专利名称：一种废水中硫酸根的脱除方法
技术领域：
本发明属于环境工程领域，涉及一种硫酸根废水处理方法，特别是涉及采用复盐法去除废 水中硫酸根离子的方法。
背景技术：
高浓度硫酸盐废水大量存在于矿山、冶金、食品及医药等行业中，这些废水不经处理直接 排入水体，将会产生一系列危害，如①腐蚀管道。在各类输水管中，它将直接减小水的电阻 而增加腐蚀，间接地影响到硫酸盐还原菌的循环和生物腐蚀的传播；②过量的硫酸根可使水体 产生恶臭，影响水的感官性状及其使用；dM量的硫酸根不利于作物生长，使土地盐渍化； 含有硫酸盐的饮用水有苦涩味，并有致泻作用，如长期饮用，将引起腹湾和消化不良等症状。 因此，水中硫酸根含量的高低对其使用性能的影响越来越引起人们的关注。目前，脱除硫酸根的技术方法主要郁aCl逸、CaCl逸及冷冻法。BaCl逸是工业应用最广 泛的化学除SQ^方法，其工艺操作简单、去除效果好，但具有本身有较强的毒性、jC存条件要 求高、使用成本高等缺点。CaCl2法由于硫酸钙的溶度积较大，去除8042—的效果较氯化钡法差。 冷冻法由于脱除硫酸根的能耗相当大，目前工业上应用极为少见。近几年，人们开发出了离子 交换法、膜分离法及吸附法等。其中离子交换法是用树脂交换盐水中硫酸根，并且定期洗脱树 脂，具有吸附、脱附速度快，操作方便等优点。膜分离法是由加拿大Kvaemerchenetics公司开发的一种新型脱除硫酸根离子的技术，可以有效地从盐水溶液单价阴离子cr中分离出so42—，具有硫酸根脱除率高，操作简便，成本较低等特点。但是，目前这些方法主要局限于氯碱生产过程 盐水中硫酸根的脱除，而在冶金、矿山等工业废水处理领域的应用研究报道极少。此外，也有采用针铁石、柱撑蒙脱石、焙烧水滑石等吸附去除水中硫酸根离子的文献报道，但此类方法受 溶液pH、操作aS等因素影响较大，尚在实验研究阶段。为此，我们提出了以水合硝酸铝及氢氧化钙为脱除剂以去除废水中的硫酸根的方法。该方法基于如下的原理8042—能与<:&2+、 AP在一定条件下形成复合物沉淀，使soZ从溶液中高效脱除。发明内容本发明的目的是提出了一种以水合硝酸铝及氢氧化钙为脱除剂去除废水中的硫酸根离子 的方法。本发明的目的是通过以下方式实现的。一种硫酸根废水的处理方法，其特征在于，向工业硫酸根废水中按SOf/A产摩尔比为 0.8-1.1:1的比例加入Al(N03)y9H20，用氢氧化转调节pH值至9-12，搅拌反应，形成复合物 Ca6Al2 (S04)3(OH)ir26H20沉淀，固液分离。所述反应温度20-40 °C。所述反应时间为30-90 min。本发明的具体技术方案为向工业硫酸根废水中按S(V7A^+摩尔比为0.8-1.1:1的比例加 入A1(N03)3'9H20，控制反应温度2040 °C，用氢氧化l^调节体系的pH值为9-12，搅拌反应 30-90 min，体系中5042-能与Ca2+、 "3+形成复合物CagAb (S04)3(OH)12'26H20沉淀(见附图1)， 之后进行固液分离，得到低浓度硫酸根离子的净化水。采用本发明可将初始浓度1300 — 2000mg/L冶金、矿山等排放的硫酸根废水处理至出水SO^浓度低于100mg/L。针对现有硫酸根脱除方法存在的成本高、操作复杂、难以工业化等不足，开发出一种操作 过程简便，反应速度快，受驗影响较小，处理高效，适于工业应用的新方法，从而实现工业 硫酸根废水的有效处理。
图l:沉淀物的XRD图谱。
具体实施方式
以下实施例旨在说明本发明，而不是对本发明作进一步的限定。 实施例1釆用CaS04'2H20、 Na2SOf等试剂配制浓度为1720mg/L的模拟工业SO/废水。取8042-溶液体积为200 ml，反应温度为25 'C，加入1.24g A1(N03)3'9H20，用氢氧化钙调节溶液pH 值为10.5，搅拌90min，沉淀，过滤，取滤液分析，SO/'浓度为75.6mg/L。实施例2采用CaSQr2H20、 Na2S04等试剂配制浓度为1290 mg/L的模拟工业8042-废水。取8042-溶液体积为200 ml，反应温度为25 'C，加入0.93g A1(N03)3'9H20，用氢氧化韩调节溶液pH 值为12.0，搅拌60min，沉淀，过滤，取滤液分析，SO,浓度为803mg/L。实施例3取硫酸根离子浓度为1720 mg/L的株冶集团铅锌冶炼工业废水5L，反应温度为30。C，加 A31gAI(N03)3.9H20，用氢氧化钙调节溶液pH值为ll.O，搅拌60min，沉淀，取上清液分析， SO -浓度为82.7mg/L。
权利要求
1、一种硫酸根废水的处理方法，其特征在于，向工业硫酸根废水中按8O42-/Al3+摩尔比为0.8-1.1∶1的比例加入Al(NO3)3·9H2O，用氢氧化钙调节pH值至9-12，搅拌反应，形成复合物Ca6Al2(SO4)3(OH)12·26H2O沉淀，固液分离。
2、 根据权利要求1所述的一种硫酸根废水的处理方法，其特征在于，所述反应温度2040。C。
3、 根据权利要求1所述的一种硫酸根废水的处理方法，其特征在于，所述反应时间为30-90min。
全文摘要
本发明公开了一种复盐法处理硫酸根废水的方法。提出了以水合硝酸铝及氢氧化钙为脱除剂以去除废水中的硫酸根离子。向初始浓度1300-2000mg/L的冶金、矿山行业硫酸根废水中按SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>/Al<sup>3+</sup>摩尔比为0.8-1.1∶1的比例加入Al(NO<sub>3</sub>)<sub>3</sub>·9H<sub>2</sub>O，控制反应温度20-40℃，用氢氧化钙调节体系的pH值为9-12，搅拌反应30-90min，体系中SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>与Ca<sup>2+</sup>、Al<sup>3+</sup>形成复合物Ca<sub>6</sub>Al<sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>3</sub>(OH)<sub>12</sub>·26H<sub>2</sub>O(钙矾石)沉淀，之后进行固液分离，得到出水硫酸根离子浓度低于100mg/L的净化水。本发明具有操作简便，反应速度快，受温度影响小，处理高效等优点。
文档编号C02F1/58GK101407356SQ200810143459
公开日2009年4月15日 申请日期2008年10月31日 优先权日2008年10月31日
发明者兵 彭, 彭小玉, 杨志辉, 柴立元, 王云燕, 王海鹰, 舒余德, 闵小波, 燕 黄 申请人:中南大学