一种酸性环境下含钠盐水溶液的除钠方法与流程

文档序号:11669417阅读:1228来源:国知局

本发明涉及环境技术的废水处理领域,特别是一种酸性环境下含钠盐水溶液的除钠方法。



背景技术:

随着工业的发展,工业废水的排放总量急剧增加。精细化工、生物化工、造纸、制革等领域经常会排放含盐废水。高浓度的盐溶液对生物具有抑制和毒害作用,并使土地盐渍化,从而危害环境。此外,许多生产工艺中,循环使用的工艺水由于盐的不断累积,含盐量较高,易出现结晶或沉淀,堵塞管路,增加传热或传质阻力,影响工艺的稳定性。

长期以来,我国对排放水中无机盐的含量没有严格的限制,随着环境保护力度的加强,排放水中无机盐的含量将会受到严格的限制。

比较处理含盐废水常用的物理、化学和生物三类方法,由于钠离子不是生物的主要成分,在生物体(例如植物)内的含量较低,因而单位质量的生物所能固着的钠量有限。因此相比于物理和化学处理法,生物处理法在处理高钠废水时时间长,效率低。

膜分离和蒸发—结晶法是目前的主要脱盐方法。基于膜分离的脱盐技术更适用于淡盐水的脱盐,当含盐浓度较高时,能耗、成本急剧增加。而且处理后得到的浓盐水仍待处理。此外,膜分离所需技术设备价格较高,投资较大。而且膜再生时还将产生相当量的废水或有机溶剂。而蒸发—结晶法亦需要提供足够的能量使水汽化,能耗亦较大。



技术实现要素:

本发明的目的是为了保护环境,同时满足工艺需要,而提供一种酸性环境下含钠盐水溶液的除钠方法。该方法包括加入草酸或能产生草酸的试剂,同时控制温度,经过静置,沉淀后,分离出含钠沉淀物。

本发明公开了一种酸性环境下含钠盐水溶液的除钠方法,其特征在于:一定温度下,在含有钠盐的待处理水溶液中加入草酸或能产生草酸的试剂,然后静置溶液,析出沉淀,最后分离含钠沉淀物,得到酸性预处理液。所述温度为0~40℃,ph值小于7。

本发明所述钠盐是氯化钠、硝酸钠、硫酸钠、乙酸钠中的一种或它们的混合物。草酸与钠的摩尔比为0.5~5:1。采用分批加入草酸,并及时分离含钠沉淀物,直至不产生沉淀。分离含钠沉淀物后得到的酸性预处理液,可加入氨气、氢氧化钙、氢氧化镁中的一种或它们的混合物等碱性物质中和,或分离含钠沉淀物后得到的酸性处理液,采用浓缩、脱除酸性气体等传统化工操作进一步处理。

本发明开发的含钠盐水溶液的除盐方法,可用于治理含盐工业废水,减轻对生物的抑制和毒害作用,减轻环境污染;或降低循环使用工艺水中的含盐量,保障生产工艺的稳定。

本发明的特点是基于自然界自净化作用和植物固盐机理,通过对在高浓度钠盐环境下生长植物根部的分析,确定沉淀剂的组成,然后利用沉降的方法脱除钠离子。通过加入草酸或能产生草酸的试剂,同时控制溶液温度,可有效降低溶液中的钠含量。

本发明设备简单,投资小,所用原料经济易得,操作简便,未向体系中引入有害元素,因此是一种环境友好型处理工艺。分离出的含钠沉淀亦为有价值的化工原料,可回收使用,兼顾经济节约和环境保护。该工艺可广泛应用于精细化工、生物化工、造纸、制革等领域所排放的含钠盐废水的处理。

附图说明

图1为本发明处理含硝酸钠溶液所得沉淀物的xrd图谱。

具体实施方式

实施例1:在30℃下,将16gnano3溶于100ml水中,强烈搅拌下,第一次先加入1g二水草酸。加毕后,在室温(约20℃)下静置(20℃下nano3的饱和溶解度约为87gnano3/100g水),直至沉淀不再继续增加,过滤除去含钠沉淀物。沉淀物约重0.95g。经元素分析,沉淀物中na和c含量分别为18.2%和17.2%,而n含量~0%。该沉淀物的xrd图谱见附图1。

在除去含钠沉淀物的酸性溶液中再加入1g二水草酸,重复上面的操作,直至不再产生沉淀。得到的酸性溶液通入氨气至ph6~6.5,可用作植物营养液。

实施例2:在35℃下,将12gnacl溶于100ml水中,强烈搅拌下,先加入1g二水草酸。加毕后,在约15℃下静置(15℃下nacl的饱和溶解度约为34gnacl/100g水),直至沉淀不再继续增加,过滤除去含钠沉淀物。沉淀物约重0.9g。经元素分析,沉淀物中na和c含量分别为16.9%和18.6%,cl含量~0%。该沉淀物的xrd图谱与实施例1得到的沉淀的xrd图谱非常相似(参见附图1)。

在除去含钠沉淀物的酸性溶液中再加入1g二水草酸,重复上面的操作,直至不再产生沉淀。

得到的含盐酸溶液可通过传统的解吸、吸收、蒸馏等操作进一步处理,达到回收使用的目的。

实施例3:40℃下,将14.0gna2so4溶于100ml水中,强烈搅拌下,先加入1g二水草酸。加毕后,在20℃下静置(20℃下na2so4的饱和溶解度约为19gna2so4/100g水),直至沉淀不再继续增加,过滤除去含钠沉淀物。沉淀物约重0.85g。经元素分析,沉淀物中na和c的含量分别为17.9%和17.5%,s含量~0%。该沉淀物的xrd图谱与实施例1得到的沉淀的xrd图谱非常相似(参见附图1)。

在除去含钠沉淀物的酸性溶液中再加入1g二水草酸,重复上面的操作,直至不再产生沉淀。

得到的含硫酸溶液可通过已有技术浓缩回用;或加入氢氧化钙或氢氧化镁进行中和处理,得到的硫酸钙或硫酸镁精制后可用做化工原料。

实施例4:在10℃下,将20g无水乙酸钠溶于100ml水中,强烈搅拌下,先加入1g二水草酸。加毕后,在0~5℃下静置(0℃下乙酸钠的饱和溶解度约为36.2g乙酸钠/100g水),直至沉淀不再继续增加,过滤除去含钠沉淀物。沉淀物约重0.83g。经元素分析,沉淀物中na和c的含量分别为18.0%和17.4%。该沉淀物的xrd图谱与实施例1得到的沉淀的xrd图谱非常相似(参见附图1)。

在除去含钠沉淀物的酸性溶液中再加入1g二水草酸,重复上面的操作,直至不再产生沉淀。

得到的含乙酸溶液可通过已有技术进行浓缩精制,可用做化工原料。

以上所述仅为本发明的部分实例,并非用来限制本发明。但凡依本发明内容所做的均等变化与修饰,都为本发明的保护范围之内。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种酸性环境下含钠盐水溶液的除钠方法。受植物固盐现象的启发本方法通过首先水培耐钠植物,之后分析其根部组成,确定沉淀剂的成份,然后利用沉降的方法脱除钠盐。该方法包括加入草酸或能产生草酸的试剂,同时控制待处理的温度,即可得到含钠的沉淀物。该方法的特点是通过控制草酸或能产生草酸的试剂的加入量及控制溶液的温度,可降低含钠盐水溶液中的钠含量。所用原料经济易得,设备简单,未向体系中引入有害元素,分离出的沉淀亦为有价值的化学原料。该工艺可广泛应用于精细化工、生物化工、造纸等领域所排放的含钠盐废水的处理。

技术研发人员:孙波;胡攀登;万钧;张春雪;吴新世
受保护的技术使用者:天津理工大学
技术研发日:2017.04.11
技术公布日:2017.07.25
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