硫化黑廢水制取硫代硫酸鈉的相關(guān)分析

吳基城（建德市嚴(yán)州化工有限公司，浙江建德 311600）

硫化黑廢水制取硫代硫酸鈉的相關(guān)分析

吳基城
（建德市嚴(yán)州化工有限公司，浙江建德 311600）

利用硫化黑廢水制取硫代硫酸鈉是處理印染行業(yè)廢水的一個(gè)重要步驟。介紹了一種無需加磺和氧化的硫化黑廢水制備硫代硫酸鈉的方法，不僅工序簡(jiǎn)單，產(chǎn)品質(zhì)量高，而且具有成本低的優(yōu)勢(shì)。制取過程中的濾餅還能用來回收硫化黑染料和氯化鈉。故而本工藝具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

硫化黑廢水；硫代硫酸鈉；制備工藝

印染行業(yè)的廢水一直是工業(yè)廢水治理的難點(diǎn)，其不當(dāng)排放會(huì)對(duì)水源、大氣和土壤造成極大的污染。另一方面，垃圾是放錯(cuò)了地方的資源，如何正確處理廢水，回收廢水中的有用物質(zhì)，一直深受廣大學(xué)者、政府和各類從業(yè)人員的關(guān)注。其中硫化染料行業(yè)廢水再利用，例如從硫化黑廢水中提取并制取硫代硫酸鈉，使之得到重新利用，是本文重點(diǎn)討論的話題。

1　硫化黑廢水的主要成分

本實(shí)驗(yàn)使用某染料工廠的廢水。此染料廢水的產(chǎn)生源于硫化鈉的還原作用，外觀為深綠色，并含有懸浮物?；?yàn)之后，得到該染料每升廢水含有硫代硫酸鈉190～220g，硫酸鈉和氯化鈉30～50g，化學(xué)需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）為5 6000～6 5 000mg/L，懸浮物質(zhì)量濃度為8～16g/L，色度為1 000～1 200，pH值為9，呈堿性。

2　制備工藝和流程

2.1主要工藝流程

利用硫化黑廢水制備硫代硫酸鈉的基本原理是利用硫磺和硫化鈉溶液混合后產(chǎn)生的二硫化鈉，經(jīng)過氧化作用，最后產(chǎn)生硫代硫酸鈉。而本工藝則無需加入硫磺和氧化，工藝流程主要包括脫色絮凝，使硫化黑廢水中的雜質(zhì)沉淀并被除去，蒸發(fā)濃縮后使溶液達(dá)到一定的濃度，然后利用濃縮后的余溫，進(jìn)行離心，分離出高溫鹽，此后溶液在經(jīng)過蒸發(fā)和結(jié)晶，篩選后即可得到硫代硫酸鈉。此工藝流程制備的硫代硫酸鈉通?？蛇_(dá)到工業(yè)用水平。

2.2脫色絮凝

硫化黑廢水制備硫代硫酸鈉的第一步是除去顏色和懸浮物。溶液的脫色一般采用活性炭吸附等物理方法，但此方法有著較為嚴(yán)重的缺點(diǎn)。硫代硫酸鈉產(chǎn)品的性質(zhì)容易受到溶液酸堿性的影響，而該硫化黑廢水呈現(xiàn)較強(qiáng)的堿性。在濃縮過程中，廢液中含有的少量硫化鈉物質(zhì)會(huì)由于高溫水解作用而產(chǎn)生硫化氫氣體。這種氣體擴(kuò)散到制取設(shè)備的管道和容器中時(shí)，會(huì)與管道和容器中的金屬成分發(fā)生反應(yīng)，生成硫化鐵。硫化鐵則會(huì)混入硫代硫酸鈉的成品之中，影響硫代硫酸鈉產(chǎn)品的感觀和質(zhì)量。而如果溶液呈現(xiàn)出酸性，硫代硫酸鈉又會(huì)遭到分解，成為亞硫酸和硫。亞硫酸又會(huì)進(jìn)一步遭到分解，變成二氧化硫和水，同樣降低了硫代硫酸鈉的質(zhì)量和感觀。我們可以發(fā)現(xiàn)，如果溶液酸堿處理不當(dāng)，在制備過程中容易產(chǎn)生廢氣，造成新的污染?；钚蕴棵撋珶o法滿足調(diào)節(jié)酸堿度的要求，因此改為選用某絮凝劑。該絮凝劑不僅可以對(duì)硫化黑廢水進(jìn)行脫色，而且可控制廢水的酸堿度。經(jīng)過測(cè)試，該廢水經(jīng)過脫色絮凝，色度降到了10以下，溶液pH值大約為6，較為符合本工藝要求。

2.3過濾

過濾過程是取硫化黑廢水脫色絮凝并進(jìn)行沉降之后，溶液的上層清液，使用板框壓濾設(shè)備，對(duì)其進(jìn)行過濾和沉渣。過濾后的濾餅，可經(jīng)過酸處理，使得其中含有的硫化黑染料得以回收利用。而清液則另行儲(chǔ)存，進(jìn)行蒸發(fā)濃縮。

2.4蒸發(fā)濃縮

蒸發(fā)濃縮要使用真空蒸發(fā)器，且應(yīng)當(dāng)控制蒸發(fā)濃度。這是因?yàn)?，硫代硫酸鈉在蒸發(fā)液濃度過高時(shí)，會(huì)被析出，并在蒸發(fā)器中形成結(jié)晶。這樣的話，無疑影響蒸發(fā)器的傳熱效率，使得溶液得不到進(jìn)一步的處理，最終影響硫代硫酸鈉成品的回收效率。本實(shí)驗(yàn)的蒸發(fā)液濃度，一般控制在1.530 0～1.563 0g/mL之間，比較符合后期制備要求。

2.5再次過濾

蒸發(fā)之后，溶液的濃度得到了提高，不僅含有硫代硫酸鈉，而且含有大量雜質(zhì)，如氯化鈉和硫酸鈉。這些雜質(zhì)容易在結(jié)晶過程中成為晶核，在此晶核上硫代硫酸鈉會(huì)進(jìn)行結(jié)晶化，這就使得氯化鈉和硫酸鈉成為硫代硫酸鈉晶體中的雜質(zhì)，影響了產(chǎn)品的質(zhì)量。因此必須要被除去。去除方法一般可采用離心法，也即使用離心機(jī)，對(duì)硫代硫酸鈉溶液進(jìn)行離心。也可使用板框機(jī)壓濾的方法，去其清液，進(jìn)行下一步的結(jié)晶。過濾后得到的濾餅，可進(jìn)行結(jié)晶處理，得到高純度的氯化鈉，使之得到回收利用。

2.6結(jié)晶

過濾后的清液要置入結(jié)晶器，通過攪拌進(jìn)行降溫處理，一般在47℃時(shí)放入晶種進(jìn)行結(jié)晶。要注意顆粒要求，掌握好放料時(shí)間。按照經(jīng)驗(yàn)，一般來講，結(jié)晶時(shí)間達(dá)到8～10h后，晶體的顆?？梢赃_(dá)到20～25顆/g。

2.7脫水篩選

此后，可打開出料閥，將溶液以及晶體等物料置入離心機(jī)，進(jìn)行脫水處理，分離出晶體和母液。晶體經(jīng)過篩選后即可進(jìn)行包裝，而母液還可以再進(jìn)行濃縮，進(jìn)一步制取硫代硫酸鈉。

2.8產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)

最后得到的產(chǎn)品需要經(jīng)過質(zhì)量檢測(cè)。檢測(cè)表明，本工藝制備的硫代硫酸鈉基本符合優(yōu)等品的指標(biāo)要求。

3　結(jié)論

本工藝?yán)昧蚧趶U水制備硫代硫酸鈉，具有工序簡(jiǎn)單，操作便利，出產(chǎn)穩(wěn)定等特點(diǎn)，能夠有效處理硫化染料工業(yè)廢水，有利于環(huán)境的保護(hù)。在本工藝的運(yùn)行過程中，應(yīng)當(dāng)注意廢水pH值的控制，濃縮液濃度的控制，以及結(jié)晶溫度和結(jié)晶時(shí)間的控制。

［1］ 陸和煒，孟杰，卓霞軍.硫化黑染料工業(yè)廢水治理工程實(shí)例［J］.機(jī)電信息，2010，（3）.

［2］ 蔡瑞琳，邱勇，胡溪明，等.化工廢水循環(huán)利用工藝［J］.化工進(jìn)展，2009，（S2）.

Sulfur Black Wastewater Correlation Preparation of Sodium Thiosulfate

Wu Ji-cheng

Preparation of sodium thiosulfate sulfur black wastewater is an important step in the process of printing and dyeing industry wastewater.It describes a method without adding sulfur and sulfur black wastewater prepared sodium thiosulfate oxidation process not only simple，high-quality products，but also has the advantage of low cost.Preparation of the cake can also be used in the process of recovering sulfur black dye and sodium chloride.The process therefore has a higher value.

Sulfur Black wastewater；thiosulfate；Preparation

TQ132.35

B

1003-6490（2016）05-0086-02

2016-05-12

吳基城（1965—），男，浙江建德人，工程師，主要研究方向?yàn)榱蚧贐N、BRN生產(chǎn)，應(yīng)用，以及廢水治理。