一种用醇或醛处理高价铬废水的方法与流程

文档序号:16260777发布日期:2018-12-14 21:30阅读:491来源:国知局

本发明属于工业废水处理,具体是一种用醇或醛处理高价铬废水的方法。

背景技术

高价铬(三氧化铬,重铬酸,铬酸)由于氧化电势高,氧化能力强,价格成本低,是一种工业常用的氧化剂,如有机醇氧化成羧酸,酮等过程,一般都选用高价铬(三氧化铬,重铬酸,铬酸)。随着工业生产规模的扩大,工业铬废水排放量逐年升高,但是铬是重金属之一,怎样消除铬重金属污染是当今面临的严峻问题之一。

三价铬对人体几乎不产生有害作用,未见引起工业中毒的报道。六价铬进入人体的铬被积存在人体组织中,代谢和被清除的速度缓慢。铬进入血液后,主要与血浆中的球蛋白、白蛋白、r-球蛋白结合。六价铬还可透过红细胞膜,15分钟内可以有50%的六价铬进入细胞,进入红细胞后与血红蛋白结合。铬的代谢主要从肾排出,少量经粪便排出。六价铬对人主要是慢性毒害,它可以通过消化道、呼吸道、皮肤和粘膜侵入人体,在体内主要积聚在肝、肾和内分泌腺中。通过呼吸道进入的则易积存在肺部。六价铬有强氧化性,所以慢性中毒往往以局部损害开始逐渐发展到不可救药。经呼吸道侵入人体时,开始侵害上呼吸道,引起鼻炎、咽炎和喉炎。引起肾脏、肝脏、神经系统和血液的广泛病变,导致死亡。长期职业接触、空气污染或接触铬的灰尘,可引起皮肤过敏和溃疡,鼻腔的炎症、坏死,甚至肺癌。经口摄入,可引起胃肠道损伤,循环障碍、肾衰竭。

因此,高价铬废水安全处理,安全排放都亟待解决。现有技术中,大部分铬废水用低价硫进行还原,形成高盐废水,造成水体污染。



技术实现要素:

本发明的目的是提供了一种用醇或醛处理高价铬废水的方法。

本发明的技术解决方案是:一种用醇或醛处理高价铬废水的方法,包括以下步骤:在机械搅拌下,加入工业六价铬废水和c1~c4醇,工业六价铬废水中六价铬与醇的摩尔比为1:1~2,搅拌均匀,在40~65℃条件下反应1~5h,c1~c4醇还原六价铬为三价铬,c1~c4醇转化为c1~c4醛再进一步转化为c1~c4酸,待冷却至室温,加入氢氧化钠,工业六价铬废水中六价铬与naoh的摩尔比为1:2~4,进行沉淀,待沉淀完全后进行过滤,将沉淀物与上层清液进行分离,得到澄清水相,取上层清液检测的含量。

在机械搅拌下,加入工业六价铬废水和c1~c4醇,工业六价铬废水中六价铬与醇的摩尔比为1:1.6~2,搅拌均匀,在60~65℃条件下反应3~4h,待冷却至室温,加入氢氧化钠,工业六价铬废水中六价铬与naoh的摩尔比为1:2.5~3.5,进行沉淀,待沉淀完全后进行过滤,将沉淀物与上层清液进行分离,得到澄清水相,取上层清液检测的含量。

在机械搅拌下,加入工业六价铬废水和c1~c4醛,工业六价铬废水中六价铬与醛的摩尔比为1:1~4,搅拌均匀,在20~60℃条件下反应1~5h,c1~c4醛还原六价铬为三价铬,c1~c4醛转化为c1~c4酸,待冷却至室温,加入氢氧化钠,工业六价铬废水中六价铬与naoh的摩尔比为1:2~4,进行沉淀,待沉淀完全后进行过滤,将沉淀物与上层清液进行分离,得到澄清水相,取上层清液检测的含量。

在机械搅拌下,加入工业六价铬废水和甲醛,工业六价铬废水中六价铬与甲醛的摩尔比为1:3~4,搅拌均匀,在40~60℃条件下反应3~5h,待冷却至室温,加入氢氧化钠,工业六价铬废水中六价铬与naoh的摩尔比为1:2.5~3.5,进行沉淀,待沉淀完全后进行过滤,将沉淀物与上层清液进行分离,得到澄清水相,取上层清液检测的含量。

本发明的技术效果:本发明以低级醇或醛做还原剂,将六价铬还原成三价铬,经氢氧化钠形成氢氧化铬沉淀过滤除去,操作简单,水中处理效果明显。

具体实施方式

实施例1

在机械搅拌下,向5l三口瓶中加入工业铬废水2l和甲醇20g,工业铬废水中h2cro4的浓度为22690mg/l,h2cro4计算量为45.38g=2l*22690mg/l,搅拌均匀,在65℃条件下反应3h,待冷却至室温,加入氢氧化钠46.15g,进行沉淀,待沉淀完全后进行过滤,将沉淀物与上层清液进行分离,得到澄清水相,取上层清液检测的含量,

实施例2

在机械搅拌下,向5l三口瓶中加入工业铬废水2l和甲醇20g,工业铬废水中h2cro4的浓度为22690mg/l,h2cro4计算量为45.38g=2l*22690mg/l,搅拌均匀,在60℃条件下反应5h,待冷却至室温,加入氢氧化钠46.15g,进行沉淀,待沉淀完全后进行过滤,将沉淀物与上层清液进行分离,得到澄清水相,取上层清液检测的含量,

实施例3

在机械搅拌下,向5l三口瓶中加入工业铬废水2l和甲醇30g,工业铬废水中h2cro4的浓度为22690mg/l,h2cro4计算量为45.38g=2l*22690mg/l,搅拌均匀,在50℃条件下反应4h,待冷却至室温,加入氢氧化钠46.15g,进行沉淀,待沉淀完全后进行过滤,将沉淀物与上层清液进行分离,得到澄清水相,取上层清液检测的含量,

实施例4

在机械搅拌下,向5l三口瓶中加入工业铬废水2l和乙醇29.6g,工业铬废水中h2cro4的浓度为22690mg/l,h2cro4计算量为45.38g=2l*22690mg/l,搅拌均匀,在65℃条件下反应3h,待冷却至室温,加入氢氧化钠46.15g,进行沉淀,待沉淀完全后进行过滤,将沉淀物与上层清液进行分离,得到澄清水相,取上层清液检测的含量,

实施例5

在机械搅拌下,向5l三口瓶中加入工业铬废水2l和乙醇29.6g,工业铬废水中h2cro4的浓度为22690mg/l,h2cro4计算量为45.38g=2l*22690mg/l,搅拌均匀,在60℃条件下反应5h,待冷却至室温,加入氢氧化钠46.15g,进行沉淀,待沉淀完全后进行过滤,将沉淀物与上层清液进行分离,得到澄清水相,取上层清液检测的含量,

实施例6

在机械搅拌下,向5l三口瓶中加入工业铬废水2l和丙醇38.5g,工业铬废水中h2cro4的浓度为22690mg/l,h2cro4计算量为45.38g=2l*22690mg/l,搅拌均匀,在65℃条件下反应5h,待冷却至室温,加入氢氧化钠46.15g,进行沉淀,待沉淀完全后进行过滤,将沉淀物与上层清液进行分离,得到澄清水相,取上层清液检测的含量,

实施例7

在机械搅拌下,向5l三口瓶中加入工业铬废水2l和甲醇20g,工业铬废水中h2cro4的浓度为22690mg/l,h2cro4计算量为45.38g=2l*22690mg/l,搅拌均匀,在65℃条件下反应3h,待冷却至室温,加入氢氧化钠30.77g,进行沉淀,待沉淀完全后进行过滤,将沉淀物与上层清液进行分离,得到澄清水相,取上层清液检测的含量,

实施例8

在机械搅拌下,向5l三口瓶中加入工业铬废水2l和甲醇20g,工业铬废水中h2cro4的浓度为22690mg/l,h2cro4计算量为45.38g=2l*22690mg/l,搅拌均匀,在65℃条件下反应3h,待冷却至室温,加入氢氧化钠61.53g,进行沉淀,待沉淀完全后进行过滤,将沉淀物与上层清液进行分离,得到澄清水相,取上层清液检测的含量,

为了确定本发明的最佳原料配比以及最佳工艺步骤,进行了大量的实验室研究试验,各种试验情况如下:

1、反应温度对铬废水处理影响

按照铬废水铬酸、甲醇与naoh的摩尔比为1:1.67:3,分别在40、50、60、65℃反应3小时,待冷却至室温,加入氢氧化钠,沉淀,然后过滤,得到澄清水相。试验结果见表1。

表1反应温度对铬废水处理的影响

由表1可见,60~65℃反应3小时处理条件较好,其中65℃回流处理结果最佳。

2、反应时间对铬废水处理的影响

按照铬废水铬酸、甲醇与naoh的摩尔比为1:1.67:3,分别在65℃回流反应1、2、3、4小时,待冷却至室温,加入氢氧化钠,沉淀,然后过滤,得到澄清水相。试验结果见表2。

表2反应时间对铬废水处理的影响

由表2可见,65℃反应3~4小时处理条件较好,3小时处理条件最佳。

综合试验1和2,本发明选择40~65℃反应1~4小时,优选60~65℃反应3~4小时,最佳为65℃反应3小时。

3、醇种类对铬废水处理的影响

分别按照铬废水铬酸、醇(甲醇、乙醇、丙醇、丁醇)与naoh的摩尔比为1:1.67:3,65℃回流反应3小时,待冷却至室温,加入氢氧化钠,沉淀,然后过滤,得到澄清水相。试验结果见表3。

表3醇种类对铬废水处理的影响

由表3可见:甲醇、乙醇价格最便宜处理条件较好,甲醇处理条件最佳。

4、甲醇用量对铬废水处理的影响

分别按照铬废水铬酸、甲醇与naoh的摩尔比为1:1:3、1:1.3:3、1:1.6:3、1:1.67:3、1:1.7:3、1:2:3,65℃回流反应3小时,待冷却至室温,加入氢氧化钠,沉淀,然后过滤,得到澄清水相。试验结果见表4。

表4甲醇用量对铬废水处理的影响

由表4可见:铬废水铬酸、甲醇与naoh配比在1:1.6~2:3处理条件较好,1:1.67:3处理条件最佳。

5、naoh用量对铬废水处理的影响

分别按照铬废水铬酸、甲醇与naoh的摩尔比为1:1.67:2、1:1.67:2.5、1:1.67:3、1:1.67:3.5、1:1.67:4,65℃回流反应3小时,待冷却至室温,加入氢氧化钠,沉淀,然后过滤,得到澄清水相。试验结果见表5。

表5naoh用量对铬废水处理的影响

由表5可见:铬废水铬酸、甲醇与naoh配比在1:1.67:2.5~3.5处理条件较好,1:1.67:3处理条件最佳。

综合试验3、4和5的结果,本发明选择铬废水铬酸、醇(甲醇、乙醇、丙醇、丁醇)与naoh,摩尔比为1:1:2~4、1:1.3:2~4、1:1.6:2~4、1:1.67:2~4、1:1.7:2~4、1:2:2~4,优选铬废水铬酸、醇(甲醇、乙醇)与naoh摩尔比为1:1.6~2:3,最佳选择铬废水铬酸、甲醇与naoh,摩尔比为1:1.67:3。

实施例9

在机械搅拌下,向5l三口瓶中加入工业铬废水2l和37%甲醛水溶液104g,工业铬废水中h2cro4的浓度为22690mg/l,h2cro4计算量为45.38g=2l*22690mg/l,搅拌均匀,在40℃条件下反应3h,待冷却至室温,加入氢氧化钠46.15g,进行沉淀,待沉淀完全后进行过滤,将沉淀物与上层清液进行分离,得到澄清水相,取上层清液检测的含量,

实施例10

在机械搅拌下,向5l三口瓶中加入工业铬废水2l和37%甲醛水溶液104g,工业铬废水中h2cro4的浓度为22690mg/l,h2cro4计算量为45.38g=2l*22690mg/l,搅拌均匀,在60℃条件下反应5h,待冷却至室温,加入氢氧化钠46.15g,进行沉淀,待沉淀完全后进行过滤,将沉淀物与上层清液进行分离,得到澄清水相,取上层清液检测的含量,

实施例11

在机械搅拌下,向5l三口瓶中加入工业铬废水2l和37%甲醛水溶液104g,工业铬废水中h2cro4的浓度为22690mg/l,h2cro4计算量为45.38g=2l*22690mg/l,搅拌均匀,在20℃条件下反应5h,待冷却至室温,加入氢氧化钠46.15g,进行沉淀,待沉淀完全后进行过滤,将沉淀物与上层清液进行分离,得到澄清水相,取上层清液检测的含量,

实施例12

在机械搅拌下,向5l三口瓶中加入工业铬废水2l和40%乙醛水溶液129.5g,工业铬废水中h2cro4的浓度为22690mg/l,h2cro4计算量为45.38g=2l*22690mg/l,搅拌均匀,在40℃条件下反应3h,待冷却至室温,加入氢氧化钠46.15g,进行沉淀,待沉淀完全后进行过滤,将沉淀物与上层清液进行分离,得到澄清水相,取上层清液检测的含量,

实施例13

在机械搅拌下,向5l三口瓶中加入工业铬废水2l和丙醛44.6g,工业铬废水中h2cro4的浓度为22690mg/l,h2cro4计算量为45.38g=2l*22690mg/l,搅拌均匀,在40℃条件下反应3h,待冷却至室温,加入氢氧化钠46.15g,进行沉淀,待沉淀完全后进行过滤,将沉淀物与上层清液进行分离,得到澄清水相,取上层清液检测的含量,

实施例14

在机械搅拌下,向5l三口瓶中加入工业铬废水2l和37%甲醛水溶液104g,工业铬废水中h2cro4的浓度为22690mg/l,h2cro4计算量为45.38g=2l*22690mg/l,搅拌均匀,在40℃条件下反应3h,待冷却至室温,加入氢氧化钠30.77g,进行沉淀,待沉淀完全后进行过滤,将沉淀物与上层清液进行分离,得到澄清水相,取上层清液检测的含量,

实施例15

在机械搅拌下,向5l三口瓶中加入工业铬废水2l和37%甲醛水溶液104g,工业铬废水中h2cro4的浓度为22690mg/l,h2cro4计算量为45.38g=2l*22690mg/l,搅拌均匀,在40℃条件下反应3h,待冷却至室温,加入氢氧化钠61.53g,进行沉淀,待沉淀完全后进行过滤,将沉淀物与上层清液进行分离,得到澄清水相,取上层清液检测的含量,

为了确定本发明的最佳原料配比以及最佳工艺步骤,进行了大量的实验室研究试验,各种试验情况如下:

6、反应温度对铬废水处理影响

按照铬废水铬酸、甲醛与naoh的摩尔比为1:3.33:3,分别在20、30、40、50、60℃反应3小时,待冷却至室温,加入氢氧化钠,沉淀,然后过滤,得到澄清水相。试验结果见表6。

表6反应温度对铬废水处理的影响

由表6可见,40~60℃反应3小时处理条件较好,其中40℃处理结果最佳。

7、反应时间对铬废水处理的影响

按照铬废水铬酸、甲醛与naoh的摩尔比为1:3.33:3,分别在40℃反应1、2、3、4、5小时,待冷却至室温,加入氢氧化钠,沉淀,然后过滤,得到澄清水相。试验结果见表7。

表7反应时间对铬废水处理的影响

由表7可见,反应3~5小时处理条件较好,3小时处理条件最佳。

综合试验6和7,本发明选择20~60℃反应1~5小时,优选40~60℃反应3~5小时,最佳为40℃反应3小时。

8、醛种类对铬废水处理的影响

分别按照铬废水铬酸、醛(甲醛、乙醛、丙醛、丁醛)与naoh的摩尔比为1:3.33:3,40℃反应3小时,待冷却至室温,加入氢氧化钠,沉淀,然后过滤,得到澄清水相。试验结果见表8。

表8醛种类对铬废水处理的影响

由表8可见:甲醛、乙醛价格最便宜处理条件较好,甲醛处理条件最佳。

9、甲醛用量对铬废水处理的影响

分别按照铬废水铬酸、甲醛与naoh的摩尔比为1:1:3、1:2:3、1:3:3、1:3.33:3、1:3.67:3、1:4:3,40℃反应3小时,待冷却至室温,加入氢氧化钠,沉淀,然后过滤,得到澄清水相。试验结果见表9。

表9甲醛用量对铬废水处理的影响

由表9可见:铬废水铬酸、甲醛与naoh配比在1:3.33~4:3处理条件较好,1:3.33:3处理条件最佳。

10、naoh用量对铬废水处理的影响

分别按照铬废水铬酸、甲醛与naoh的摩尔比为1:3.33:2、1:3.33:2.5、1:3.33:3、1:3.33:3.5、1:3.33:4,40℃回流反应3小时,待冷却至室温,加入氢氧化钠,沉淀,然后过滤,得到澄清水相。试验结果见表10。

表10naoh用量对铬废水处理的影响

由表10可见:铬废水铬酸、甲醛与naoh配比在1:3.33:2.5~3.5处理条件较好,1:3.33:3处理条件最佳。

综合试验8、9和10的结果,本发明选择铬废水铬酸、醛(甲醛、乙醛、丙醛、丁醛)与naoh,摩尔比为1:1:2~4、1:2:2~4、1:3:2~4、1:3.33:2~4、1:3.67:2~4、1:4:2~4,优选铬废水铬酸、醛(甲醛、乙醛)与naoh摩尔比为1:3~4:2.5~3.5,最佳选择铬废水铬酸、甲醛与naoh,摩尔比为1:3.33:3。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1