[发明专利]一种提溴废水脱氯和中和的方法

说明书

技术领域

本发明属于无机化工技术领域，特别涉及海水、卤水提溴后废水的处理，具体地说是用二氧化硫和石灰石处理含酸含氯废液，最后加入生物种群排到缓冲池，修复生物系统并达标排放的方法。

背景技术

目前国内外卤水提溴工艺包括传统的水蒸汽蒸馏法和空气吹出法两大主流工艺以及树脂吸附法、气态膜法、乳状液膜法等新型提溴工艺。我国溴资源主要分布在东部沿海地区，生产原材料一般取自晒盐过程中的浓缩海水和地下卤水，溴含量约0.2g/L～0.3g/L，与美国和以色列原料中的溴含量相比低得多，只适宜采用空气吹出法大规模提取溴素。

空气吹出法包括酸化、氧化、吹出、吸收、蒸馏、冷凝、分离等工序，按吸收工序中吸收剂的不同将空气吹出法分为空气吹出酸液吸收法和空气吹出碱液吸收法。由于碱液吸收法存在吸收液溴含量低，电蒸汽、酸碱消耗量大的弊端，迄今为止90%以上溴素均采用空气吹出酸液吸收法生产。我国19世纪80年代从英国引入先进的“空气吹出尾气封闭循环酸法制溴”工艺以来，对工艺技术进行了多次改进，现成为最成熟、普遍采用的提溴工艺。该工艺的生产过程为:低溴含量的卤水加酸酸化pH值约3～3.5后，在管式静态混合器中被氯气氧化，溴离子被氧化成游离溴;氧化液中游离溴在解吸塔中被大量空气吹出，于吸收塔中的硫酸雾吸收空气中的游离溴被还原为雾状的氢溴酸;富含氢溴酸的吸收液被填料塔中部通入的Cl₂氧化，游离出溴，最终在填料塔下部水蒸汽的汽提作用下提浓冷凝得到粗溴。其中，吸收塔尾气经封闭循环系统返回至吹出工序循环利用。

提溴后的废水中含有大量的氯，氯对致病微生物有很强的杀灭能力，因而被广泛用于许多污水处理厂。然而，在加氯消毒杀灭水中病原微生物的同时，氯易与水中的有机物反应，产生有诱变致癌作用的DBPs(D-infection By products)，如三卤甲烷，对人类和水生生物产生长期毒性影响。此外，氯消毒出水若直接排入水体，余氯会对鱼类或水生生物产生毒害作用。为了保护水中生物体免受消毒尾水中余氯的毒性影响，就必须对排入水体的尾水余氯量进行严格控制。美国国家环保局规定尾水中总氯应小于0.16mol/L(0.011mg Cl/L)，我国暂无此标准，只在污水综合排放标准(GB89781996)中对采用加氯消毒的医院污水的余氯进行了规定，为0.5mg Cl/L。

提溴后的含氯废水有较高的刺激气味和腐蚀性。若不经处理它可能与水中有机物发应生成有机氯化物引起二次污染。氯水具有强烈的杀灭微生物的能力，破坏水体生态系统，对环境产生强烈污染，腐蚀管道，设备和船舶，造成经济上的损失。

脱氯后浓卤水的pH为4左右，环保部门（局）规定的排放标准pH=6～9，故存在酸性废水的中和问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种卤水提溴后废液的处理方法，通过还原剂对提溴后浓卤水中游离氯进行处理，使氯含量降到一定指标，并对脱除氯后的浓卤水进行中和，此后加入生物种群排到缓冲池，修复生物系统。此法克服了现有的提溴废水处理存在能耗高、投资大和效益低的缺点。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：

一种卤水提溴后废液的处理方法，包括以下步骤：

第一步，脱氯

向提溴后废水通入二氧化硫进行脱氯，其配比为摩尔比氯：二氧化硫＝1:0.9～1.5，在30～60℃下反应20～30min；

第二步，中和

将脱氯后的提溴后废水通入填充有的石灰石的中和槽，流速为4.0～7.5m/h，停留时间为16～30min；得到中和后的浓海水，其pH值为6.0～6.9；

第三步，生物系统恢复

中和后浓海水通入缓冲池，然后再加入原海水，得到混合海水，并向池内充入氧气，以修复生物系统；其中，原海水为中和后浓海水体积的9～12%，充氧时间为30min，充氧量达到缓冲池内海水中的氧含量为6～8cm³/dm³。

所述的槽内石灰石的填充高度为40～65mm，石灰石的平均粒度为20～30mm。

所述的第一步中的提溴后废水为浓海水经空气吹出法提溴后的含氯酸性废水，其中氯含量为2～8mg/L，PH值为3.5～5.0。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明方法具有以下明显的优点和进步：