸盐发生絮凝；

C、去除絮凝物，得到净化水。

在本发明中，发明人首先提出了通过通入含氧气体的方法来对废水中的硫化氢进行氧化的设想，但在实验中我们发现，普通的曝气通入氧气的方法根本无法有效将废水中的硫化氢氧化，必须配合添加硫化氢清除剂才能达到相应的目的。

发明人认为，纳米气泡在将硫化氢氧化成硫、亚硫酸盐和/或硫酸盐中起重要作用。下面简单介绍本发明的原理，但是应该理解：这里提供的理论解释仅是为了便于技术人员理解本发明，其不以任何形式构成对本发明的限制，且随着科技进步对本发明的理论阐述有可能有进一步的发展和变化。