%的双氧水，氧化反应15min，氧化过程中在超声场下进行搅拌反应，超声频率为25kHz，声强为20W/cm2，搅拌强度G为62.9s 1，61'值为5.6乂104，既能使气田含硫废水和氧化剂充分反应，又能使生成的单质硫颗粒能聚集在一起，同时控制反应体系ORP值为(30±5)mV，过程中产生的尾气经尾气管16进入尾气吸收装置15进行吸收处理。将反应后的混合溶液输送至过滤器11中进行过滤，过滤后硫离子去除率达84.78%，单质硫回收率为39.57%。
[0079]对比例七
[0080]将污水栗2中的S2质量浓度约为2000mg/L的西南气田含硫废水100L栗入混合管道器7中，同时向混合管道器7中栗入酸碱液槽3中1:1的HCl进行充分混合，调节废水[H+]浓度为10 6，将混合管道器7中的混合溶液输送至超声复合搅拌反应器8中。以C (S2) /C(H2O2) = 180的比例向反应器8中栗入氧化剂槽5中的质量分数为30%的双氧水，同时向反应器8中栗入0.8mg/L粉体槽10中尺寸为1nm的纳米粉体二氧化钛，氧化反应15min，氧化过程中在超声场下进行搅拌反应，超声频率为45kHz，声强为50W/cm2，搅拌强度G为62.9s \ GT值为5.6 X 104，既能使气田含硫废水和氧化剂充分反应，又能使生成的单质硫颗粒能聚集在一起，同时控制反应体系ORP值为(30±5)mV，过程中产生的尾气经尾气管16进入尾气吸收装置15进行吸收处理。将反应后的混合溶液输送至过滤器11中进行过滤，过滤后硫离子去除率达89.63%，单质硫回收率为38.24%。
[0081]对比例八
[0082]将污水栗2中的S2质量浓度约为2000mg/L的西南气田含硫废水100L栗入混合管道器7中，同时向混合管道器7中栗入酸碱液槽3中1:1的HCl进行充分混合，调节废水[H+]浓度为10 9，将混合管道器7中的混合溶液输送至超声复合搅拌反应器8中。以C (S2) /C(H2O2) = 180的比例向反应器8中栗入氧化剂槽5中的质量分数为30%的双氧水，同时向反应器8中栗入0.8mg/L粉体槽10中尺寸为1nm的纳米粉体二氧化钛，氧化反应15min，氧化过程中在超声场下进行搅拌反应，超声频率为25kHz，声强为20W/cm2，搅拌强度G为62.9s \ GT值为5.6 X 104，既能使气田含硫废水和氧化剂充分反应，又能使生成的单质硫颗粒能聚集在一起，同时控制反应体系ORP值为(30±5)mV，过程中产生的尾气经尾气管16进入尾气吸收装置15进行吸收处理。将反应后的混合溶液输送至过滤器11中进行过滤，过滤后硫离子去除率达73.58%，单质硫回收率为21.82%。
[0083]对比例九
[0084]将污水栗2中的S2质量浓度约为2000mg/L的西南气田含硫废水100L栗入混合管道器7中，同时向混合管道器7中栗入酸碱液槽3中1:1的HCl进行充分混合，调节废水[H+]浓度为10 6，将混合管道器7中的混合溶液输送至超声复合搅拌反应器8中。以C (S2) /C(H2O2) = 400的比例向反应器8中栗入氧化剂槽5中的质量分数为30%的双氧水，同时向反应器8中栗入0.8mg/L粉体槽10中尺寸为1nm的纳米粉体二氧化钛，氧化反应15min，氧化过程中在超声场下进行搅拌反应，超声频率为25kHz，声强为20W/cm2，搅拌强度G为62.9s \ GT值为5.6 X 104，既能使气田含硫废水和氧化剂充分反应，又能使生成的单质硫颗粒能聚集在一起，同时控制反应体系ORP值为(30±5)mV，过程中产生的尾气经尾气管16进入尾气吸收装置15进行吸收处理。将反应后的混合溶液输送至过滤器11中进行过滤，过滤后硫离子去除率达80.97%，单质硫回收率为42.63%。
[0085]对比例十
[0086]将污水栗2中的S2质量浓度约为2000mg/L的西南气田含硫废水100L栗入混合管道器7中，同时向混合管道器7中栗入酸碱液槽3中1:1的HCl进行充分混合，调节废水[H+]浓度为10 6，将混合管道器7中的混合溶液输送至超声复合搅拌反应器8中。以C (S2) /C(H2O2) = 180的比例向反应器8中栗入氧化剂槽5中的质量分数为30%的双氧水，同时向反应器8中栗入0.8mg/L粉体槽10中尺寸为1nm的纳米粉体二氧化钛，氧化反应15min，氧化过程中在超声场下进行搅拌反应，超声频率为25kHz，声强为20W/cm2，搅拌强度G为24.8s \ GT值为2.2X 14,同时控制反应体系ORP值为(30±5)mV，过程中产生的尾气经尾气管16进入尾气吸收装置15进行吸收处理。将反应后的混合溶液输送至过滤器11中进行过滤，过滤后硫离子去除率达84.21%，单质硫回收率为54.12%。
[0087]对比总结:
[0088]通过上述严格、充分的对比例可知，本发明特定的参数选择，取得了显著的效果提升。本领域技术人员在权利要求的范围外的各种常规选择都远达不到本发明的效果。
[0089]其中，对比例1、2为氧化参数与本发明相同但采用超声复合其他常规氧化剂的氧化过程；对比例3、4为采用本发明的超声复合双氧水并保持本发明的最佳[H+]浓度、氧化剂加量、搅拌强度、反应时间、超声频率和声强，但非本发明的ORP控制参数；对比例5为采用本发明的氧化剂双氧水并保持本发明的最佳[H+]浓度、氧化剂加量、搅拌强度、反应时间和0RP，但没有复合超声反应；对比例6为采用本发明的超声复合双氧水并保持本发明的最佳[H+]浓度、氧化剂加量、搅拌强度、反应时间和0RP，但没有加入纳米粉体二氧化钛；对比例7为采用本发明的超声复合双氧水并保持本发明的最佳[H+]浓度、氧化剂加量、搅拌强度、反应时间和0RP，但非本发明的超声频率和声强控制参数；对比例8为保持本发明的超声复合双氧水并保持本发明的氧化剂加量、搅拌强度、反应时间、ORP值、超声频率和声强，但非本发明的[H+]浓度；对比例9为保持本发明的超声复合双氧水并保持本发明的最佳[H+]浓度、搅拌强度、反应时间、ORP值、超声频率和声强，但非本发明的氧化剂加量；对比例10为保持本发明的超声复合双氧水并保持本发明的最佳[H+]浓度、氧化剂加量、反应时间、ORP值、超声频率和声强，但非本发明的搅拌强度。
[0090]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种气田含硫废水超声复合受控氧化回收单质硫的方法，其特征在于依次包括以下步骤: (1)将气田含硫废水进行预处理，去除废水中的SS、浮油和颗粒物沉淀； (2)将预处理后的气田含硫废水和酸碱调节剂栗入混合管道器中，控制废水初始pH为6?7，将混合管道器中的混合液输送至处于超声场下搅拌反应器中，同时按照C(S2)/C (H2O2)为180?300的比例栗入质量分数30 %的双氧水，反应过程中通过控制体系[H+]浓度、氧化剂双氧水投加量和废水硫负荷来控制体系氧化还原电位(ORP)为-35?35mV ; (3)加入0.5?1.0mg/L尺寸为8?12nm的纳米粉体二氧化钛供新生态单质硫吸附生长，促进单质硫成核； (4)在超声场下搅拌反应9?15min，搅拌强度G为47.7?108.5s \水力条件GT值控制在2.6XlO4- 9.7X10 4之间，超声频率为25?35kHz，声强为20?30ff/cm 2； (5)将反应后废水过滤，生成的单质硫回收。2.如权利要求1所述的气田含硫废水超声复合受控氧化回收单质硫的方法，其特征在于:所诉酸碱调节剂为HCl = H2O质量比1:1的HCl和物质的量浓度为lmol/L的NaOH，步骤(2)中废水初始pH为6，按照C (S2 ) /C (H2O2)为180的比例投加氧化剂，氧化还原电位(ORP)控制为(30±5)mV。3.如权利要求1或2所述的气田含硫废水超声复合受控氧化回收单质硫的方法，其特征在于:所述步骤(3)中纳米粉体二氧化钛尺寸为10nm，加量为0.8mg/L。4.如权利要求1或2所述的气田含硫废水超声复合受控氧化回收单质硫的方法，其特征在于:所述步骤(4)中在超声频率为25kHz，声强为20W/cm2的超声场下和搅拌强度G为.62.9s \水力条件GT值为5.6 X 14条件下反应15min。
【专利摘要】本发明公开了一种气田含硫废水超声复合受控氧化回收单质硫的方法，属于污水处理领域，依次包括以下步骤：将气田含硫废水进行预处理；将预处理后的气田含硫废水和酸碱调节剂泵入混合管道器中，控制废水初始[H+]浓度，将混合管道器中的混合液输送至处于超声场下搅拌反应器中，同时泵入双氧水和纳米粉体，反应过程中通过酸碱调节剂、氧化剂投加量和废水硫负荷控制体系氧化还原电位(ORP)；搅拌反应过程中控制搅拌强度、超声频率及声强；将反应后废水过滤，生成的单质硫回收。本发明在尽可能保持高的脱硫率的同时，能够受控地尽可能地得到高的单质硫得率，且方法操作简单、快速高效。
【IPC分类】C02F103/10, C02F9/08, C01B17/02
【公开号】CN105217859
【申请号】CN201510734190
【发明人】王兵, 任宏洋, 陈丹丹, 朱天菊, 张林康
【申请人】西南石油大学
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年11月3日