氯化钠废水处理方法(6篇)
来源:
氯化钠废水处理方法篇1
关键词:氯酸钠;二氧化氯;水处理;纸浆处理
一、氯酸钠概述
氯酸钠是一种重要的无机化工产品,其分子式为naclo3,分子量106.44。通常我们见到的是白色或微黄色晶体,在介稳状态呈晶体或斜方晶体。相对密度2.490,熔点255℃,味咸而凉,易溶于水,微溶于乙醇、液氨、甘油。有潮解性。加热到300℃以上就可分解放出氧气。在酸性溶液中有强氧化作用,在中性或弱碱性溶液中氧化能力非常低,与硫、磷及有机物混合或受撞击易引起燃烧和爆炸。
二、氯酸钠应用及发展
氯酸钠是一种重要的无机化工产品,在世界范围内的应用市场广泛。国际上氯酸钠92%用作纸浆处理和饮用水处理的原料:北美氯酸钠98%用于纸浆和造纸业,其余2%用于制备氯酸盐、矿业等。欧洲氯酸钠84%用于造纸业,7.8%用于制造其他氯酸盐、亚氯酸盐,4.2%用于制造除草剂,其余4%用于铀矿及其他。日本氯酸钠73%用于造纸业,6%用于氧化剂及其他氯酸盐的制备,5%用于除草剂,16%用于纺织及和其他行业。目前全世界氯酸钠的产销量约为300万吨,生产厂家主要集中在北美(加拿大、美国)和北欧(苏格兰、瑞典)。其中北美产量约为170万吨/年,北欧产量约为72万吨/年,日本产量约为8万吨/年。加拿大和美国的生产能力超过190万吨/年,瑞典、法国的氯酸钠产量也在20万吨/年以上,而我国却不足20万吨(包括用于生产氯酸钾所消耗的氯酸钠)。美国是氯酸钠消耗大国,虽连续扩建新装置仍需从加拿大、瑞典等国进口,以满足纸浆漂白、饮用水处理等方面的需求。在欧洲的芬兰、瑞典、法国等国家,纸浆和纸制品生产商用二氧化氯作漂白剂的发展迅速。在日本其需求量也在连年上升,是氯酸钠的长期进口国。
国外纸浆厂之所以采用二氧化氯漂白的主要原因:一是环保工作的需要,采用传统的方法用氯气漂白纸浆会产生强致癌物,还易与水中的腐殖质形成氯代烃,与水中酚类形成有怪味的氯酚,与水中的氨形成对鱼和人类均有害的氯胺,且氯气长期使用可引起水中某些微生物的抗药性,污染地下水源,不利于环保。目前欧洲和北美都已立法禁止造纸业使用氯漂白;二是二氧化氯与其它用于漂白的氧化剂相比,其漂白性能好,它的氧化电位适中,能有效地处理附着在纤维上的色素和污物而不影响其纤维强度,而且纸浆织物的白度可由原来氯漂的75°提高到85°。用二氧化氯漂白纸浆,生产的纸品在潮湿空气中不随时间延长而发黄变色,保证了纸品质量,价值也比较高。到目前为止,还未发现一种在成本及纸浆白度与强度方面超过二氧化氯的替代品。因此,制浆领域采用氯气漂白纸浆的方法将很快被二氧化氯漂白法所取代。
氯酸钠在水处理方面主要是应用氯酸钠衍生的二氧化氯。在城市饮用水和污水处理中,国际上通常采用3种消毒方式,即液氯消毒、二氧化氯消毒和臭氧消毒,中国基本上是采用液氯消毒。采用液氯消毒,在杀菌的同时,又带来游离氯对各种有机物的氯化作用,在水体当中产生三氯甲烷、二恶英、氯酚等致辞癌物,危害人类的健康。
近几年国家有关部门在对饮用水质的调查中发现,各地的饮用水中有各种不同属性的有机物300多种,其中三氯甲烷含量最为突出,一些地方的饮用水中三氯甲烷含量310μg/l。二氧化氯与液氯消毒相比,两者的消毒体系非常相似,但二氧化氯消毒不会与水中的有机物产生三氯甲烷,不会产生氯化胺,却能破坏酚、硫化物、氧化物和其他许多有机物;与臭氧消毒相比,二氧化氯消毒投资少,产率高,在水中的滞留时间长,能够有效地杀除和控制各种细菌,同时也不会与水中的溴化物、次溴酸物反应,产生对人体有害的物质。由此可见,二氧化氯不仅是一种比液氯更有效的杀菌剂和杀病毒剂,且其氧化能力仅次于臭氧(投资低于臭氧),消毒过程中几乎不形成三氯甲烷和挥发性有机氯,同时生成的总有机氯也要比液氯少得多,其取代液氯已成为时代的必然。目前,二氧化氯在欧美国家得到了普遍应用,而中国则刚刚起步,许多科研院所和自来水公司都已纷纷开展研究,并取得了一定的成绩。
三、氯酸钠技术简介
氯酸钠的生产方法主要有化学法和电解法。
化学法:化学法是以石灰为原料,将石灰制成石灰乳,然后氯化。在析出了氯化钙结晶后的氯酸钙溶液中,加入硫酸钠或碳酸钠进行复分解反应,生成氯酸钠溶液和硫酸钠产品。由于化学法生产氯酸钠有工艺流程长、设备多、占地面积大、操作环境差、生产成本高等原因,目前国内外氯酸钠生产均不采用这一方法。
电解法是以原盐或精制盐为原料,原盐需先制成饱和的粗卤水,然后加入纯碱、烧碱和氯化钡,除去粗盐水中的钙、镁及硫酸根离子,并过滤得一级精制盐水。一级精制盐水再经离子交换处理或膜处理得到二级精制盐水,然后在二次精制盐水中加入重铬酸钠、盐酸,调节ph值后送入无隔膜的电解槽中进行电解。电解得到的氯酸钠溶液,经过脱次氯酸钠、结晶、分离、干燥得到结晶氯酸钠成品,现在所有厂家都采用的是电解法工艺生产氯酸钠,其工艺过程大体包括盐水工序、电解工序、结晶干燥工序等,现分述如下:
(一)盐水工序
北美、欧洲国家氯酸钠生产所用氯化钠均为精制氯化钠,其钙镁含量极低,盐水精制工序常采用二级净化处理(采用膜过滤、离子交换处理等技术,进一步除去卤水中的杂质离子)。因精盐中杂质含量少,故而盐水精制工序生产线短,排渣量少,减少了对环境的污染。国外氯酸钠生产厂家都非常注重盐水的净化处理,因为盐水的质量好坏直接影响电耗和洗槽周期。
国内氯酸钠原料采用矿盐、卤水、海水,原料杂质较多,精制生产线长。由于原料精制设备简陋,精盐水钙、镁含量高,故而造成槽电压升得快,洗槽周期短,一般在三个月洗一次,进行盐水的二次精制可使卤水含钙镁量降低,还可降低电耗、延长洗槽周期,提高生产效率。
(二)电解工序
电解工序是生产氯酸钠的最主要工序。电解槽是氯酸钠生产的关键设备。二十世纪六、七十年代钛基涂钌金属阳极开始应用于氯碱电解槽。经过近几十年来的发展该项技术已成为相对完善的技术。值得一提的是某一公司开发了一个反应器带成百个电解槽的装置。该技术巧妙地解决了电化学腐蚀问题,使装置结构和操作简化,电流效率又高。国外单线生产能力一般在三万至五万吨/年,电流密度一般在2500-3000a/m2,电流效率在94%-95%。
国内大多公司采用一个反应器带三至五个电解槽的汽提外循环氯酸钠电解
装置。近两年来,为了更加完善电解槽,对一些结构要素进行了优化。使单线生产能力可达4.0万吨/年。
(三)结晶工序
几乎所有的生产线都采用真空结晶技术,有外循环式(3万吨/年以下)和内循环式真空结晶器,其热源为电解反应产生的热量。(3万吨/年以上)用水环式真空泵抽真空。
德国的麦索(meso)公司是全球最大的结晶器专业设计制造商,其设备专一用来生产大粒晶体。脱水工序均采用卧式自动卸料离心机,干燥工序选用沸腾床干燥器。国内比较大的生产厂家一般采用引进技术生产大粒晶体。
(四)氯酸钠生产过程主要的化学反应式为:
总反应式:nacl+3h2o=naclo3+3h2
阳极:2cl-cl2+2e
阴极:2h2o+2eh2+2oh-
液相反应:cl2+h2o=hclo+h++cl-
hclo=h++clo-
2hclo+clo-clo3-+2cl-+2h+
四、环境保护:
国外发达国家都非常重视环境保护工作,生产过程全密闭循环,几乎做到了零排放。由于原料盐是精制盐,废渣排放量极少;废气中的氯全部回收利用,几乎无废气排出,洗液、雨水通过室外雨水沟全部回收处理。一些发达国家在设计时就非常注重环保,有的工厂在基建时就在地下铺建橡塑板,以防对地面造成污染,工厂搬迁时可还原地表。
目前我国对环境治理要求比较严格,因此在建此类项目时要考虑环境的影响。应尽量减少环境污染。同时随着国家对环境治理力度的加强,会剌激氯酸钠的消耗,从而促进氯酸钠行业的发展。
五、国内氯酸钠生产的机遇与挑战
我国氯酸钠的消费结构、消费量与发达国家相比有很大差距。欧美消费量达200多万吨,且90%用于造纸和水处理;我国消费量小,且75%用作制造氯酸钾作为生产烟花的原料。国内潜在市场广阔:现在我国在造纸业使用氯酸钠正处于发展阶段,今后几十年里二氧化氯漂白将在造纸行业占主导地位。二氧化氯是目前国际公认的一种高效、低毒、快速、广谱的第四代新型灭菌消毒剂,是联合国世界卫生组织确认的安全、高效、无毒新型强氧化杀菌消毒剂。在饮用水消毒上,二氧化氯取代氯气是必然趋势,其用量也在逐年上升。国内经济的发展和消费水平的快速提高,使氯酸钠的应用范围不断扩大,如电子、环保、消毒、石油、开采等行业需求加大;以上种种原因都极大地刺激了氯酸钠的消费。但是,氯酸钠生产投资大,很多企业无力承担。加入wto后,国内氯酸钠生产成本比国外高,国外产品的拥入势必会影响国内氯酸钠产业的发展。再者,绿色和平组织主张向完全无氯漂白工艺发展,也会给国内氯酸钠的使用产生一定的影响。有学者称:由于我国氯酸钠生产尚处于发展阶段,在近二、三十年内,二氧化氯在水处理及造纸方面的应用将是这些行业的主流,不会有太大的变化。以上众多因素,生产企业在生产时,一是要加大投入技术力量、设备,提高产品在国际上的竟争力,在生产的同时做好环境保护及三废的治理工作,为社会的可持续发展做出应有的贡献。
参考资料:
无机化工产品大全化学工业出版社
氯化钠废水处理方法篇2
1.1回收有机溶剂
对于经过回收之后,还可以使用的有机溶剂,首先在分液漏斗中对溶剂进行简单洗涤,之后采用蒸馏或分馏方式,让整个溶剂更加精制、纯化。但是,回收中要注意几点:(1)应在通风柜中完成整个废液回收的流程。(2)在蒸馏瓶内正确安装用于测量蒸馏温度的温度计,保证水银球上缘和蒸馏瓶支管口下缘处在同一水平高度,这样能够使水银在蒸馏过程中完全被蒸汽包围,提高蒸馏温度的准确性。(3)有机溶剂回收后,要保证纯度,方便实验室的重复使用。
1.1.1三氯甲烷用水、浓硫酸(用量为三氯甲烷的1/10)、蒸馏水、盐酸羟胺(一般为0.5%分析纯),对三氯甲烷依次进行洗涤,之后用氯化钙将经过重蒸馏水再次洗涤的溶剂进行干燥处理,处理后随即能够过滤蒸馏。在蒸馏过程中,要将恒温水浴锅预热至75℃,然后才可以放置蒸馏瓶,接着连接好冷凝管,用长颈瓶漏斗把三氯甲烷倾入蒸馏瓶中,最后再安装温度计,开启冷凝水,就能够收集沸点高达60℃~62℃的蒸馏液。
1.1.2四氯化碳回收四氯化碳废液要注意其中的成分,一般双硫腙和铜试剂两种。双硫腙四氯化碳废液的回收比较容易:就是用无水氯化钙把依次经过硫酸洗涤、蒸馏水等洗涤的废液干燥后,蒸馏就可以进行;铜试剂四氯化碳废液的回收较为简单,只需要用纯水洗涤两次,然后用无水氯化钙进行干燥,最后就可以蒸馏,通常水浴的温度控制在90℃~95℃,而收集的馏分主要分布在76℃~78℃。3.1.3乙醚乙醚废液回收的第一步就是要中和其酸碱性,主要的中和方式就是用水洗涤,接着用0.5%的高锰酸钾将废液洗涤至不褪紫色,下一步选择蒸馏水清洗,然后取0.5%~1%的硫酸亚铁铵对乙醚溶液进行第二次洗涤,这次洗涤主要是为了除去其中的氧化物。最一部就是用氯化钙将经过第二次蒸馏水洗涤的废液进行干燥、过滤后,收集温度在33.5℃~34.5℃的馏分。这个过程应注意要根据乙醚沸点低的特性,避开夏季高温。其它的石油醚、正乙烷、乙酸乙酯等有机溶剂都可依此方法纯化回收。
1.2银的回收方法
回收含银废液的首要任务是降低其化学价。通常是在搅拌含银废液的过程中添加一些过量的浓盐酸,帮助其生成氯化银沉淀。这些沉淀中含有三价铁和氯离子,需要倾泻法洗涤后才能够出去。然后将锌粒或者锌棒加入进1+4硫酸或者10%~15%氯化钠中,就能够达到还原氯化银沉淀的目的,获得的暗灰色的银粉洗涤,并待其干燥后即可回收银。
2处理实验室中废液的方式
实验室的废液中经常会含酚、氰、汞、铬、砷等成分,这些成分本身具有很大危害性,故而要经过处理,并且合乎标准之后才能直接排放。
2.1含酚废液的处理含酚废液
是指包含苯酚、甲酚、萘酚且其酚成分水溶性较强的废液。由于废液含酚浓度的高低不同,故而要分别进行处理。对于浓度较高的含酚废液,一般采用乙酸丁酯萃取、之后用重蒸馏回收的方式。而浓度较低的含酚废液,通常要加入次氯酸钠、漂白粉等物质,破坏酚氯,并将其转化成邻苯二酚、邻苯二、顺丁烯二酸,然后将处理后的废液回收到综合废水桶中。
2.2含氰废液的处理
氰化物本身含有剧毒,通过皮肤以及呼吸系统进入人体之后,会直接威胁人的生命。故而处理含氰废液时,必须要在通风橱中谨慎操作。含氰废液同样也有浓和稀两种,在处理中也要进行分类。废液浓度较稀的,首先要将其pH至10以上,在这个过程中,主要的使用的是氢氧化钠。之后加入高锰酸钾(3%),对氰化物进行氧化分解;废液中氰化物含量较高的,首先要采用氯碱法对其进行氧化分解处理。
2.3汞的处理
(1)金属汞散失的现象在实验室操作中已经屡见不鲜。通常工作人员主要采用的方法是收集法。就是用滴管、毛笔、薄铜片(经过硝酸汞等酸性溶液中浸泡)等物质将散失的金属汞收集起来,当然要覆盖上水。对于那些散失在地面上的金属汞,一般会采用撒硫磺粉或者喷三氯化铁水的方式,注意要等到待地面干燥之后,才能进行清扫。(2)含汞废液的处理首先要将含汞盐废液的pH值调至7~7.5左右,之后再加入过量的硫化钠,待废液生成硫化汞沉淀后,加硫酸亚铁将pH调至8~9,这些硫酸亚铁与过量的硫化钠经过化学反应之后,会生成硫化铁。作为硫化汞的共沉物,硫化铁沉淀而促使硫化汞的沉淀,有利于去除汞。剩下的清液可进行排放,而汞渣需要用专用瓶进行贮存,到达一定量之后,通过经焙烧或电解法的方式实现汞的回收。
2.4含铬废液处理
含铬废液经常是以铬酸根的形式存在,也是一种剧毒物质。所以在处理时,工作人员要戴上防护眼镜、橡胶手套等保护措施,在通风橱内完成整个操作过程。含六价铬的废液一般呈酸性,故而要加入亚铁盐或亚硫酸盐等还原剂对其进行中和,使六价铬还原为三价铬,然后再加入碱,将其分离,使含铬废液转化为毒性较低的氢氧化铬沉淀物。含砷废液处理在处理含砷废液时,首先加入氯化钙或消石灰调节其pH值,待其到达8之后,会生成难溶的砷酸钙及亚砷酸钙,这两种物质经过沉淀后,可以除去废液中的砷。
2.5铅、镉等重金属处理
处理铅、镉等重金属时,首先要做的是将其pH调至8~10,使用的主要物质是消石灰,经过调剂后,这些重金属以金属氢氧化物沉淀的方式存在。但是要特别注意,这个处理过程中的残液,在排放时,还要再次经过中和,才能达到排放标准。在处理综合废液时,实验室既可以委托资质较好、处理能力较强的化工废水处理站,或者城镇污水处理厂进行处理,也可以自行处理。综合废液中一般都是由互不作用的混合废液组成,适合用铁粉进行处理。主要步骤是:首先加入铁粉,将废液的pH调节至3~4,搅拌半小时后。再用碱将pH调至9左右,接着再均匀搅拌10min,之后加入高分子混凝剂进行沉淀,沉淀物的上清液可直接排放,沉渣应按照废渣处理方式,将废酸、废碱中和之后再进行排放。
氯化钠废水处理方法篇3
【关键词】生化需氧量影响因素
一、概述
生化需氧量又称生化耗氧量,是“生物化学需氧量”的简称,英文(biochemicaloxygendemand)缩写BOD,是表示在一定期间内,微生物分解一定体积水中的某些可被氧化物质,特别是有机物质所消耗的溶解氧的数量,常用mg/L表示。它是反映水中有机污染物含量的一个综合指标,其值越高,说明水中有机污染物质越多,污染也就越严重。
微生物对有机物的分解与温度有直接的关系,一般最适宜温度在15-30℃,实际测量中通常选取20℃作为培养测定温度。通常污水中有机物质分解分两个阶段进行,第一阶段为碳氧化阶段,是有机物转化为CO2、H2O、NH3的过程;第二阶段为硝化阶段,是NH3进一步在硝化细菌和亚硝化细菌的作用下转化为硝酸盐和亚硝酸盐的过程。各种有机物达到完全氧化分解的时间,总共约需一百天。但是,这在实际试验中很难做到,为此规定五天的耗氧量为代表,称其为五日生化需氧量,简称BOD5,这对生活污水来说,它相当于完全氧化分解耗氧量的70%左右。
二、BOD测定方法简介
BOD的实验室常用测定方法是稀释与接种法,该方法的检出限为0.5mg/L,方法的测定下限为2mg/L,非稀释法和非稀释接种法的测定上限为6mg/L,稀释与稀释接种法的测定上限为6000mg/L。若样品中的有机物含量较多,BOD5的质量浓度大于6mg/L,需要稀释后再培养,以降低其浓度并保证氧气消耗量不超过水中的溶解氧量。同时,为了保证水样在培养过程中微生物的生长,稀释水通常要在空气中曝气,使稀释水中溶解氧接近饱和,然后在稀释水中加入适量的无机盐和缓冲物质(通常加入磷酸盐缓冲溶液、硫酸镁溶液、氯化钙溶液、氯化铁溶液等),以保证微生物营养需要;对于经过二级生化处理的出水,往往含有大量的硝化微生物,需要在稀释水中加入硝化抑制剂;对于不含或少量含有微生物的工业废水,其中包括酸、碱、高温废水或经过氯化处理的废水在BOD测定时应进行接种,以引入能分解废水中有机物的微生物,当废水中存在难被一般生活污水中微生物以正常速度降解的有机物或含有剧毒物质时,应将驯化后的微生物引入水样中进行接种。
三、BOD测定过程需要注意的问题
由于BOD的生化反应过程十分复杂,并经过五天的培养,所以影响该过程的因素很多,大体归纳为以下几个方面。
(一)样品储存条件及储存时间对BOD测定的影响
按照HJ/T91的相关规定,采集的样品应充满并密封于棕色玻璃瓶中,样品量不小于1000ml,在0~4℃的暗处运输和保存,并于24h内尽快分析。储存条件和时间不达标准,均会对测定结果产生影响。
(二)温度对BOD测定的影响
温度直接影响微生物的生长繁殖,进而影响到BOD的测定结果,另外,温度的变化还会影响到水中溶解氧量的变化。
(三)曝气对BOD测定的影响
稀释水用曝气装置至少曝气1h,使稀释水中的溶解氧达到8mg/L以上。在曝气的过程中防止污染,特别是防止带入有机物、金属、氧化物或还原物。如有污染,空气应过滤清洗。稀释水中氧的质量浓度不能过饱和,使用前需开口放置1h,且应在24h内使用。
(四)稀释水来源对BOD测定的影响
实验用水为符合GB/T6682规定的3级蒸馏水,且水中铜离子的质量浓度不大于0.01mg/L,不含有氯或氯胺等物质。BOD5稀释水的水源选择甚为重要,离子交换水易受到树脂床的污染,不易采用。而蒸馏水作为BOD稀释水源,其空白值可达到规定要求。
(五)稀释倍数对BOD测定的影响
如样品中的有机物含量较少,BOD5的质量浓度不大于6mg/L,且样品中有足够的微生物,用非稀释法测定。若样品中的有机物含量较少,BOD5的质量浓度不大于6mg/L,但样品中无足够的微生物,如酸性废水、碱性废水、高温废水、冷冻保存的废水或经过氯化处理等的废水,采用非稀释接种法测定。若试样中的有机物含量较多,BOD5的质量浓度大于6mg/L,且样品中有足够的微生物,采用稀释法测定;若试样中的有机物含量较多,BOD5的质量浓度大于6mg/L,但试样中无足够的微生物,采用稀释接种法测定。
(六)pH对BOD测定的影响
pH影响微生物的生长,BOD测定方法中规定,若样品或稀释后样品pH值不在6~8范围内,应用盐酸溶液或氢氧化钠溶液调节其pH值至6~8。
(七)余氯和结合氯的去除
若样品中含有少量余氯,一般在采样后放置1~2h,游离氯即可消失。对在短时间内不能消失的余氯,可加入适量亚硫酸钠溶液去除样品中存在的余氯和结合氯,加入的亚硫酸钠溶液量的确定:取已中和好的水样,加入乙酸溶液、碘化钾溶液混匀,暗处静置5min。用亚硫酸钠溶液滴定析出的碘至淡黄色,加入淀粉溶液呈蓝色。再继续滴定至蓝色刚刚褪去,即为终点,记录所用亚硫酸钠溶液体积,由亚硫酸钠溶液消耗的体积,计算出水样中应加亚硫酸钠溶液的体积。
四、小结
稀释法和稀释接种法的对比测定结果重现性标准偏差为11mg/L,再现性标准偏差为3.7~22mg/L。非稀释法实验室间的重现性标准偏差为0.10~0.22mg/L,再现性标准偏差为0.26~0.85mg/L。
BOD作为水质检测的一项重要指标,其反映的可降解的有机物污染程度是其他测量参数无法替代的。为了达到成功测量的目的,必须依靠国标减少实验的盲目性,高度重视实验过程中的关键因素,提高实验的准确性,将误差控制在规定的范围内。
参考文献:
氯化钠废水处理方法篇4
1P204萃取除杂的反萃液
P204萃取除杂的反萃液是钴湿法冶金各种金属杂质最集中的地方,主要含锰、铜、锌、钙、铝等。如何处理并利用好其有价金属是钴生产企业面临的共同难题。最初都采用沉淀法,把废水中的金属全部沉淀,废渣堆放,废水达标排放;目前已有企业采用资源综合利用的方式处理这部分废水,处理工艺是将反萃液中铜形成硫化物沉淀,锰生产三元电池材料用的高纯硫酸锰[2],锌生产成锌产品。P204反萃液中的各种有价金属基本得到回收利用。萃锰余液的废水经过化学沉锰,锰形成锰渣,再经过浸出后的锰液返回到P204反萃液中再利用,沉锰后液完全达到《铜、钴、镍工业污染源排放标准GB25467-2010》中规定的指标。有些钴原料中锌含量高,导致P204反萃液中含锌高。处理此种P204反萃液工艺在硫化沉淀时仅沉淀铜、钴,在富集锰工序前增加萃锌工序,此工序中的锌反萃后液(硫酸锌溶液)可蒸发结晶制成硫酸锌,或电积生产阴极锌。
2P507萃钴余液
P507萃钴余液的主要成份为可溶性的钠盐(或铵盐)和少量的镍、钴、镁等。因为各企业所用的钴原料成分不同,萃取剂皂化用碱的种类不同(氢氧化钠或氨水),以及洗涤用的酸不同,使P507萃余液的成份差别较大。处理工艺主要有沉淀法[3]和树脂法。沉淀法可采用石灰乳沉淀、氢氧化钠沉淀和硫化钠沉淀等;树脂法可将大部分的重金属用树脂吸附后再用沉淀法处理。
2.1制钠皂的P507萃余液处理工艺有机相用液碱制钠皂的P507萃余液,该废水的处理首先要除去镍、钴等金属杂质,然后再降低COD等。在这种废水中,钠离子是主要的阳离子,此外还有少量的镁、镍、钴等离子,当采用氢氧化钠沉淀镍钴时,大量的镁也共同沉淀,导致渣量较大,渣中镍钴含量低;而且沉淀后液中的镍、钴含量难以达到《铜、钴、镍工业污染源排放标准GB25467-2010》标准规定的指标(Ni0.0005g/L、Co0.001g/L)。该方法的优点是处理过程简单,操作方便等。但这种方法产出的是一种含氯化钠和硫酸钠的混合高盐废水,脱盐难度较大,产出的混合盐难以利用。
2.2制铵皂的P507萃余液处理工艺处理这种P507萃余液要求在流程中不带入氯离子,为纯硫酸体系。其处理工艺可先用沉淀法除重金属、用磷酸盐法除镁,处理后溶液成份是硫酸铵,硫酸铵溶液蒸发结晶,冷凝水返回钴生产系统,结晶产品为硫酸铵。这个工艺可使P507萃余液基本达到零排放,是一种比较彻底的解决方案。但目前能耗和成本还比较高,很多企业也正在探索降低能耗和成本的方法,使该工艺不断的完善。
3P204、P507洗铁废酸
P204洗铁废酸是P204萃取除杂工序的洗铁段产生的含残酸高、铁高的废酸,其典型化学成份为:HCl4~4.5mol/L、Fe3~10g/L。其处理方法主要有:直接返回浸出段做为补加酸;采用萃取法除铁或树脂法除铁后再用于配制洗铁酸或配置P204洗液、反萃液等。P507洗铁废酸与P204洗铁废酸的处理方法基本相同。
4四氧化三钴合成的废水
目前合成四氧化三钴的生产工艺主要有两大类,一是用氯化钴溶液与碳铵反应生产碳酸钴,碳酸钴再经过高温煅烧得到四氧化三钴;二是氯化钴溶液与氢氧化钠反应生产羟基钴,再经过低温煅烧得到四氧化三钴。这两种生产工艺产出的废水主要成份分别为氯化铵和氯化钠,处理这两类废水的工艺基本相似,都是先将废水中的钴沉淀,然后再蒸发结晶。由于采用蒸发设备不同,使蒸发成本有很大差异,目前采用的设备有两类:多效蒸发和MVR蒸发。多效蒸发主要是利用蒸发的二次蒸汽再加热溶液,使蒸汽的热量得到较充分利用,但最末段蒸发的二次蒸汽的余热得不到利用。MVR蒸发技术的应用大大降低了蒸发的成本,其基本原理是利用高效能的蒸汽压缩机将蒸发产生的二次蒸汽再压缩,将电能转换为机械能,再转换为热能,使二次蒸汽的余热得到充分的再利用,从而使蒸发过程不需要再进行外部蒸汽加热,大大降低了蒸发的能耗,但需根据产量和蒸汽需要的温升配置不同的机械压缩设备。采用MVR技术蒸发四氧化三钴合成的氯化钠废水,每吨蒸馏水电耗仅约50-60KWh,而在相同条件下用MVR技术蒸发四氧化三钴合成的氯化铵废水的蒸发费用相对较高(因为氯化铵溶液沸点升高,因此需要更高的温度)。
5三元前驱体合成的废水
三元前躯体是将用一定比例硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰溶液(目前已有镍、钴、铝三元、镍、钴二元等前躯体)在铵性条件下与液碱反应合成以氢氧化物为主体的化合物,合成的浆液经过固液分离,固体为三元前驱体材料,滤液为含铵、钠的硫酸盐溶液,此溶液还含少量重金属离子镍、钴、锰等。处理这种废水的工艺是先除去废液中重金属离子,然后脱除废液中的氨并加以回收,最后蒸发结晶回收废液中的水和硫酸钠盐。由于三元合成的工艺条件有差异,导致三元合成废水的成份略有不同,主要表现在废水中的钠离子、硫酸根、铵根和氨等浓度有差异,因此废水的处理工艺也有差异,主要的差别在氨的回收方法。目前氨回收工艺有汽提法和吹脱法。汽提法能基本实现氨的全循环利用,汽化的氨采用水吸收制成氨水,并返回合成系统,但汽提法的设备投资较大;吹脱法仅能形成铵盐,设备投资相对较小,但运行费用相对较高。脱氨后的溶液进入蒸发,蒸发也可采用多效蒸发或MVR蒸发。
6四氧化三钴和镍钴锰三元材料前驱体的混合废水
合成四氧化三钴和合成三元材料前躯体产生的混合废水,主要含氨氮、重金属等,混合废水的化学成份。此工艺首先在斜管沉淀池中加减沉淀重金属,然后经过吹脱法与组合生化法(即生物膜法+活性污泥法)串联联合处理高浓度氨氮废水,处理后的水质稳定,主要污染物总钴、氨氮、COD的平均去除率分别可达到99.67%、99.75%、88%。处理后液低于《铜、钴、镍工业污染源排放标准GB25467-2010》规定的指标要求。
7结论
氯化钠废水处理方法篇5
关键词:ADC发泡剂介绍废水来源
1.ADC发泡剂简介
ADC即偶氮二甲酰胺,英文名称为Azodicarbonamide,分子式为C2H4N4O2,外观呈淡黄色的结晶粉末,分解温度在195~220℃,因分解温程短且是放热反应,反应敏感,发气量在210~230ml/g,比重是1.66。分解时放出大量的氮气,适量的一氧化碳和少量的二氧化碳及氨气等其它气体,ADC无毒、无臭、不易燃,并具有发气量大,气泡均匀,对制品无污染,所产生的气体无毒,对模具不腐蚀,容易控制温度,不影响固化或成型速度等特点[1]。目前该产品广泛用作聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、氯丁橡胶、天然橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶等塑料和橡胶加工过程中的发泡剂。
2.ADC生产过程
ADC的生产方法主要有拉希法(也称氯氨法)、酮连氮法、尿素法等。国内主要采用尿素法,生产工艺流程如图1.1所示。该法采用烧碱、氯气、硫酸、尿素为主要原料的工艺路线,主要包括次氯酸钠合成、肼合成、缩合、聚合、ADC干燥等工段[2]。其生产过程及反应式如下[3]:
⑴在次氯酸钠反应中,按一定比例加入碱和水,通入氯气制成次氯酸钠溶液:
⑵尿素加水配置成尿素溶液,用泵送至尿素高位槽备用。两者由次氯酸钠和尿素泵及转子流量计按一定比例进入立管式反应器,反应生成水合肼。生成的水合肼溶液经气体分离器排出氮气后,再冷却至-5℃,送入离心机进行固液分离,液体为精制水合肼:
⑶将精制水合肼溶液送入配料槽,加入尿素,待充分溶解后,由泵打入缩合反应锅中,在此加入硫酸,使溶液保持酸性,加热进行缩合反应,制得联二脲及其副产物,经过滤、洗涤,制得联二脲:
⑷联二脲送氧化釜,加入氯酸钠,在溴化钠等催化剂作用下进行氧化反应,生成偶氮二甲酰胺,再经洗涤、离心分离,固体为湿ADC,湿ADC用热空气经气流干燥后,进入粉碎机即为成品:
3.ADC废水来源及危害
从生产工艺分析,ADC生产过程所使用和生成的物料有原料、辅助材料、主产品、副产品、中间产物和其它副产品等6类18种,除Cl2、Na2SO4两种物料其它物料均有不同程度的流失。据测算,流失总量占投入原辅材料的73.81%,主要流失点集中在肼缩合工序,占总流失量的77.69%。废水主要来源于次氯酸钠合成、肼缩合和氧化三个工段,其污染指标主要表现为反映尿素、水合肼、联二脲、ADC等有机成分综合影响的COD,以及与其它无机成分共同表现或单独体现的NH3-N、SO42-、Cl-、SS等[4]。
从表1.2中可以知道,ADC的生产会产生了大量废水,该废水是一种高浓度NH3-N废水,同时含有多种盐分,并且有机物成分复杂,难于治理。如果将废水排入水体,对人类和环境产生不良的影响。其主要危害有:⑴造成水体富营养化现象;⑵增加给水处理成本,加氯量大大增加(每克NH3-N须增加8~10克Cl2);⑶还原态氮(NH3-N、NO2--N)排入水体中,因为硝化作用而耗去水体中大量氧,造成水体发臭;⑷对人及生物的毒害作用。水中游离氨(FA)超过1mg/L时即会使水生生物结合氧能力下降,严重时导致死亡。亚硝酸根与胺作用生成亚硝胺,具有致癌、致畸胎作用。人若饮用NO3-超过10mg/L的水,会引发高铁血红蛋白症;⑸影响废水的再生利用。鉴于此,国内外普遍重视ADC废水处理技术的研究及治理工作。
参考文献
[1]陈立军,孙曰圣,刘燕燕,吴琴芬,偶氮二甲酰胺的改性探讨[J],江西化工,2002年第4期:61-65;
[2]龚旌,年产1万T发泡剂ADC装置工艺设计[J],化工设计通讯,2002.3,28(1):5-7;
氯化钠废水处理方法篇6
论文关键词:二氧化氯,含氰废水,破氰,COD,催化剂
随着人们对环境的日益重视,对于工业生产过程中产生的含氰废水和高COD废水等一些特殊水质的处理要求也越来越高,这些废水必须达到一定的标准后方可排放[1]。而这些水质的处理由于它们的处理难度,也一直是困扰污水处理工作者的难题。根据我公司的特点和多年来的水处理经验,对二氧化氯在特殊水质的处理方面进行了详尽的研究和效果验证。通过二氧化氯对含氰废水和高COD废水的处理实验,我们验证了二氧化氯对这些水质的处理效果。
下面二氧化氯对含氰废水和高COD废水的处理进行详细的说明。
1.二氧化氯对含氰废水的处理
1.1实验原理
通过二氧化氯氧化法对CN-进行处理。
二氧化氯是一种强氧化剂,与氯气相比,它具有氧化性更强,操作安全简便,受pH值的影响较小的特点。氯气对氰化物的氧化通常只将CN-氧化成毒性较小的氰酸盐(NaCNO),并要求很高的PH值,见反应式(1)含氰废水,而二氧化氯对氰化物的氧化却能将CN-氧化成N2和CO2,见反应式(2),彻底消除氰化的的毒性[2]:
CN-+Cl2+2OH-==CNO-+2Cl-+H2O(1)
2CN-+2ClO2==2CO2↑+N2↑+2Cl-(2)
1.2实验对象
含氰废水样品由济南某化学品有限责任公司提供毕业论文范文。
1#废水水质指标:颜色:深褐色,pH=11.0,CN-=4064mg/L;
2#废水水质指标:颜色:褐色,pH=10.0,CN-=792mg/L。
1.3二氧化氯的制备及投加工艺
先将氯酸钠固体颗粒与水充分混合,然后加入某还原剂成分,配制成一定浓度的氯酸钠混合液,然后与一定浓度的硫酸进行反应,并且控制一定温度,通过负压曝气的投加工艺技术,将产生的纯二氧化氯投加到作用水体,经一二级吸收系统,常温下,反应时间30min,最终达到对水体的破氰的处理要求。
具体工艺流程如下图所示。
图1.二氧化氯破氰工艺流程图
我们分别对1#、2#分别进行了不同二氧化氯浓度的投加实验,并对处理后的水样的pH值和CN-浓度进行了检测和分析。
检测方法:用五步碘量法测定二氧化氯投加含量,用吸光度-浓度曲线法测定CN-的浓度,用pH计测定水样的pH值。
具体数据见下表。
表1.二氧化氯对1#水样的处理数据
实验样
pH值
CN-
mg/L
ClO2投加浓度mg/L
CN-去除率%
现象
原水
11
4064
10566(理论)
100(理论)
-
1#A
9.9
2898
2920
28.69
无现象
1#B
9.4
1729
4813
57.46
无现象
1#C
8.5
866
7189
78.69
无明显现象
1#D
3.22
510
9543
87.45
剧烈冒泡颜色变浅
1#E
3.29
366
12250
90.99
剧烈冒泡颜色变浅
1#F
1.01
276
18852
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