浅析污水中硫化物的监测及治理方法

黄汉青 朱社均

[摘要]主要阐述某农药工厂尾气中H2S和污水中的硫化物的监测方法,同时分析治理污水中硫化物的复合水处理剂的选择和配制,以及水处理的整体工艺流程,处理后的检测结果达到国家标准。

[关键词]污水H2S硫化物监测方法治理方法

中图分类号:X5文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1210159-01

一、尾气中H2S的监测方法

1.监测原理。在硫酸溶液里,硫离子和对氨基二甲苯胺溶液与三氯化铁(FeCl3)溶液作用,生成亚甲基蓝,我们可根据颜色的深浅,用分光光度计进行测定。此方法的检出限为0.07ug/10ml(按与吸光度0.01相对应的H2S浓度计)。

2.仪器。大型气泡吸收管,贝塞比色管,大气采样器,721分光光度计。

3.试剂。实验用水均为二次去离子水,所用试剂均为分析纯吸收液:硫酸镉3CdSO4·8H2O,聚乙烯醇和硫酸铵按一定比例配制;FeCl3溶液,(NH4)2HPO4溶液,淀粉溶液,乙酸锌溶液,对氨基二甲苯胺溶液,混合显色剂。

4.测定(现场采样、现场比色)。吸取吸收液20ml于大型气泡吸收管中,在农药厂尾气排除管的采样口,用采样器以1.0L·min-1的流量避光采样20分钟。加入混合显色剂5ml,经与空白样对比显色,确定该尾气中H2S的含量用定性方法不能检出,符合国家废气排放标准。

二、污水中硫化物的监测方法

用HCL将污水水样酸化,使硫化物在酸性条件下转变成H2S,再用氢气将其吹出,用吸收液完全吸收后,用亚甲基蓝分光光度法进行测定。为了防止水样中的氧化性物质与硫化物发生氧化还原反应,可在水样中加入盐酸羟胺,同时加入ED-TA,可以络合大部分金属离子(Cu2+、Hg2+、Ag2+、Fe2+等),避免这些金属离子与S2-应引起的干扰。

1.仪器。酸化-吹出-吸收装置,721分光光度计(上海第三分析仪器厂)。

2.试剂。盐酸羟胺-丙三醇溶液,EDTA与NaOH混合试剂,碘溶液C(1

/2I2)=0.01mol/l;硫代硫酸钠标准溶液C(Na2S2O3)=0.09752mol/l;硫化氢标准溶液(用标准ZnS胶体溶液标定)C(H2S)=0.12204mg/ml。

3.测定。

(1)标准曲线的绘制

取7支50ml的容量瓶,按下表1配制标准系列:

表1H2S标准系列浓度

以上7支容量瓶均用吸收液定容至50ml,立即加盖,缓慢倒转均匀,放置30分钟。在721分光光度计上,用1cm比色皿,在665nm波长下测定吸光度,结果见表2。

表2H2S标准系列吸光度

以吸光度对H2S含量µg/ml作图,绘制标准曲线如图1。

(2)采样

分别于2005年5月28日、29日两天在该农药工厂污水处理池的进出口及其污水的主要排出点所在的水渠进行采样。

(3)水样预处理

污水处理池出水口水样的预处理:取50ml吸收液于吸收管,取50ml盐酸(1:1)于盐酸管,在反应管中加5ml混合试剂、2ml盐酸羟胺-丙三醇溶液和25ml水样,塞紧各管塞子,混合均匀。给氢气发生器中加入40ml盐酸(1:5),塞紧塞子。将反应管置于35℃～55℃的水浴中,在搅拌下吹取20分钟后,用少量水洗进吸收液的进气管。将吸收液转入100ml的容量瓶中,加入5ml混合显色剂与5滴磷酸氢二铵后迅速加盖,轻轻倒转使其混合均匀。用吸收液定容后,静置30分钟。

水渠水样的预处理,方法同上。污水处理池进水口水样的处理,方法同上,只是由于水样中硫离子深度太高,显色太浓,为了能在标准曲线上查出其值,需将水样稀释5倍。

(4)测定

在721分光光度计上,用1cm的比色皿,在665nm波长下,以0#液为参比,测定水样的吸光度。在标准曲线上查出H2S含量,再换算成水样中硫离子的含量。

三、污水中硫化物的治理方法

(一)复合水处理剂的选择

1.净水剂的选择。目前常用的净水剂有明矾、三氯化铝、多聚磷酸钠等。可以通过实验对其净化性能加以比较。取出3个相同的烧杯,各加入200ml污水,在其中分别加入2克明矾、三氯化铝和多聚磷酸钠,结果如表4:

所以选择明矾作为净水剂。

2.硫化物处理剂的选择

污水中的硫离子主要采用氧化法将其除去,可用的氧化剂有高铁酸钾、过硫酸铵和高锰酸钾等。高铁酸钾具有良好的水处理功能,对高浓度的含硫离子污水的处理效果很好,但其制备过程比较复杂,产率很低,而且我们实验室的实验条件,无法对其进行定量检测。用高锰酸钾效果也很好,但会带入另一种杂质锰。因此,我们选择氧化能力很强的过硫酸铵来氧化除去硫化物。

3.絮凝剂的选择

聚丙烯酰胺(PAM)作为目前世界上应用最广、效能最高的有机高分子絮凝剂,具有极好的絮凝性能。与传统的无机絮凝剂相比,其优点是剂量小、效率高、适应多种条件,生成的泥渣少,后处理比较容易。因此,我们选用PAM作为絮凝剂。

(二)污水处理剂的配制

通过反复实验研究,我们发现水处理剂的最佳配制方法是:取2g聚丙烯酰胺(PAM),溶解后转移至100ml溶液瓶中,定容。取上述PAM溶液10ml,加入5g明矾与10g过硫酸铵,待溶解后转移至100ml容量瓶中待用。此处理剂可以处理10L污水。

(三)污水处理整体工艺流程

(四)处理后水样S2-(g/ml)的检测

用上述测定水样中硫化物方法检测处理后水样,A=0.025,S2-(µg/ml)=0.0336,符合国家标准。

四、结论

1.用亚甲基蓝光光度法测定H2S,具有灵敏、简单、快速等优点SO2浓度在0.8mg/m3以下,NO2浓度在0.8mg/m3以下对H2S的测定不干扰。

2.采用酸化-吹取-吸收的预处理方法测定水中的硫化物,具有吹取完全、吸收完全、操作简单与准确度高等优点,适用于水中和污水微量硫化物的测定。

3.选用聚丙烯酰胺、明矾与过硫酸铵配制成复合水处理剂,具有原料易得、配制过程简单且处理效果明显等优点。