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硫化钠（Na2S·9H2O）在pH>9时，S²-与重金属离子形成溶度积极小的硫化物沉淀。对含汞废水，反应式Hg²+ + S²- → HgS↓的Ksp=4×10⁻⁵³，可使出水汞浓度<0.001mg/L。但需控制ORP值在-100mV以下防止S²-氧化损失，过量投加会导致S²-残留引发恶臭。新型催化氧化工艺采用Fe³+/H2O2体系，可将残余硫化物转化为SO₄²-，消除二次污染风险。工业级产品要求Na2S含量≥60%，重金属（以Pb计）≤0.002%。
在含砷废水处理中，硫化钠与FeSO4联用生成FeAsS沉淀，砷去除率>99.5%。对于含铜电镀废水，采用分段投加法：先加Na2S至ORP-150mV沉淀CuS，再调pH至11沉淀Ni(OH)2，镍残留<0.1mg/L。最新膜分离技术将硫化反应器与陶瓷超滤膜（孔径50nm）耦合，实现硫化物的在线分离回收，药剂消耗量降低30%。安全储存要求双人双锁管理，库房安装H2S气体报警装置（一级报警值10ppm，二级报警值20ppm）。