Študija o čiščenju odpadne vode z bakrovo-arzenovo kislino z natrijevim hidrosulfidom namesto z natrijevim sulfidom

Uvod

Raziskave kažejo, da se pri obdelavi odpadne kisline, ki vsebuje baker in arzen, uporablja postopek, ki vključuje obarjanje sulfida, ki mu sledi dodajanje sadre in elektrokemična nevtralizacija, kar na koncu vodi do stabilnega izpusta, ki izpolnjuje regulativne standarde. V koraku obarjanja sulfida se odpadni kislini, ki vsebuje baker in arzen, pod določenimi pogoji kislosti samodejno doda raztopina natrijevega sulfida z masno koncentracijo 26 %, kar povzroči nastanek oborin CuS in As2S3, ki odstranijo bakrene in arzenove ione iz tekoče faze. V dejanski proizvodnji raztopina natrijevega sulfida vsebuje relativno visoke ravni netopnih nečistoč in ko je izpostavljena zraku, postopoma oksidira v tiosulfat. Poleg tega ima med drugimi pomanjkljivostmi visoko temperaturo kristalizacije. Zato bi bilo iskanje novega sulfidnega sredstva, ki bi nadomestilo natrijev sulfid, izjemnega pomena.

Trden natrijev hidrosulfid

Načelo postopka

Zaradi obstoječega postopka absorpcije presežnega H2S se čiščenje odpadne kisline, ki vsebuje baker in arzen, z uporabo natrijevega hidrosulfida izvaja na podlagi trenutne opreme in procesnega toka odpadne kisline in odpadne vode v delavnici za žveplovo kislino. Ta metoda za čiščenje uporablja mešano raztopino natrijevega hidrosulfida in natrijevega sulfida.

Procesni tok

Slika 1 prikazuje diagram poteka postopka za obdelavo odpadne kisline, ki vsebuje baker in arzen, z uporabo natrijevega hidrosulfida. Raztopina odpadne kisline po odstranitvi SO2 v stolpu za odstranjevanje vstopi z vrha v reakcijski rezervoar natrijevega hidrosulfida. Z dna reakcijske posode se doda mešana raztopina natrijevega hidrosulfida in natrijevega sulfida. V kislih pogojih nastaja plin H2S, ki se postopoma dviga, reagira z bakrom in arzenom od zgoraj navzdol, da tvorita oborine CuS in As2S3. Te oborine se nato prelijejo v zgoščevalec bakra za usedanje. Supernatant se pošlje v postopek obdelave mavca, medtem ko se blato s dna odstrani v filtrirni stiskalnici, preden se pošlje v nadaljnjo predelavo. Majhna količina nereagiranega H2S se po cevi podtlaka odpelje v stolp za razstrupljanje, kjer ga absorbira krožeča mešana raztopina natrijevega hidrosulfida in natrijevega sulfida, s čimer se zagotovi, da izpolnjuje standarde izpusta.

Eksperimentalna metoda

Sprejet je neprekinjen proizvodni način, ostali procesi in kontrolni parametri pa ostanejo nespremenjeni. Natrijev hidrosulfid reagira hitreje kot natrijev sulfid; če je koncentracija razmeroma visoka, se v kislih pogojih hitro ustvari velika količina vodikovega sulfida (H2S). Razen reakcije z delom bakra in arzena v odpadni kislini bo razmeroma prekomerna količina vodikovega sulfida zaradi vznemirjenja mešalne lopatice ušla s površine tekočine in ga podtlak potegnil v stolp za razstrupljanje. Obstoječi postopek uporablja natrijev sulfid za absorpcijo presežka vodikovega sulfida, ki nastane med sulfidno reakcijo (Na2S + H2S = 2NaHS). Po poskusni uporabi natrijevega hidrosulfida rezervoar za shranjevanje natrijevega sulfida vsebuje nekaj natrijevega hidrosulfida, kar zmanjša njegovo sposobnost absorbiranja odvečnega vodikovega sulfida. Za preprečitev nepopolne absorpcije vodikovega sulfida, ki bi lahko povzročila neskladne emisije iz stolpa za razstrupljanje, se med poskusnim obdobjem v rezervoar za shranjevanje natrijevega sulfida doda voda (kondenzat iz grelne pare rezervoarja za shranjevanje natrijevega sulfida), da se ohrani koncentracija mešane raztopine natrijevega sulfida in natrijevega hidrosulfida pri približno 15 %.

zaključek

1. Po uporabi mešane raztopine natrijevega hidrosulfida in natrijevega sulfida se strošek reagenta za obdelavo enega kubičnega metra odpadne kisline zmanjša na 52.5 % čistega natrijevega sulfida, kar ima za posledico pomembne gospodarske koristi.

2. Uporaba mešane raztopine natrijevega hidrosulfida in natrijevega sulfida ni vplivala na indikatorje praznjenja v delavnici; standardi odvajanja odpadne vode ostajajo stabilni in skladni.

3. Zaradi mešane uporabe natrijevega sulfida in natrijevega hidrosulfida ter ob nespremenjenem obstoječem procesu razstrupljevalnega stolpa ni bilo primerov neskladnosti pri emisijah iz razstrupljevalnega stolpa.