含硫污水處理技術(shù)

　　化工、石化、制藥等行業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中避免不了會(huì)產(chǎn)生含硫污水。污水中的含硫化合物因?yàn)榫哂卸拘院透g性，同時(shí)還伴有一定的臭味，對(duì)周邊的環(huán)境影響巨大，更嚴(yán)重的是還對(duì)污水構(gòu)筑物腐蝕，導(dǎo)致污水進(jìn)入飲用水源，因此，必須對(duì)產(chǎn)生的含硫污水進(jìn)行凈化處理，不同領(lǐng)域產(chǎn)生的含硫污水中，含硫化合物的含量有所不同，所以處理所采用的方法也有所不同?；诖?，本文將對(duì)含硫污水處理技術(shù)進(jìn)行分析探討。

　　1、含硫污水的生產(chǎn)源頭

　　在石化公司開(kāi)采石油的過(guò)程中，由于石油不斷地被開(kāi)采到地面，導(dǎo)致地下油層壓力降低，如果想將石油全部開(kāi)采出來(lái)，必須運(yùn)用大型設(shè)備來(lái)為油層增壓，通常情況下，我國(guó)的各大油田會(huì)將化學(xué)試劑或者水注入到油氣層中，以此來(lái)增加油氣層的壓力。因此，在開(kāi)采石油的過(guò)程中，石油和水將會(huì)被一起開(kāi)采到地面，然后經(jīng)過(guò)輸送管路運(yùn)輸?shù)綗捰蛷S進(jìn)行除雜處理，在除雜過(guò)程中，水由于與底下的石油進(jìn)行了接觸，使分離出來(lái)的不僅有鹽類(lèi)物質(zhì)、硫化物、懸浮物和泥沙，還有一定量的石油。其中的硫化物對(duì)煉油廠的設(shè)備和管路有很大的腐蝕，同時(shí)排放出來(lái)的污水還使環(huán)境中的水質(zhì)惡化，因此為了保護(hù)環(huán)境，煉油廠必須對(duì)含硫污水進(jìn)行凈化。天然氣在開(kāi)采過(guò)程中，往往會(huì)產(chǎn)生含硫氣體和地下水，這些天然氣和地下水通常要進(jìn)行氣水分離和有機(jī)物回收處理，在進(jìn)行分離和二次回收過(guò)程中，不可避免的會(huì)產(chǎn)生含硫污水。氣田含硫污水主要有兩種：一是含硫廢堿液，主要是在進(jìn)行天然氣脫硫和二次回收過(guò)程中產(chǎn)生的，另一個(gè)是普通無(wú)機(jī)物和含硫污水，其主要來(lái)源是天然氣脫水和氣田開(kāi)采出來(lái)的地表水。

　　2、含硫污水產(chǎn)生的影響

　　廢水中的硫元素以多種形式存在，但是危害最大的是硫化氫。硫化氫溶解在污水中能夠產(chǎn)生以下幾種危害：

　　(1)腐蝕作用。

　　污水中的硫化氫能夠?qū)υO(shè)備及管路造成大面積腐蝕，主要原因是硫化氫與污水中的二價(jià)鐵離子發(fā)生反應(yīng)生成硫化亞鐵或者氫氧化鐵，化學(xué)上稱(chēng)之為無(wú)氧腐蝕。在許多情況下，污水呈酸性，硫化氫能夠促進(jìn)鐵離子和氫的析出。當(dāng)運(yùn)輸管路含有較多的微生物時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較多的硫酸鹽還原菌，這種細(xì)菌可以將硫酸鹽和含硫有機(jī)物還原成硫化物或者硫化氫，生成的硫化氫與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)生成具有酸性的化合物，從而對(duì)管路造成腐蝕。同時(shí)，硫化氫溶于水后，污水呈現(xiàn)出一定酸性，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備也造成了一定的腐蝕。

　　(2)對(duì)生物的生長(zhǎng)造成影響。

　　污水中溶解的硫化氫對(duì)環(huán)境中的生物會(huì)造成非常大的影響。2015版由聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署聯(lián)合制定的環(huán)境衛(wèi)生基準(zhǔn)(18)中明確指出：污水中的硫化氫的濃度降低到0.06mg/m3，依然能夠影響地下水。民眾如果飲用含硫化合物的水源，會(huì)造成味覺(jué)反應(yīng)慢、食欲不振和體重減輕，長(zhǎng)期飲用甚至?xí)斐善鞴俚乃ソ摺．?dāng)養(yǎng)殖水生物的水中硫化氫含量達(dá)到0.2mg/L時(shí)會(huì)造成水生物幼體大量死亡，超過(guò)0.6mg/L時(shí)會(huì)導(dǎo)致魚(yú)類(lèi)出現(xiàn)死亡，高于0.9mg/L時(shí)引起水生物的滅絕。硫化氫對(duì)對(duì)環(huán)境中的植物也有很大的影響，當(dāng)污水濃度達(dá)到5.5mg/m3，時(shí)便會(huì)對(duì)植物類(lèi)的根產(chǎn)生影響。

　　(3)對(duì)微生物產(chǎn)生影響。

　　污水中厭氧微生物因?yàn)榱蚧衔锖康脑黾訒?huì)導(dǎo)致其活性降低，降解有機(jī)物的能力也將會(huì)降低，水中的硫化物的含量是否對(duì)其他微生物造成影響，生物界還未同意說(shuō)法。一些科學(xué)家認(rèn)為：硫化物濃度超過(guò)150mg/m3就會(huì)破壞生態(tài)系統(tǒng);含硫化合物濃度超過(guò)800mg/L就會(huì)阻礙硫酸鹽的反應(yīng)。

　　3、含硫污水的凈化方法

　　3.1 化學(xué)沉降法

　　化學(xué)沉降的方法是污水中的金屬離子與硫離子經(jīng)過(guò)反應(yīng)生成含硫化合物沉淀，進(jìn)而與污水分離，反應(yīng)中運(yùn)用的藥劑有含有鐵化合物、鈣化合物和含銅化合物等，由于生成的沉淀顆粒表面積較大，容易分散在在污水中，同時(shí)還不容易進(jìn)行過(guò)濾，導(dǎo)致水質(zhì)的二次惡化，因此經(jīng)常進(jìn)行沉降之后再絮凝反應(yīng)。常用的絮凝劑有聚硅硫酸鐵、硫酸鋁和聚合氯化鋁等，該方法能夠起到很好的脫硫作用，但是在反應(yīng)的過(guò)程中，生成的沉淀較多，處理沉淀物的價(jià)格較高，所以大型企業(yè)很少使用。但是對(duì)于小型企業(yè)來(lái)說(shuō)，該方法是一種性?xún)r(jià)比較高的處理方法。

　　3.2 堿液吸收法

　　堿液吸收法即是酸性條件的條件下將硫離子經(jīng)過(guò)反應(yīng)生成硫化氫氣體，再利用堿性物質(zhì)與硫化氫進(jìn)行反應(yīng)生成含硫化合物進(jìn)行回收。我國(guó)一般采用強(qiáng)堿進(jìn)行吸收，殘留的液體則可用單質(zhì)鐵或者是含鐵化合物進(jìn)一步處理，回收硫化亞鐵。而國(guó)外采用的是硫化鈉。硫化鈉在皮革制造業(yè)中可以進(jìn)行重復(fù)利用。用堿性物質(zhì)處理含硫廢水，需要加入酸性物質(zhì)進(jìn)行調(diào)整污水的酸堿度，這一過(guò)程會(huì)產(chǎn)生硫化氫氣體，容易對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員造成傷害，該方法除雜程度不理想，一般與其他除雜方法進(jìn)行聯(lián)合使用。

　　3.3 真空除雜法

　　真空抽提法在酸堿度小于4的條件下進(jìn)行，使污水中含硫化合物全部轉(zhuǎn)化成硫化氫，然后在一定溫度和壓力條件下使硫化氫與水分離。美國(guó)的企業(yè)運(yùn)用此法較為普遍，污水溫度需要控制在60～80℃，酸堿度介于3～6.2，然后運(yùn)用快速蒸餾法處理含硫污水，處理之后將硫離子降低到20mg/L.該方法能夠有效降低含硫化合物的含量，但是必須控制好污水的酸堿度，這種方法對(duì)設(shè)備的要求較高，前期投入較大。

　　3.4 電化學(xué)除硫法

　　電化學(xué)除硫有兩種方法對(duì)含硫污水進(jìn)行處理。一是直接在電極上放電使硫離子轉(zhuǎn)換成高價(jià)硫，這就是化學(xué)上所說(shuō)的電化學(xué)氧化法。二是通過(guò)電解，使含鹽污水生成氯氣，氯氣與硫離子發(fā)生氧化反應(yīng)，生成單質(zhì)硫或者含硫化合物。電化學(xué)氧化法可分為直接氧化和間接氧化。直接氧化的化學(xué)機(jī)理是被氧化物質(zhì)與電極進(jìn)行電子交換。間接氧化是通過(guò)試劑與反應(yīng)物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)生成氧化物。運(yùn)用電化學(xué)除硫不會(huì)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的反應(yīng)產(chǎn)物，除硫效果好。電絮凝法的反應(yīng)機(jī)理是金屬單質(zhì)在直流電的作用下，失去電子生成金屬離子，然后水解生成絮凝體，然后吸收污水中的污染物。

　　3.5 生物除硫法

　　生物法除硫法是利用微生物的代謝作用來(lái)使煉油廠、化工廠、制藥廠的含硫廢水轉(zhuǎn)換成含硫化合物或者單質(zhì)硫，通過(guò)化合物反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)污水無(wú)害化處理，這個(gè)過(guò)程需要生物酶來(lái)進(jìn)行催化。生物除硫法可分為有氧法和無(wú)氧法兩種反應(yīng)類(lèi)型，在進(jìn)行生物有氧除硫過(guò)程中，氧化硫離子的微生物主要有硫細(xì)菌、光合菌和絲狀硫細(xì)菌。這種方法的運(yùn)用不僅能夠降低含硫污染物對(duì)環(huán)境的影響，還能實(shí)現(xiàn)廢物的回收利用，在處理廢水的過(guò)程中，核心問(wèn)題是如何選擇合適的細(xì)菌，只有選擇細(xì)胞外部能夠轉(zhuǎn)化成單質(zhì)硫的細(xì)菌才能實(shí)現(xiàn)較好的脫硫效果，同時(shí)還要避免硫化合生成其他含硫物質(zhì)。

　　4、結(jié)語(yǔ)

　　總而言之，煉油、制紙、化工等行業(yè)在生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的含硫污水，主要是硫化氫等，對(duì)環(huán)境的危害較大，因此我國(guó)對(duì)含硫污水的控制制定了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。不同領(lǐng)域在排污過(guò)程中，硫的含量各有不同，因此，各個(gè)企業(yè)應(yīng)該根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際選擇合適的除硫方法。(來(lái)源：臺(tái)州市環(huán)科環(huán)保設(shè)備運(yùn)營(yíng)維護(hù)有限公司)