本发明涉及废水处理技术领域,尤其是一种高盐度废水转换成naoh溶液的工艺方法。
背景技术:
随着工业的飞速发展,人们对废水排放的要求也逐渐提高,其中高盐废水中主要含有的氯离子(cl-)和硫酸根离子(so42-)很难去除,目前,对于高盐废水中的氯离子和硫酸根离子的去除使用低温蒸发的方式,这种方式存蒸发设备昂贵,投资大,且需要热源,实际运营中吨水处理成本高;运营难度大、故障频发难克服,由于高盐废水成分复杂,蒸发过程中极易产生大量沉淀容易附着在换热管内壁形成硫酸钙、硅酸盐等复杂难清洗复合水垢,导致换热效率下降,吨水成本倍增,甚者堵塞入水口或出水口导致设备故障停机;预处理要求高,投资大、维护成本高。为此,人们开始研究将高盐废水中的氯离子和硫酸根离子去除的新方法。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种高盐度废水转换成naoh溶液的工艺方法,以解决上述的至少一个技术问题。
本申请的一个技术方案为:一种高盐度废水转换成naoh溶液的工艺方法,包括以下步骤:步骤1,将高盐废水导入反应池,向反应池中加入钙铝复合盐,将ph控制在11~12,搅拌反应2-6小时,去掉硫酸根离子和氯离子,形成混合液;步骤2,将所述混合液从底部导入沉淀池,同时加入絮凝剂,若所述混合液中含有络合铜,则加入重金属去除剂去除,所述混合液在所述沉淀池中沉淀1-2小时,在沉淀池的上部形成上清液;步骤3,所述上清液溢流至多介质过滤池过滤,溢流时如果钙硬度高,向多介质过滤池中加入碳酸钠进行沉淀,多介质过滤器过滤后的溶液形成含少量氯化钠或硫酸钠的澄清液。
优选的,所述重金属去除剂为有机硫重金属去除剂。
优选的,所述步骤3之后还包括将所述澄清液导入清水池的步骤。
优选的,所述钙铝复合盐为石灰与铝盐混合物。
优选的,所述铝盐为偏铝酸钠或氧化铝。
优选的,所述石灰中钙元素与铝盐中的铝元素的摩尔比为2~4:1。
优选的,所述铝盐为偏铝酸钠,所述石灰中钙元素与偏铝酸钠中的铝元素的摩尔比为3:1。
本发明提供的高盐度废水转换成naoh溶液的工艺方法,使高盐废水在碱性环境中,氢氧化钙与铝酸钠共存时,能与水中的硫酸根或氯离子包络反应,形成难溶于水的复合盐,此时阴离子被oh-填空,溶液中的硫酸根和氯离子转换成了碱,由于碱过量环境下,二价及以上的金属离子均生成难溶盐与复合盐一起被沉淀,水中剩下的几乎都是强碱比如氢氧化钠溶液。该方法简单,投资小,运营难度小。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
本申请所述的高盐废水指的是氯化钠或硫酸钠含量在10%-20%之间的废水,同时含有高浓度其他盐分。
本发明提供了一种高盐度废水转换成naoh溶液的工艺方法,包括以下步骤:
步骤1,将高盐废水导入反应池,向反应池中加入钙铝复合盐,通过生成氢氧化钙和偏铝酸钠,将硫酸根或氯离子包络反应生成沉淀,将ph控制在11~12,搅拌反应2-6小时,去掉硫酸根离子和氯离子,形成混合液;
反应方程式为:
6ca2++2al3++3so42-→ca6al2(so4)3(oh)12↓
4ca2++2al3++2cl-→ca4al2cl2(oh)12↓
步骤2,将所述混合液从底部导入沉淀池,同时加入絮凝剂,若所述混合液中含有络合铜,则加入重金属去除剂去除,所述混合液在所述沉淀池中沉淀1-2小时,在沉淀池的上部形成上清液,本步骤中产生的污泥可经过压滤机作固废处理;
步骤3,所述上清液溢流至多介质过滤池过滤,溢流时如果钙硬度高(硬度大于100mg/l),向多介质过滤池中加入碳酸钠进行沉淀,多介质过滤器过滤后的溶液形成含少量氯化钠或硫酸钠的澄清液,该澄清液可回用或进一步提纯使用。
上述重金属去除剂优选使用有机硫重金属去除剂,上述钙铝复合盐为石灰与铝盐混合物。为了便于后期处理,上述步骤3之后还包括将所述澄清液导入清水池的步骤。
处理之后的清液重金属含量一般在1~100微克/l,氯离子和硫酸根离子可以达到200mg/l范围以内,转换成强碱率能达到90%以上。
本申请的高盐废水处理原理为:使高盐废水在碱性环境中,氢氧化钙与铝酸钠共存时,能与水中的硫酸根或氯离子包络反应,形成难溶于水的复合盐,此时阴离子被oh-填空,溶液中的硫酸根和氯离子转换成了碱,由于碱过量环境下,二价及以上的金属离子均生成难溶盐与复合盐一起被沉淀,水中剩下的几乎都是强碱比如氢氧化钠溶液。
以下为本方案的具体实施例:
实施例1,实施例1a,在步骤1中,铝盐为氧化铝,石灰中钙元素与氧化铝中的铝元素的摩尔比为2:1,搅拌2小时,步骤2中混合液在沉淀池中沉淀2小时,处理之后的清液重金属含量为950微克/l,氯离子和硫酸根离子为195mg/l内,转换成强碱率能达到90.48%。
实施例1b,在步骤1中,铝盐为偏铝酸钠,石灰中钙元素与偏铝酸钠中的铝元素的摩尔比为2:1,搅拌4小时,步骤2中混合液在沉淀池中沉淀2小时,处理之后的清液重金属含量为750微克/l,氯离子和硫酸根离子为160mg/l内,转换成强碱率能达到92.45%。
实施例1c,在步骤1中,铝盐为偏铝酸钠,石灰中钙元素与偏铝酸钠中的铝元素的摩尔比为2:1,搅拌6小时,步骤2中混合液在沉淀池中沉淀2小时,处理之后的清液重金属含量为754微克/l,氯离子和硫酸根离子为153mg/l内,转换成强碱率能达到92.41%。
实施例2,实施例2a,在步骤1中,铝盐为氧化铝,石灰中钙元素与氧化铝中的铝元素的摩尔比为3:1,搅拌2小时,步骤2中混合液在沉淀池中沉淀2小时,处理之后的清液重金属含量为849微克/l,氯离子和硫酸根离子为181mg/l内,转换成强碱率能达到90.38%。
实施例2b,在步骤1中,铝盐为偏铝酸钠,石灰中钙元素与偏铝酸钠中的铝元素的摩尔比为3:1,搅拌4小时,步骤2中混合液在沉淀池中沉淀2小时,处理之后的清液重金属含量为641微克/l,氯离子和硫酸根离子为146mg/l内,转换成强碱率能达到93.09%。
实施例2c,在步骤1中,铝盐为偏铝酸钠,石灰中钙元素与偏铝酸钠中的铝元素的摩尔比为3:1,搅拌6小时,步骤2中混合液在沉淀池中沉淀2小时,处理之后的清液重金属含量为632微克/l,氯离子和硫酸根离子为149mg/l内,转换成强碱率能达到92.91%。
实施例3,实施例3a,在步骤1中,铝盐为氧化铝,石灰中钙元素与氧化铝中的铝元素的摩尔比为4:1,搅拌2小时,步骤2中混合液在沉淀池中沉淀2小时,处理之后的清液重金属含量为853微克/l,氯离子和硫酸根离子为178mg/l内,转换成强碱率能达到90.56%。
实施例3b,在步骤1中,铝盐为偏铝酸钠,石灰中钙元素与偏铝酸钠中的铝元素的摩尔比为4:1,搅拌4小时,步骤2中混合液在沉淀池中沉淀2小时,处理之后的清液重金属含量为639微克/l,氯离子和硫酸根离子为148mg/l内,转换成强碱率能达到93.12%。
实施例3c,在步骤1中,铝盐为偏铝酸钠,石灰中钙元素与偏铝酸钠中的铝元素的摩尔比为4:1,搅拌6小时,步骤2中混合液在沉淀池中沉淀2小时,处理之后的清液重金属含量为635微克/l,氯离子和硫酸根离子为151mg/l内,转换成强碱率能达到92.98%。
实施例4,实施例4a,在步骤1中,铝盐为偏铝酸钠,石灰中钙元素与偏铝酸钠中的铝元素的摩尔比为2:1,搅拌2小时,步骤2中混合液在沉淀池中沉淀2小时,处理之后的清液重金属含量为836微克/l,氯离子和硫酸根离子为169mg/l内,转换成强碱率能达到93.06%。
实施例4b,在步骤1中,铝盐为偏铝酸钠,石灰中钙元素与偏铝酸钠中的铝元素的摩尔比为2:1,搅拌4小时,步骤2中混合液在沉淀池中沉淀2小时,处理之后的清液重金属含量为839微克/l,氯离子和硫酸根离子为159mg/l内,转换成强碱率能达到93.10%。
实施例5,实施例5a,在步骤1中,铝盐为偏铝酸钠,石灰中钙元素与偏铝酸钠中的铝元素的摩尔比为3:1,搅拌2小时,步骤2中混合液在沉淀池中沉淀2小时,处理之后的清液重金属含量为597微克/l,氯离子和硫酸根离子为154mg/l内,转换成强碱率能达到93.67%。
实施例5b,在步骤1中,铝盐为偏铝酸钠,石灰中钙元素与偏铝酸钠中的铝元素的摩尔比为3:1,搅拌4小时,步骤2中混合液在沉淀池中沉淀2小时,处理之后的清液重金属含量为602微克/l,氯离子和硫酸根离子为161mg/l内,转换成强碱率能达到93.64%。
实施例6,实施例6a,在步骤1中,铝盐为偏铝酸钠,石灰中钙元素与偏铝酸钠中的铝元素的摩尔比为4:1,搅拌2小时,步骤2中混合液在沉淀池中沉淀2小时,处理之后的清液重金属含量为595微克/l,氯离子和硫酸根离子为156mg/l内,转换成强碱率能达到93.65%。
实施例6b,在步骤1中,铝盐为偏铝酸钠,石灰中钙元素与偏铝酸钠中的铝元素的摩尔比为4:1,搅拌4小时,步骤2中混合液在沉淀池中沉淀2小时,处理之后的清液重金属含量为604微克/l,氯离子和硫酸根离子为158mg/l内,转换成强碱率能达到93.68%。
通过上述实施例可以看出,铝盐为偏铝酸钠,石灰中钙元素与偏铝酸钠中的铝元素的摩尔比为3:1时能够达到更好的效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,第一、第二等词语只是用于名称的区分,不是对技术术语的限制,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。