一种可循环调节待处理液pH的工艺的制作方法

一种可循环调节待处理液ph的工艺
技术领域
1.本发明涉及废液处理技术领域,尤其涉及一种可循环调节待处理液ph的工艺。


背景技术：

2.在废液处理过程中，通常需要对废液ph进行调节。而在调节过程中需要不停地加入酸碱溶液，从而导致废液处理成本过高。并且在某些废液处理的过程中，在废液处理后，还需要将废液ph调节至初始ph，从而导致酸碱溶液的使用量巨大。
3.因此如何调整废液处理工艺，使得在废液处理过程中减少酸碱溶液的使用量，并更加容易的将废液ph恢复至调节前的ph。从而提高废液处理效率以及降低废液处理成本，显得尤为重要。


技术实现要素：

4.针对现有技术的上述缺陷和问题，本发明实施例的目的是提供一种可循环调节待处理液ph的工艺。
5.为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.提供一种可循环调节待处理液ph的工艺，包括如下步骤：
7.s1：获取待处理液；
8.s2：对所述待处理液添加调节液，使所述待处理液的ph调节至设定值；
9.s3：对调节后的待处理液通过双极膜工艺处理，获取第一回收液和第二回收液；所述第二回收液为碱液或酸液；所述第一回收液的ph等于所述待处理液的ph。
10.其中，所述调节液为naoh和/或h2so4。
11.其中，所述待处理液为naoh溶液，杂质为al离子，初始ph＝14。
12.其中，所述使naoh溶液的ph调节至设定值的过程，包括：
13.先将待处理液的ph调节至12；
14.再将待处理液的ph调节至7。
15.其中，所述使naoh溶液的ph调节至设定值，用于将所述待处理液中的al离子生成al(oh)3沉淀析出。
16.其中，所述待处理液为koh溶液，杂质为si离子，初始ph＝14。
17.其中，所述待处理液为h2so4溶液，杂质为zn离子，初始ph＝1。
18.其中，还包括：
19.s4：所述第二回收液作为所述步骤s2中的调节液调节所述待处理液的ph。
20.其中，所述待处理液为回收铝合金化铣处理过程中生成的废碱液。
21.本发明提供的一种可循环调节待处理液ph的工艺，可以使待处理液的ph循环调节，使其达到设定值后又可以恢复原值，循环处理过程中仅需添加极少的酸碱溶液，从而降低了废液处理成本，提高废液处理效率，并且减少酸碱溶液的使用量也更为环保。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1是本发明的流程示意图。
具体实施方式
24.下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.作为实施例，提供一种可循环调节待处理液ph的工艺，如图1所示，包括如下步骤：
26.s1：获取待处理液；
27.s2：对所述待处理液添加调节液，使所述待处理液的ph调节至设定值；
28.s3：对调节后的待处理液通过双极膜工艺处理，获取第一回收液和第二回收液；所述第二回收液为碱液或酸液；所述第一回收液的ph等于所述待处理液的ph。
29.s4：所述第二回收液作为所述步骤s2中的调节液调节所述待处理液的ph。
30.在一种可选的实施例中，当步骤s3调节ph过后，可承接除杂或过滤等工序，从而对待处理液进行处理，获取想要得到的成分。调节液为naoh和/或h2so4。
31.在不断的循环中，调节了待处理液的ph，调节之后可将酸碱拆解出，恢复原ph，本发明的工艺可以用于需要调节ph达到要求工艺后，仍需要将ph恢复的某些工艺中。
32.实施例1：所述待处理液为naoh溶液，杂质为al离子，初始ph＝14，调节后的待处理液的na2so4的质量浓度为6
‑
10％，ph＝7。所述调节液为h2so4。
33.先将待处理液的ph调节至12，将naoh溶液中的al离子沉淀析出al(oh)3。再将待处理液的ph调节至7，进一步将所得na2so4溶液中的al离子沉淀析出al(oh)3。通过使所述待处理液的ph调节至设定值，从而将所述待处理液中的al离子生成al(oh)3沉淀析出。再通过双极膜工艺恢复至初始ph，完成对naoh溶液的除杂，获取第一回收液naoh溶液，第二回收液h2so4。
34.al是两性物质，在碱性条件下以alo2‑
离子存在，在酸性条件下以al
3
离子存在。而在中性条件下以al(oh)3形式沉淀。不同酸碱情况下al存在如下平衡反应：
35.al(oh)3→
al3‑
3oh
‑
，ksp＝1.3
×
10
‑
33
36.al(oh)3→
alo2‑
h

h2o，ksp＝1.4
×
10
‑
14
37.考虑上述平衡，ph与al在溶液中溶解度关系如下：
38.[0039][0040]
可看出铝的溶解度在ph＝6时最低，当溶解的溶解度降低时，多余的al则以al(oh)3的形态生成沉淀，从而达到去除溶液中al离子的目的。在工艺进行过程中，当ph直接调节至7时，生成的al(oh)3中存在大量的硫元素，影响al(oh)3的品质。
[0041]
对调节后的待处理液通过双极膜工艺处理，获取第一回收液和第二回收液；所述第一回收液的ph等于所述待处理液的ph，从而待处理液的ph先经过调节后除杂，又可在恢
复至原ph。所述第二回收液的酸液和/或碱液作为调节液调节所述待处理液的ph。从而实现酸液和碱液的回收利用，循环调节待处理液的ph。
[0042]
实施例2：所述待处理液为koh溶液，杂质为si离子，初始ph＝14，调节后的待处理液的k2so4的质量浓度为6
‑
10％，ph＝4。所述调节液为h2so4。
[0043]
将待处理液的ph调节至至4，将koh溶液中的si离子沉淀析出h2sio3。通过使所述待处理液的ph调节至设定值，从而将所述待处理液中的si离子生成h2sio3沉淀析出。再通过双极膜工艺恢复至初始ph，完成对koh溶液的除杂。
[0044]
si在溶液中以hsio
31
‑
或sio
32
‑
离子存在。而在中性条件下以h2sio3形式沉淀。不同酸碱情况下si存在如下平衡反应：
[0045]
hsio3‑
→
h

sio
32
‑
，ka2＝1.6
×
10
‑
12
[0046]
h2sio3‑
→
h

hsio
32
‑
，ksp＝1.7
×
10
‑
10
[0047]
考虑上述平衡，ph与si在溶液中溶解度关系如下：
[0048]
[0049][0050]
可看出铝的溶解度在ph＝4时浓度低于10
‑5mol/l，即达到完全沉淀、不溶解的标准，多余的si则以h2sio3的形态生成沉淀，从而达到去除溶液中si离子的目的。
[0051]
再对调节后的待处理液通过双极膜工艺处理，将不含si离子的koh溶液回收。获取第一回收液和第二回收液；所述第一回收液的ph等于所述待处理液的ph，从而待处理液的ph先经过调节后除杂，又可在恢复至原ph。作为所述第二回收液的h2so4作为调节液调节所述待处理液的ph。从而实现酸液和碱液的回收利用，循环调节待处理液的ph。
[0052]
实施例3：在一种可选的实施例中，所述待处理液为h2so4溶液，杂质为zn离子，初始ph＝1，调节后的待处理液的h2so4的质量浓度为8％，ph＝8.5。所述调节液为naoh。
[0053]
将待处理液的ph调节至至8.5，将h2so4溶液中的zn离子沉淀析出zn(oh)2。通过使所述待处理液的ph调节至设定值，从而将所述待处理液中的zn离子生成zn(oh)2沉淀析出。再通过双极膜工艺恢复至初始ph，获取第一回收液h2so4溶液，第二回收液naoh。完成对h2so4溶液的除杂。
[0054]
zn在酸性溶液中以zn2‑
离子存在。而在中性偏碱性条件下以zn(oh)3形式沉淀。不同酸碱情况下zn存在如下平衡反应：
[0055]
zn(oh)2→
2oh
‑
zn2‑
，ksp＝1.2
×
10
‑
17
[0056]
考虑上述平衡，ph与zn在溶液中溶解度关系如下：
[0057]
[0058]
[0059][0060]
可看出zn的溶解度在ph＝8.5时浓度低于10
‑5mol/l，即达到完全沉淀、不溶解的标准，多余的zn则以zn(oh)2的形态生成沉淀，从而达到去除溶液中zn离子的目的。
[0061]
再对调节后的待处理液通过双极膜工艺处理，将不含zn离子的h2so4溶液回收。
[0062]
在一种可选的实施例中，所述待处理液为回收铝合金化铣处理过程中生成的废碱液，经过可循环调节待处理液ph的工艺处理后，可将杂质清除，第一回收液进行回收利用，第二回收液作为调节液回收利用。
[0063]
更为具体的，双极膜工艺的膜堆是由阴离子膜、阳离子膜和双极膜组成的。
[0064]
阴、阳离子膜：目的是让特定的离子通过，达到酸碱分离的目的。
[0065]
双极膜：两侧分别附着有阴、阳离子膜，中间夹层为催化膜。在电催动的过程中。催化膜会将膜中渗透的h2o电解成h

离子和oh
‑
离子。离子再分别从两侧的阴阳离子膜进入双极膜两侧的腔室。
[0066]
盐室：na2so4溶液，在电场和两侧阴、阳离子膜的作用下，被拆解。na

离子从阳离子膜离开，so
42
‑
从阴离子膜离开。浓度不断下降，最终生成低盐度水。
[0067]
酸室：初始溶液为水，酸室一侧是双极膜，一侧为阴离子膜。不断接受源自双极膜提供的h 离子和穿过阴离子膜的so
42
‑
形成h2so4溶液。
[0068]
碱室：初始溶液为水，酸室一侧是双极膜，一侧为阳离子膜。初始溶液为水，不断接受源自双极膜提供的oh
‑
离子和穿过阳离子膜的na

形成naoh溶液。
[0069]
极水室：配置2
‑
4％na2so4溶液，仅作为电极保护，导电用。工艺中无消耗。
[0070]
双极膜提供h

离子和oh
‑
离子，相比普通的电解，电渗析。当naoh和h2so4浓度较高时，化学反应势会大于电场势，此时拆分较为困难。而双极膜加在中间可以缓解直接中和反应。同时生成h

离子和oh
‑
离子用于配对。因此初始盐溶液虽然为6％～10％，但回收的酸碱循环浓缩至8％甚至更高。
[0071]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。