一种低氯化工外排水作为酸性废水pH值调节剂的用途的制作方法

一种低氯化工外排水作为酸性废水ph值调节剂的用途
技术领域
1.本发明涉及氯离子的去除及酸性废水的中和领域，具体涉及一种低氯化工外排水作为酸性废水ph值调节剂的用途。


背景技术：

2.酸性废水是指含有某类酸、ph值低于6的废水。根据含酸种类和浓度的不同，酸性废水可分为无机酸性废水和有机酸性废水；强酸性废水和弱酸性废水；单元酸废水和多元酸废水；低浓度酸性废水和高浓度酸性废水。
3.条件允许下，可利用碱性废水中和含酸废水，或利用碱性废渣中和含酸废水，这种方法节省中和药剂，设备简单，处理费用低，但碱性废水流量及浓度时有变化，处理效果往往不佳。过滤中和法是使含酸废水通过具有中和能力的滤料层发生中和反应，投药中和法是将碱性药剂以溶液、乳浊液或粉末形式加入酸性废水使其发生中和反应，此类方法适用于各种酸性废水，适应性强，处理效果较为稳定，可以达到排放要求，设备简单，但沉淀量大，不容易处理。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种低氯化工外排水作为酸性废水ph值调节剂的用途，通过对化工外排水进行除氯处理，然后中和酸性废水，降低其ph值，解决了碱性废水流量及浓度时有变化的缺陷，同时不会造成微溶物硫酸钙的生成，避免增加后期废水处理费用。
5.为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是一种低氯化工外排水作为酸性废水ph值调节剂的用途，所述低氯化工外排水是化工外排水按顺序脱除so
42
‑
、co
32
‑
、cl
‑
、ca
2
后得到的氯离子浓度低于200mg/l、ph值为12.0的碱性澄清液体。
6.本发明还提供了一种低氯化工外排水作为酸性废水ph值调节剂调节酸性废水的方法，包括：
7.(1)取100ml化工外排水溶液于反应器内，升温至20～70℃；
8.(2)向反应器内加入沉淀剂，开启搅拌，所述沉淀剂加入量与化工外排水中so
42
‑
离子摩尔比为20.0～50.0，搅拌速度控制在100～500rpm/min，恒温反应10～90min，过滤，收集澄清液体；
9.(3)澄清液体导入另一反应器，向其中加入超高钙铝沉淀混合物，超高钙铝沉淀混合物中ca、al加入量与化工外排水中cl
‑
摩尔比为4～7：3～5：1，将搅拌速度提升至300～900rpm/min，恒温反应20～120min；
10.(4)加入ca
2
离子沉淀剂，恒温反应5～10min,并维持溶液的ph值在12.0；
11.(5)对溶液进行再次抽滤或压滤，获得二次澄清碱性液体；
12.(6)以并流的方式将二次澄清碱性液体与酸性废液同时加入反应器内，酸性废液与碱性液体的流速比控制在2～8：1,开启搅拌，转速为100～300rpm/min；
13.(7)在20
‑
50℃反应5～10min，得到ph值6～8的中性废水；
14.(8)对步骤(5)中抽滤或压滤后所得弗氏盐沉淀进行回收再利用。
15.进一步的，所述沉淀剂为氧化钙、氢氧化钙、氧化钡、氢氧化钡、氧化铅、氢氧化铅、氧化银、氢氧化银、氧化铋、氢氧化铋中的一种或多种的混合，以粉末形式或浆液形式加入反应器。
16.作为优选，所述沉淀剂选择氢氧化钙，以浆液形式加入反应器，配置溶液选择外排水即可。
17.进一步的，所述超高钙铝沉淀混合物选择氧化钙、氢氧化钙中的一种或两种与偏铝酸钠组成的混合物。
18.在本发明的一些实施方案中，所述超高钙铝沉淀混合物由各原料固体粉末混合而成。
19.在本发明的一些实施方案中，所述超高钙铝沉淀混合物是各原料配置成的混合溶液，固液质量比为10％～90％，优选的，固液质量比为30％～50％。
20.作为优选，在本发明的一些实施方案中，所述超高钙铝沉淀混合物是各原料配比制成的多孔性微球，优选氢氧化钙和偏铝酸钠多孔性微球。
21.本发明中，超高钙铝沉淀混合物以蜂窝状多孔性微球为最佳，内部具有扩散孔、表面存在连通孔，化工外排水中的氯离子被强力吸附，此工艺既避免了固体粉末添加方式引起的扬尘，也可避免溶液形式造成偏铝酸钠的失效。
22.进一步的，所述ca
2
选择碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢镁、碳酸氢铵、碳酸钠、碳酸钾、硫酸氢钠、硫酸氢铵中的一种或两种的混合；
23.作为优选，本发明中ca
2
离子沉淀剂的加入量优选碳酸氢钠，碳酸氢钠的加入量维持溶液的ph值在12.0；
24.本发明的方案在工业化实践中，化工外排水温度优选实际排放温度。
25.在本发明的一些优选实施方案中，步骤(2)中恒温反应时间为20～60min。
26.在本发明的一些优选实施方案中，步骤(3))中搅拌速度为400～600rpm/min、恒温反应30～80min。
27.本发明还提供了一种酸性废水重金属离子吸附剂，其含有上述步骤(8)的弗氏盐沉淀。在本发明的低氯化工外排水作为酸性废水ph值调节剂调节酸性废水的过程中，加工低氯化工外排水形成的副产物弗氏盐沉淀，能够作为酸性废水中重金属离子的吸附剂使用。
28.本发明还提供了上述酸性废水重金属离子吸附剂在酸性废水中重金属离子去除方面的应用。化工厂酸性废水中含有大量重金属离子，通过对上述步骤(8)的弗氏盐沉淀进行处理制成吸附剂，对化工酸性废水中重金属离子进行吸附脱除。
29.与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：本发明采用沉淀剂浆液与化工外排水进行反应，优选去除水中so
42
‑
、co
32
‑
离子，经过滤形成澄清液体，在澄清液体中按一定配比加入超高钙铝沉淀混合物对氯离子进行去除，反应时间结束后，经过滤形成的二次澄清液体的ph值维持在12.0，避免了碱性废液浓度时有变化的缺陷；通过ca
2
离子沉淀剂的加入，使废液中电解质主要以氢氧化钠为主体，避免了后续中和产生硫酸钙沉淀；以该低氯化工外排水作为酸性废水的中和剂，整个中和过程中溶液清澈、无副产物留存，由于低氯化工外排水相对酸性废水的添加比例为30％，加之所添加低氯化工外排水中的氯离子浓度低于
200mg/l，变相对酸性废水中的氯离子浓度进行了稀释，对废水的后续处理工艺起到了积极作用，该发明方法操作简单，快速高效，总耗时不超高1.0h，可实现连续工艺操作，基本实现零干扰、零排放，竞争优势显著；另外，工艺过程中形成的副产物弗氏盐沉淀，经处理后可作为酸性废水中重金属离子的吸附剂使用。
附图说明
30.图1是本发明一实施例的低氯化工外排水作为酸性废水ph值调节剂调节酸性废水的工艺流程图。
具体实施方式
31.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
32.本发明的以下实施例中，溶液ph值测试采用雷磁phs
‑
c ph计；
33.溶液的cl
‑
测试采用gb/t 15453
‑
2008硝酸银滴定法；
34.化工外排水指标含量：cl
‑
浓度476～483mg/l；so42‑
浓度210～208mg/l；ph值为6.8～7.4。
35.酸性废水指标：溶液的ph值2.20，氯离子含量为1083ml/l,主要阴离子为so
42
‑
。
36.实施例1
37.请参阅图1，量取100ml化工外排水于反应器内，缓慢升温至25℃；加入0.4g氢氧化钙浆液于反应器内，在320rpm/min速度下恒温反应20min后形成初级溶液；初级溶液经真空过滤，形成的下层澄清液体直接导入反应器内，上层沉淀物收集烘干待用；将含0.5g氢氧化钙和0.42g偏铝酸钠的多孔微球加入反应器内，在460rpm/min速度下恒温反应35min，然后加入0.15g碳酸氢钠，在25℃下反应10min，再次对形成的溶液进行过滤，获得的二次澄清液体收集于干净容器内，形成的沉淀物回收再利用。
38.以3ml/min流速加入二次澄清液体，以10ml/min流速加入酸性废水，并流进入反应器内，在25℃下反应5min即可完成溶液的酸碱中和，对中和的废液进行测试，结果如表1所示。
39.实施例2
40.量取100ml化工外排水于反应器内，缓慢升温至25℃；加入0.5氢氧化钙浆液于反应器内，在280rpm/min速度下恒温反应25min后形成初级溶液；初级溶液经真空过滤，形成的下层澄清液体直接导入反应器内，上层沉淀物收集烘干待用；将含0.5g氢氧化钙和0.33g偏铝酸钠的多孔微球加入反应器内，在430rpm/min速度下恒温反应40min，缓慢加入0.15g碳酸氢钠，恒温反应10min，对形成的溶液再次过滤，获得的二次澄清液体收集于干净容器内，形成的沉淀物回收再利用。
41.以3ml/min流速加入二次澄清液体，以10ml/min流速加入酸性废水，并流进入反应器内，在25℃下反应5min即可完成溶液的酸碱中和，对中和的废液进行测试，结果如表1所示。
42.实施例3
43.量取100ml化工外排水于反应器内，缓慢升温至25℃；加入0.4g氧化钙浆液于反应器内，在280rpm/min速度下恒温反应25min后形成初级溶液；初级溶液经真空过滤，形成的下层澄清液体直接导入反应器内，上层沉淀物收集烘干待用；将0.5g氢氧化钙和0.44g偏铝酸钠混合均匀后加入反应器内，在430rpm/min速度下恒温反应60min，缓慢加入0.1g碳酸氢钠，恒温反应20min，对形成的溶液再次过滤，获得的二次澄清液体收集于干净容器内，形成的沉淀物回收再利用。
44.以3ml/min流速加入二次澄清液体，以10ml/min流速加入酸性废水，并流进入反应器内，在25℃下反应5min即可完成溶液的酸碱中和，对中和的废液进行测试，结果如表1所示。
45.实施例4
46.量取100ml化工外排水于反应器内，缓慢升温至25℃；加入0.4g氧化钙浆液于反应器内，在280rpm/min速度下恒温反应20min后形成初级溶液；初级溶液经真空过滤，形成的下层澄清液体直接导入反应器内，上层沉淀物收集烘干待用；将含0.5g氧化钙和0.33g偏铝酸钠的多孔微球加入反应器内，在430rpm/min速度下恒温反应50min，缓慢加入0.15g碳酸氢钠，恒温反应5min，对形成的溶液再次过滤，获得的二次澄清液体收集于干净容器内，形成的沉淀物回收再利用。
47.以3ml/min流速加入二次澄清液体，以10ml/min流速加入酸性废水，并流进入反应器内，在25℃下反应5min即可完成溶液的酸碱中和，对中和的废液进行测试，结果如表1所示。
48.实施例5
49.量取100ml化工外排水于反应器内，缓慢升温至25℃；加入0.4g氧化钙浆液于反应器内，在280rpm/min速度下恒温反应20min后形成初级溶液；初级溶液经真空过滤，形成的下层澄清液体直接导入反应器内，上层沉淀物收集烘干待用；将含0.5g氧化钙和0.33g偏铝酸钠的多孔微球加入反应器内，在430rpm/min速度下恒温反应50min，缓慢加入0.15g碳酸氢钠，恒温反应5min，对形成的溶液再次过滤，获得的二次澄清液体收集于干净容器内，形成的沉淀物回收再利用。
50.以3ml/min流速加入二次澄清液体，以8ml/min流速加入酸性废水，并流进入反应器内，在25℃下反应10min即可完成溶液的酸碱中和，对中和的废液进行测试，结果如表1所示。
51.对比例1
52.量取100ml化工外排水于反应器内，缓慢升温至35℃，将浓度为5％的氢氧化钙加入反应器内，投入量与so
42
‑
摩尔比为1.2：1，在280rpm/min速度下恒温反应45min形成初级溶液；初级溶液倒入真空抽滤瓶内，形成的下层液体直接导入反应器内，上层沉淀物收集烘干待用；将0.15g氢氧化钙和0.11g偏铝酸钠混合均匀后加入反应器内，在430rpm/min速度下恒温反应60min，对形成的溶液再次过滤，获得的二次澄清液体收集于干净容器内，形成的沉淀物回收。
53.以3ml/min流速加入二次澄清液体，以8ml/min流速加入酸性废水，并流进入反应器内，在25℃下反应10min即可完成溶液的酸碱中和，对中和的废液进行测试，结果如表1所示。
54.对比例2
55.量取100ml化工外排水于反应器内，缓慢升温至25℃，将0.4g氢氧化钙和0.33g偏铝酸钠混合均匀加入反应器内，在280rpm/min速度下恒温反应45min形成初级溶液；初级溶液倒入真空抽滤瓶内，形成的下层液体直接导入反应器内，上层沉淀物收集烘干待用；将0.4g氢氧化钙和0.33g偏铝酸钠混合均匀后加入反应器内，在430rpm/min速度下恒温反应60min；缓慢加入0.1g碳酸氢钠，恒温反应10min，对形成的溶液再次过滤，获得的二次澄清液体收集于干净容器内，形成的沉淀物回收。
56.以3ml/min流速加入二次澄清液体，以10ml/min流速加入酸性废水，并流进入反应器内，在25℃下反应10min即可完成溶液的酸碱中和，对中和的废液进行测试，结果如表1所示。
57.对比例3
58.量取100ml化工外排水于反应器内，缓慢升温至25℃，将0.5g氢氧化钙和0.43g偏铝酸钠混合均匀后加入反应器内，在430rpm/min速度下恒温反应60min，对形成的溶液过滤，获得的二次澄清液体收集于干净容器内，形成的沉淀物回收。
59.以3ml/min流速加入二次澄清液体，以10ml/min流速加入酸性废水，并流进入反应器内，在25℃下反应10min即可完成溶液的酸碱中和，对中和的废液进行测试，结果如表1所示。
60.表1中和废液相应测试结果
[0061][0062][0063]
表1结果可知，采用本发明的低氯化工外排水作为酸性废水ph值调节剂调节酸性废水的方法能够中和酸性废水，并降低中和废水的cl
‑
浓度。
[0064]
以上所述为本发明的较佳实施例，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。