高濃度硫脲廢水處理方法

1、引言

生產(chǎn)某電子元件清洗液中含有高濃度的硫脲廢水，硫脲具有毒性和致癌性，高濃度的硫脲廢水不適宜生化法進(jìn)行處理，若不進(jìn)行有效的處理，其排放對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康會(huì)造成很大的傷害。本文采用加熱分解-芬頓處理-混凝處理的組合工藝，探究加熱分解和芬頓處理的最佳試驗(yàn)條件，將高濃度硫脲廢水處理達(dá)標(biāo)排放。

2、處理工藝

在某電子元件的生產(chǎn)過(guò)程中，產(chǎn)生的漂洗水中含有高濃度的硫脲，廢水中硫脲濃度為20g/L，CODCr為389.7g/L，pH值4.5。從廢水水質(zhì)可知，廢水CODCr主要來(lái)自硫脲。由于硫脲在堿性加熱條件下可以分解成氨、二氧化碳和液態(tài)硫化氫，可以有效的去除廢水中的CODCr，因此確定該廢水的處理流程見(jiàn)圖1。

3、實(shí)驗(yàn)部分

3.1 儀器與藥品

儀器：LH-3BA型紫外可見(jiàn)智能型多參數(shù)水質(zhì)測(cè)定儀、分光光度計(jì)(UNICOUV-2100型)、pH計(jì)(雷磁pH值S-2F)、數(shù)顯恒溫磁力攪拌器(ZNCL-BS)。

試劑：H2O2(30%)、FeSO4?7H2O(分析純)、PAC(聚合氯化鋁，質(zhì)量濃度2%)、PAM(聚丙烯酰胺，質(zhì)量濃度2‰)、NaOH(分析純)、濃硫酸(98%)。

3.2 實(shí)驗(yàn)方法

加熱分解工藝：取500mL高濃度硫脲廢水，調(diào)節(jié)pH為10.0，控制反應(yīng)溫度為80℃，同時(shí)攪拌反應(yīng)10h，待反應(yīng)完全后，利用LH-3BA型紫外可見(jiàn)智能型多參數(shù)水質(zhì)測(cè)定儀測(cè)試其CODCr值；芬頓處理工藝：取加熱后溶液100mL，調(diào)節(jié)pH為3，加入2mLH2O2和0.2gFeSO4?7H2O，反應(yīng)4小時(shí)；

混凝處理工藝：調(diào)節(jié)芬頓處理后溶液pH為11，依次加入PAC1mL，PAM1mL，攪拌5分鐘后絮凝，同樣的方法測(cè)試其CODCr值。

4、結(jié)果與分析

4.1 溫度對(duì)高濃度硫脲廢水中硫脲含量和CODCr的影響

高濃度硫脲廢水處理的第一階段是加熱分解，探索出加熱溫度的最佳條件?？刂品磻?yīng)時(shí)間為10h，調(diào)變溫度從20-100℃，探究溫度對(duì)高濃度硫脲廢水中硫脲殘留量和CODCr的影響結(jié)果見(jiàn)表1。

由表1可知，硫脲的殘留量隨著溫度的升高呈直線下降，當(dāng)溫度為60℃時(shí)，硫脲的殘留量幾乎降為零，同時(shí)CODCr值也是隨著溫度的升高呈直線下降，直到60℃以后下降趨勢(shì)變緩，說(shuō)明隨著硫脲分解完全，CODCr值下降變緩。

4.2 加熱時(shí)間對(duì)高濃度硫脲廢水中硫脲含量和CODCr的影響

控制反應(yīng)溫度80℃，調(diào)變反應(yīng)時(shí)間從2-10h，加熱時(shí)間溫度對(duì)高濃度硫脲廢水中硫脲殘留量和CODCr的影響結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2可知，硫脲的殘留量隨著反應(yīng)時(shí)間的增長(zhǎng)呈直線下降，到反應(yīng)時(shí)間為10h時(shí)，硫脲的殘留量幾乎降為零，同時(shí)CODCr值也是隨著時(shí)間的增長(zhǎng)呈直線下降，直到反應(yīng)時(shí)間10h以后下降趨勢(shì)變緩，說(shuō)明隨著硫脲分解完全，CODCr值下降變緩。

4.3 芬頓反應(yīng)pH對(duì)高濃度硫脲廢水中CODCr的影響

1894年，HJFenton研究發(fā)現(xiàn)采用Fe2+與H2O2體系能夠氧化多種有機(jī)物，隨著社會(huì)的發(fā)展，Fenton試劑已經(jīng)成功的應(yīng)用于多種工業(yè)廢水的處理，受到人們的廣泛關(guān)注。高濃度硫脲廢水處理的第二階段是芬頓處理，探索出芬頓的最佳條件。加入2mLH2O2和0.2gFeSO4?7H2O，反應(yīng)4h，調(diào)節(jié)硫脲廢水的pH值2-4之間，探究pH值對(duì)高濃度硫脲廢水中CODCr的影響結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3可知，硫脲廢水CODCr隨著pH的升高呈先下降后上升的趨勢(shì)，在pH值為3時(shí)，硫脲廢水的CODCr值下降到最低。由此說(shuō)明，芬頓反應(yīng)的最佳pH為3。

4.5 芬頓反應(yīng)H2O2與FeSO4?7H2O投藥量對(duì)高濃度硫脲廢水中CODCr的影響

芬頓反應(yīng)中，芬頓試劑的投加量是芬頓反應(yīng)的重要條件，因此調(diào)變H2O2與FeSO4?7H2O投藥量處理硫脲廢水，探索H2O2與FeSO4?7H2O的最佳投藥量。

由表4可知，硫脲廢水CODCr隨著H2O2與FeSO4?7H2O投藥量的增加呈下降的趨勢(shì)，在2mLH2O2與0.2gFeSO4?7H2O時(shí)，硫脲廢水的CODCr值下降到可以達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)。為了控制投藥量，因此在2mLH2O2與0.2gFeSO4?7H2O的投藥量就可以滿足工藝要求。

5、結(jié)論

本文對(duì)高濃度硫脲廢水采用加熱分解-芬頓處理-混凝處理的組合工藝來(lái)降低硫脲廢水中CODCr。降低CODCr主要有兩個(gè)反應(yīng)過(guò)程，分別是加熱處理和芬頓處理，硫脲在堿性加熱條件下分解成氨、二氧化碳和液態(tài)硫化氫，使硫脲進(jìn)行礦化，最終CODCr去除率達(dá)到99.6%；芬頓處理階段，利用高級(jí)氧化手段進(jìn)一步去除廢水中的CODCr，最后加入混凝試劑PAC和PAM，最終CODCr值為228.7mg/L。達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)。（來(lái)源：合肥恒力裝備有限公司）