[发明专利]一种通过含硫活性炭催化SRG洗涤废水的脱盐方法

说明书

本发明公开了一种通过含硫活性炭催化SRG洗涤废水的脱盐方法。采用含硫活性炭作为催化剂，可在50℃左右的条件下实现高浓度亚硫酸氢根离子的歧化反应回收获得硫资源。一方面降低了SRG洗涤废水中盐分含量，另一方面实现了硫资源化利用的目的，极大的降低了废水后处理的液碱消耗量。本发明所用的含硫活性炭制备工艺简单，原料易得，价格便宜，具备大规模应用的前景，制备获得的含硫活性炭可循环使用。此外，本发明在处理废水的同时，可回收硫磺，实现废水的资源化处理，无二次污染产生。具有广阔的市场前景和经济效益。

技术领域

本发明涉及SRG洗涤废水处理技术，具体涉及一种通过含硫活性炭催化SRG洗涤废水的脱盐方法，属于SRG烟气洗涤废水处理和硫资源回收技术领域。

背景技术

钢铁行业中的烧结烟气采用活性炭法脱硫脱硝进行烟气净化过程，活性炭收集的二氧化硫气体被提浓释放出来后送往硫资源化车间生产硫资源。富集二氧化硫气体的烟气简称富硫气体(SRG烟气)，该气体经净化、干燥、转化、吸收等工序可以制得符合国家标准的硫资源，资源回收价值高。但是在生产硫资源过程中的净化工序会将烟气中的杂质及有害元素同时洗涤进入到酸性洗涤废水中，同时烟气中部分的二氧化硫气体也会被水汽吸收带入到废水中。

一般的，由于SRG气体中酸性物质大于碱性物质量，因此，SRG烟气洗涤废水往往呈酸性。而当前端烟气中存在氰化物及其衍生物时，会进入SRG气体中并最终溶解于酸性洗涤废水，从而增加废水的碱度(如氰酸发生水解生成氨氮)，使酸性洗涤废水呈中性。由于酸性洗涤废水呈中性，会导致SRG气体中大量的SO₂酸性气体溶解，引起废水中亚硫酸氢根急剧增加。检测结果表明，无氰SRG气体洗涤产生的酸性洗涤废水中亚硫酸氢根浓度为2～5g/L，而含氰SRG气体洗涤产生的酸性洗涤废水中亚硫酸氢根浓度为240～300g/L。如此高浓度的含亚硫酸氢根的酸性洗涤废水，若进入后续废水处理系统，其处理难度巨大。一方面会使耗碱量急剧增大，造成液碱浪费及增大废水排出量；此外，还会在加碱过程中，形成亚硫酸钠盐结晶析出，造成系统堵塞、瘫痪。

硫磺为氧族单质非金属固体，是一种重要的化工原料，广泛用于生产各种化工产品、火药、火柴、颜料以及药用品。粉末状的硫在农业上可用作杀虫剂和杀菌剂。硫磺的主要来源于自然硫的矿床提取和天然气、煤气和工业废气中回收硫磺。随着硫磺需求量的扩大，从废气或废水中回收硫磺日益成为一种重要的硫磺来源。

液相歧化制硫法是指利用亚硫酸氢盐中硫元素为中间价态的特点，在高温和催化剂的条件下发生歧化，实现单质硫的回收。针对废水中亚硫酸氢根浓度较高，直接加碱会引起废水系统结晶，造成堵塞的不足。早前已报道了采用“酸化吹脱法”和“沉淀法”，但这些方法都有或多或少的不足。主要为：

酸化吹脱法：利用亚硫酸氢根在酸性条件下，会变为二氧化硫逃逸，从而实现亚硫酸氢根浓度的降低。涉及到的反应为：HSO₃^-+H⁺→H₂SO₃；H₂SO₃+空气→H₂O+SO₂↑。但该方法需外加酸溶液，会增加其总水量，且酸溶液的加入量较大。此外，该方法利用强酸制弱酸，其总盐分最多仅能降低50％。

沉淀法：利用亚硫酸氢根与金属阳离子形成硫酸盐的性质，实现硫酸盐的去除，如加入氧化钙、氧化镁、硫酸亚铁、硫酸铁、氯化铁、氯化亚铁、硝酸铁、硝酸亚铁。涉及到的反应为：SO₃^2-+沉淀剂M→MSO₃↓。该方法会产生大量的固体渣，且金属盐一般价格较高。