硫化黑废水制取硫代硫酸钠的相关分析

吴基城（建德市严州化工有限公司，浙江建德 311600）

硫化黑废水制取硫代硫酸钠的相关分析

吴基城
（建德市严州化工有限公司，浙江建德 311600）

利用硫化黑废水制取硫代硫酸钠是处理印染行业废水的一个重要步骤。介绍了一种无需加磺和氧化的硫化黑废水制备硫代硫酸钠的方法，不仅工序简单，产品质量高，而且具有成本低的优势。制取过程中的滤饼还能用来回收硫化黑染料和氯化钠。故而本工艺具有较高的应用价值。

硫化黑废水；硫代硫酸钠；制备工艺

印染行业的废水一直是工业废水治理的难点，其不当排放会对水源、大气和土壤造成极大的污染。另一方面，垃圾是放错了地方的资源，如何正确处理废水，回收废水中的有用物质，一直深受广大学者、政府和各类从业人员的关注。其中硫化染料行业废水再利用，例如从硫化黑废水中提取并制取硫代硫酸钠，使之得到重新利用，是本文重点讨论的话题。

1　硫化黑废水的主要成分

本实验使用某染料工厂的废水。此染料废水的产生源于硫化钠的还原作用，外观为深绿色，并含有悬浮物。化验之后，得到该染料每升废水含有硫代硫酸钠190～220g，硫酸钠和氯化钠30～50g，化学需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）为5 6000～6 5 000mg/L，悬浮物质量浓度为8～16g/L，色度为1 000～1 200，pH值为9，呈碱性。

2　制备工艺和流程

2.1主要工艺流程

利用硫化黑废水制备硫代硫酸钠的基本原理是利用硫磺和硫化钠溶液混合后产生的二硫化钠，经过氧化作用，最后产生硫代硫酸钠。而本工艺则无需加入硫磺和氧化，工艺流程主要包括脱色絮凝，使硫化黑废水中的杂质沉淀并被除去，蒸发浓缩后使溶液达到一定的浓度，然后利用浓缩后的余温，进行离心，分离出高温盐，此后溶液在经过蒸发和结晶，筛选后即可得到硫代硫酸钠。此工艺流程制备的硫代硫酸钠通常可达到工业用水平。

2.2脱色絮凝

硫化黑废水制备硫代硫酸钠的第一步是除去颜色和悬浮物。溶液的脱色一般采用活性炭吸附等物理方法，但此方法有着较为严重的缺点。硫代硫酸钠产品的性质容易受到溶液酸碱性的影响，而该硫化黑废水呈现较强的碱性。在浓缩过程中，废液中含有的少量硫化钠物质会由于高温水解作用而产生硫化氢气体。这种气体扩散到制取设备的管道和容器中时，会与管道和容器中的金属成分发生反应，生成硫化铁。硫化铁则会混入硫代硫酸钠的成品之中，影响硫代硫酸钠产品的感观和质量。而如果溶液呈现出酸性，硫代硫酸钠又会遭到分解，成为亚硫酸和硫。亚硫酸又会进一步遭到分解，变成二氧化硫和水，同样降低了硫代硫酸钠的质量和感观。我们可以发现，如果溶液酸碱处理不当，在制备过程中容易产生废气，造成新的污染。活性炭脱色无法满足调节酸碱度的要求，因此改为选用某絮凝剂。该絮凝剂不仅可以对硫化黑废水进行脱色，而且可控制废水的酸碱度。经过测试，该废水经过脱色絮凝，色度降到了10以下，溶液pH值大约为6，较为符合本工艺要求。

2.3过滤

过滤过程是取硫化黑废水脱色絮凝并进行沉降之后，溶液的上层清液，使用板框压滤设备，对其进行过滤和沉渣。过滤后的滤饼，可经过酸处理，使得其中含有的硫化黑染料得以回收利用。而清液则另行储存，进行蒸发浓缩。

2.4蒸发浓缩

蒸发浓缩要使用真空蒸发器，且应当控制蒸发浓度。这是因为，硫代硫酸钠在蒸发液浓度过高时，会被析出，并在蒸发器中形成结晶。这样的话，无疑影响蒸发器的传热效率，使得溶液得不到进一步的处理，最终影响硫代硫酸钠成品的回收效率。本实验的蒸发液浓度，一般控制在1.530 0～1.563 0g/mL之间，比较符合后期制备要求。

2.5再次过滤

蒸发之后，溶液的浓度得到了提高，不仅含有硫代硫酸钠，而且含有大量杂质，如氯化钠和硫酸钠。这些杂质容易在结晶过程中成为晶核，在此晶核上硫代硫酸钠会进行结晶化，这就使得氯化钠和硫酸钠成为硫代硫酸钠晶体中的杂质，影响了产品的质量。因此必须要被除去。去除方法一般可采用离心法，也即使用离心机，对硫代硫酸钠溶液进行离心。也可使用板框机压滤的方法，去其清液，进行下一步的结晶。过滤后得到的滤饼，可进行结晶处理，得到高纯度的氯化钠，使之得到回收利用。

2.6结晶

过滤后的清液要置入结晶器，通过搅拌进行降温处理，一般在47℃时放入晶种进行结晶。要注意颗粒要求，掌握好放料时间。按照经验，一般来讲，结晶时间达到8～10h后，晶体的颗粒可以达到20～25颗/g。

2.7脱水筛选

此后，可打开出料阀，将溶液以及晶体等物料置入离心机，进行脱水处理，分离出晶体和母液。晶体经过筛选后即可进行包装，而母液还可以再进行浓缩，进一步制取硫代硫酸钠。

2.8产品质量检测

最后得到的产品需要经过质量检测。检测表明，本工艺制备的硫代硫酸钠基本符合优等品的指标要求。

3　结论

本工艺利用硫化黑废水制备硫代硫酸钠，具有工序简单，操作便利，出产稳定等特点，能够有效处理硫化染料工业废水，有利于环境的保护。在本工艺的运行过程中，应当注意废水pH值的控制，浓缩液浓度的控制，以及结晶温度和结晶时间的控制。

［1］ 陆和炜，孟杰，卓霞军.硫化黑染料工业废水治理工程实例［J］.机电信息，2010，（3）.

［2］ 蔡瑞琳，邱勇，胡溪明，等.化工废水循环利用工艺［J］.化工进展，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

吴基城（1965—），男，浙江建德人，工程师，主要研究方向为硫化黑BN、BRN生产，应用，以及废水治理。