[发明专利]一种亚硝酸盐废水的脱氮方法

说明书

本发明涉及一种亚硝酸盐废水的脱氮方法，该方法利用亚硝酸盐及二氧化硫合成氨基磺酸并用于还原亚硝酸盐：第一步：将二氧化硫吸收剂预先加入到废水处理罐中，向其通入二氧化硫气体，或者加入亚硫酸氢盐；第二步：将含有亚硝酸盐废水加入第一步配制得到的吸收剂中进行搅拌混合，亚硝酸盐与S(IV)反应转化为硫氮化合物；第三步：当全部亚硝酸盐转化为还原态的硫氮化合物后，调节适当的pH，反应温度，进行水解，得到氨基磺酸盐；第四步：将水解得到的氨基磺酸盐溶液与新的含亚硝酸盐废水进行混合，在合适的pH条件下两者快速的转化为氮气。与现有技术相比，本发明方法达到深度脱硝的效果，实现了以废治废以及脱硝产物的就地无害化处理。

技术领域

本发明属于环境保护领域，主要针对亚硝酸盐废水的治理，涉及了一种利用亚硝酸盐及二氧化硫合成氨基磺酸并用于还原亚硝酸盐的脱氮方法。

背景技术

在燃煤、冶金、化工等领域的生产过程中，烟气中存在氮氧化物(NO_x)、二氧化硫(SO₂)等酸性气体，特别是在有色金属冶炼行业，NO_x含量相对较低，而SO₂含量较高。针对这类烟气由于烟气温度相对较低，也不太适用于SCR法脱氮。因此通过“氧化-吸收法”是实现氮氧化物和二氧化硫的联合脱除的具有潜力的技术。采用还原性物质如亚硫酸盐、硫化物作为吸收剂时，主要吸收产物为亚硝酸盐。亚硝酸具有一定毒性，如果不及时处理这些亚硝酸盐废水将会造成二次污染。

亚硝酸盐化学性质不稳定。如果长时间放置可能被氧化为硝酸盐。传统的废水脱氮方法存在工艺路线较长等缺点。利用其易于氧化和还原的性质如果实现就地转化将大大拓展该工艺的应用。我国专利CN107349771A提出结合脱硝工艺对烟气中氮资源进行转化为硫酸羟铵。或者有将其还原氨的工艺。但该工艺条件相对苛刻，由于过程中转化为氨需要大量的热量，因此并不经济。

发明内容

本发明的目的就是为了对亚硝酸盐深度脱氮问题而提供一种利用亚硝酸盐及二氧化硫合成氨基磺酸并用于还原亚硝酸盐废水的脱氮方法。亚硝酸盐可以被氨基磺酸酸性条件下还原为氮气，而亚硝酸盐可以被亚硫酸氢根还原为硫氮化合物，它可以水解为氨基磺酸根。利用利用冶炼中丰富的S(IV)资源对其进行就地无害化处理这有利于硫资源的最大化利用，简化深度脱氮工艺等。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种亚硝酸盐废水的脱氮方法，该方法利用亚硝酸盐及二氧化硫合成氨基磺酸并用于还原亚硝酸盐，具体包括以下步骤：

第一步：吸收剂的配制：将二氧化硫吸收剂预先加入到废水处理罐中，向其通入二氧化硫气体，或者加入亚硫酸氢盐调节至的S(IV)浓度为S(IV)/NO₂^-＝2.5-6：1及pH＝3.5-7；

第二步：亚硝酸盐的还原：将含有亚硝酸盐废水加入第一步配制得到的吸收溶液中进行搅拌混合；在适当的pH，反应温度条件下进行反应，亚硝酸盐与S(IV)反应转化为氨基三磺酸盐等硫氮化合物；该过程中主要发生如下的化学反应(以亚硫酸钠作为吸收剂为例)：

Na₂SO₃+SO₂+H₂O→NaHSO₃

NaHSO₃+NaNO₂→N(SO₃Na)₃+H₂O

第三步：硫氮化合物的水解：当全部亚硝酸盐转化为还原态的硫氮化合物后，调节适当的pH，反应温度，进行水解，得到氨基磺酸盐；

反应式如下：

第四步：氨基磺酸盐与亚硝酸盐的氮元素归中反应：将水解得到的氨基磺酸盐溶液与新的含亚硝酸盐废水进行混合，在合适的pH条件下两者快速的转化为氮气。