硫化黑廢水制取硫代硫酸鈉的相關分析

吳基城（建德市嚴州化工有限公司，浙江建德 311600）

硫化黑廢水制取硫代硫酸鈉的相關分析

吳基城
（建德市嚴州化工有限公司，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廢水的一個重要步驟。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，不僅工序簡單，產品質量高，而且具有成本低的優勢。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用價值。

硫化黑廢水；硫代硫酸鈉；制備工藝

印染行業的廢水一直是工業廢水治理的難點，其不當排放會對水源、大氣和土壤造成極大的污染。另一方面，垃圾是放錯了地方的資源，如何正確處理廢水，回收廢水中的有用物質，一直深受廣大學者、政府和各類從業人員的關注。其中硫化染料行業廢水再利用，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，是本文重點討論的話題。

1　硫化黑廢水的主要成分

本實驗使用某染料工廠的廢水。此染料廢水的產生源于硫化鈉的還原作用，外觀為深綠色，并含有懸浮物。化驗之后，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，化學需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）為5 6000～6 5 000mg/L，懸浮物質量濃度為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生的二硫化鈉，經過氧化作用，最后產生硫代硫酸鈉。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沉淀并被除去，蒸發濃縮后使溶液達到一定的濃度，然后利用濃縮后的余溫，進行離心，分離出高溫鹽，此后溶液在經過蒸發和結晶，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常可達到工業用水平。

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重的缺點。硫代硫酸鈉產品的性質容易受到溶液酸堿性的影響，而該硫化黑廢水呈現較強的堿性。在濃縮過程中，廢液中含有的少量硫化鈉物質會由于高溫水解作用而產生硫化氫氣體。這種氣體擴散到制取設備的管道和容器中時，會與管道和容器中的金屬成分發生反應，生成硫化鐵。硫化鐵則會混入硫代硫酸鈉的成品之中，影響硫代硫酸鈉產品的感觀和質量。而如果溶液呈現出酸性，硫代硫酸鈉又會遭到分解，成為亞硫酸和硫。亞硫酸又會進一步遭到分解，變成二氧化硫和水，同樣降低了硫代硫酸鈉的質量和感觀。我們可以發現，如果溶液酸堿處理不當，在制備過程中容易產生廢氣，造成新的污染。活性炭脫色無法滿足調節酸堿度的要求，因此改為選用某絮凝劑。該絮凝劑不僅可以對硫化黑廢水進行脫色，而且可控制廢水的酸堿度。經過測試，該廢水經過脫色絮凝，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行沉降之后，溶液的上層清液，使用板框壓濾設備，對其進行過濾和沉渣。過濾后的濾餅，可經過酸處理，使得其中含有的硫化黑染料得以回收利用。而清液則另行儲存，進行蒸發濃縮。

2.4蒸發濃縮

蒸發濃縮要使用真空蒸發器，且應當控制蒸發濃度。這是因為，硫代硫酸鈉在蒸發液濃度過高時，會被析出，并在蒸發器中形成結晶。這樣的話，無疑影響蒸發器的傳熱效率，使得溶液得不到進一步的處理，最終影響硫代硫酸鈉成品的回收效率。本實驗的蒸發液濃度，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，如氯化鈉和硫酸鈉。這些雜質容易在結晶過程中成為晶核，在此晶核上硫代硫酸鈉會進行結晶化，這就使得氯化鈉和硫酸鈉成為硫代硫酸鈉晶體中的雜質，影響了產品的質量。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，對硫代硫酸鈉溶液進行離心。也可使用板框機壓濾的方法，去其清液，進行下一步的結晶。過濾后得到的濾餅，可進行結晶處理，得到高純度的氯化鈉，使之得到回收利用。

2.6結晶

過濾后的清液要置入結晶器，通過攪拌進行降溫處理，一般在47℃時放入晶種進行結晶。要注意顆粒要求，掌握好放料時間。按照經驗，一般來講，結晶時間達到8～10h后，晶體的顆粒可以達到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，進行脫水處理，分離出晶體和母液。晶體經過篩選后即可進行包裝，而母液還可以再進行濃縮，進一步制取硫代硫酸鈉。

2.8產品質量檢測

最后得到的產品需要經過質量檢測。檢測表明，本工藝制備的硫代硫酸鈉基本符合優等品的指標要求。

3　結論

本工藝利用硫化黑廢水制備硫代硫酸鈉，具有工序簡單，操作便利，出產穩定等特點，能夠有效處理硫化染料工業廢水，有利于環境的保護。在本工藝的運行過程中，應當注意廢水pH值的控制，濃縮液濃度的控制，以及結晶溫度和結晶時間的控制。

［1］ 陸和煒，孟杰，卓霞軍.硫化黑染料工業廢水治理工程實例［J］.機電信息，2010，（3）.

［2］ 蔡瑞琳，邱勇，胡溪明，等.化工廢水循環利用工藝［J］.化工進展，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，主要研究方向為硫化黑BN、BRN生產，應用，以及廢水治理。