CN102161523B - 一种用于活塞内冷油道清理废液的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于三废处理及回收技术领域，为一种用于活塞内冷油道清理废液的处理剂和处理方法，该方法包括：①确定活塞内冷油道各批次清理废液所含组分的含量及清理废液的pH值；②确定处理条件；③搅拌后得到上清液；④测定氢氧化镁处理后的清理废液中主含铜离子的去除率；⑤测定沉淀物，回收氧化铜。本发明的优点：此发明操作条件易控，处理周期短，回收率高，解决了活塞内冷油道预制件生产过程中含铜废液直接排放对环境造成的水体污染问题，使活塞内冷油道清理废液达到了排放标准且得到了再利用价值很高的氧化铜。
Description
技术领域
本发明属于三废处理及回收技术领域，涉及一种用于活塞内冷油道清理废液的处理剂和处理方法。
背景技术
本发明是基于高强化柴油发动机活塞内冷油道预制件压铸过程中产生的酸性硝酸铜废液展开的。这种内冷油道活塞是一种新型高技术活塞，在活塞压铸过程中为实现内冷油道的成型加入紫铜管做成预制件，在生产后期需要利用浓的强氧化性酸进行清理，将紫铜管腐蚀除去，从而产生大量的含铜酸性废液，浓度极高，是一种特殊的废液。铜对水生植物的毒性也很大，它使植物根系细胞质膜损伤，抑制氨基酸的合成，破坏叶绿素，含量高时，会使水生植物大量死亡，严重破坏水生生态系统，如果活塞内冷油道清理废液直接排放，对环境的危害极大。
目前国内外关于印刷电路板、电镀行业生产过程及矿山酸性废水中含铜酸性废液报道较多，根据废液的组成成分、pH值、产生量、含重金属种类的不同，采用的处理技术也不同。国内外相关工艺报道涉及硫化物沉淀法、铁屑置换、电解法等，这些方法处理步骤复杂，易产生二次污染，处理效率低；含铜工业废水相关处理剂涉及碳酸钠、氢氧化钠等，关于单一氢氧化镁作为处理剂报道不多，刘文辉等人采用氢氧化镁乳液、粉状氢氧化镁、粉状氧化镁处理实验室模拟含铜水样，其含铜浓度为37.7mg/L，pH值为2，其中粉状氢氧化镁处理后的铜离子去除率为98.6％。这种方法虽然简便，但针对的处理对象只是实验室模拟含铜水样，未见对实际生产中工业废液处理效果的报道。
专利公告号为CN1410367A的《污水生物处理用无机填料》是用蒙脱石粉、发泡剂、水玻璃和氢氧化镁混合成一种污水生物处理用无机填料。该专利虽然也使用氢氧化镁作为处理剂，但处理剂为几种物质混合制成，配比步骤复杂，且处理的是生物污水。
发明内容
本发明的技术方案是为了克服现有技术中存在的处理剂配比复杂、处理周期长等缺点，提供了一种用于活塞内冷油道清理废液的处理方法，解决了对于含铜高、酸性强的活塞内冷油道清理废液，经处理后可以达到排放标准，满足环保要求。
本发明的技术方案：
一种用于活塞内冷油道清理废液的处理方法，选取氢氧化镁作为活塞内冷油道清理废液的处理剂，处理方法的具体步骤如下：
第一步：标定活塞内冷油道清理废液：由于pH值随着处理剂的增加而增大，随之酸度逐渐减弱。排放水质要求pH值达到中性或弱碱性；因此需要确定活塞内冷油道各批次清理废液所含组分的含量及清理废液的pH值；
第二步：确定处理条件：取800ml清理废液，添加氢氧化镁处理剂，反应温度为室温，搅拌速率为600r/min，搅拌时间为2h；
第三步：搅拌后需要静置30～45min，得到上清液；
第四步：测定氢氧化镁处理后的清理废液中主含铜离子的去除率：经电感耦合等离子体光谱仪检测上清液中铜离子的浓度，计算出铜离子的去除率。
去除率(％)＝(1-上清液中铜离子浓度/清理废液中铜离子浓度)×100％；
第五步：测定沉淀物，回收氧化铜：沉淀物经过滤后于110℃干燥8h，灼烧得氧化铜，用X荧光光谱仪测定沉淀物中铜含量。
所说的标定活塞内冷油道清理废液步骤中每升清理废液的组分为：铜离子：2480mg～2520mg；铝离子：1.03mg～1.07mg；锰离子：0.0008mg～0.0012mg；硅离子：0.1001mg～0.1005mg；磷离子：0.025mg～0.029mg；镍离子：0.077mg～0.079mg；钛离子：0.0090mg～0.0091mg。
所说的确定处理条件步骤中添加的氢氧化镁处理剂为7～9克。
本发明的有益效果：
本发明采用单一粉状氢氧化镁作为处理剂，控制搅拌速率，调节搅拌时间，对活塞内冷油道清理废液进行处理。此发明操作条件易控，处理周期短，回收率高，解决了活塞内冷油道预制件生产过程中含铜废液直接排放对环境造成的水体污染问题，使活塞内冷油道清理废液达到了排放标准且得到了再利用价值很高的氧化铜。
具体实施方式
下面对本发明的实施方式做进一步详细描述。
本发明选取不同用量的氢氧化镁作为处理剂，室温下反应，设定反应的搅拌速率和搅拌时间，静置后用电感耦合等离子体光谱仪测定上清液中的铜离子浓度，计算得出清理废液的铜离子去除率；用X荧光光谱仪测定回收的氧化铜。
本发明的处理方法具体实施步骤为：
第一步：标定活塞内冷油道清理废液：由于pH值随着处理剂的增加而增大，随之酸度逐渐减弱。排放水质要求pH值达到中性或弱碱性；因此需要确定活塞内冷油道各批次清理废液所含组分的含量及清理废液的pH值。所述的每升清理废液的组分为：铜离子：2480mg～2520mg；铝离子：1.03mg～1.07mg；锰离子：0.0008mg～0.0012mg；硅离子：0.1001mg～0.1005mg；磷离子：0.025mg～0.029mg；镍离子：0.077mg～0.079mg；钛离子：0.0090mg～0.0091mg；pH值为1.5；
第二步：确定处理条件：取800ml清理废液，分别添加氢氧化镁处理剂为7g～9g，反应温度为室温，搅拌速率为600r/min，搅拌时间为2h，每一处理剂添加量均进行2～3次平行试验；
第三步：搅拌后静置30min，过滤得到上清液；
第四步：测定氢氧化镁处理后的清理废液中主含铜离子的去除率：经电感耦合等离子体光谱仪检测上清液中铜离子的浓度，计算得出铜离子的去除率。
去除率(％)＝(1-上清液中铜离子浓度/清理废液中铜离子浓度)×100％；
第五步：测定沉淀物，回收氧化铜：沉淀物经过滤后于110℃干燥8h，灼烧得氧化铜，用X荧光光谱仪测定沉淀物中铜含量。
实施例1：
第一步：活塞内冷油道清理废液由Cu、Si、Mn、Al、P、Ni等离子组成，每升清理废液的组分为：铜离子2480mg、铝离子1.03mg、锰离子0.0008mg、硅离子0.1001mg、磷离子0.025mg、镍离子0.077mg、钛离子0.0090mg；清理废液的pH值为1.5；
第二步：取800ml的活塞内冷油道清理废液，添加7g的氢氧化镁处理剂，反应温度为室温，搅拌速率为600r/min，搅拌时间为2h；
第三步：搅拌后静置30min；
第四步：测定氢氧化镁处理后的清理废液中主含铜离子的去除率为99.95％；
第五步：沉淀物经过滤后于110℃干燥8h，灼烧。
采用该技术处理后活塞内冷油道清理废液中主含铜离子的去除率为99.95％，排水水质达到国家排放标准；回收的氧化铜为2.89g。
实施例2：
第一步：活塞内冷油道清理废液由Cu、Si、Mn、Al、P、Ni等离子组成，每升清理废液的组分为：铜离子2500mg、铝离子1.05mg、锰离子0.0010mg、硅离子0.1003mg、磷离子0.027mg、镍离子0.078mg、钛离子0.0090mg；清理废液的pH值为1.5；
第二步：取800ml的活塞内冷油道清理废液，添加8g的氢氧化镁处理剂，反应温度为室温，搅拌速率为600r/min，搅拌时间为2h；
第三步：搅拌后静置30min；
第四步：测定氢氧化镁处理后的清理废液中主含铜离子的去除率为99.98％；
第五步：沉淀物经过滤后于110℃干燥8h，灼烧。
采用该技术处理后活塞内冷油道清理废液中主含铜离子的去除率为99.98％，排水水质达到国家排放标准；回收的氧化铜为2.90g。
实施例3：
第一步：活塞内冷油道清理废液由Cu、Si、Mn、Al、P、Ni等离子组成，每升清理废液的组分为：铜离子2520mg、铝离子1.07mg、锰离子0.0012mg、硅离子0.1005mg、磷离子0.029mg、镍离子0.079mg、钛离子0.0091mg；清理废液的pH值为1.5；
第二步：取800ml的活塞内冷油道清理废液，添加9g的氢氧化镁处理剂，反应温度为室温，搅拌速率为600r/min，搅拌时间为2h；
第三步：搅拌后静置30min；
第四步：测定氢氧化镁处理后的清理废液中主含铜离子的去除率为99.99％；
第五步：沉淀物经过滤后于110℃干燥8h，灼烧。
采用该技术处理后活塞内冷油道清理废液中主含铜离子的去除率为99.99％，排水水质达到国家排放标准；回收的氧化铜为2.90g。
Claims (1)
1.一种用于活塞内冷油道清理废液的处理方法，其特征在于：选取氢氧化镁作为活塞内冷油道清理废液的处理剂，处理方法的具体步骤如下：
第一步：标定活塞内冷油道清理废液：由于pH值随着处理剂的增加而增大，随之酸度逐渐减弱；排放水质要求pH值达到中性或弱碱性；因此需要确定活塞内冷油道各批次清理废液所含组分的含量及清理废液的pH值，其中每升活塞内冷油道清理废液含有：铜离子：2480mg～2520mg；铝离子：1.03mg～1.07mg；锰离子：0.0008mg～0.0012mg；硅离子：0.1001mg～0.1005mg；磷离子：0.025mg～0.029mg；镍离子：0.077mg～0.079mg；钛离子：0.0090mg～0.0091mg；
第二步：确定处理条件：取800ml清理废液，添加氢氧化镁处理剂7～9克，反应温度为室温，搅拌速率为600r/min，搅拌时间为2h；
第三步：搅拌后需要静置30～45min，得到上清液；
第四步：测定氢氧化镁处理后的清理废液中主含铜离子的去除率：经电感耦合等离子体光谱仪检测上清液中铜离子的浓度，计算出铜离子的去除率；
去除率(％)＝(1-上清液中铜离子浓度/清理废液中铜离子浓度)×100％；
第五步：测定沉淀物，回收氧化铜：沉淀物经过滤后于110℃干燥8h，灼烧得氧化铜，用X荧光光谱仪测定沉淀物中铜含量；
该废液经过上述废液处理方法处理后，达到了排放标准。
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| 刘文辉等.氢氧化镁处理酸性含铜废水的研究.《能源环境保护》.2006,第20卷(第4期),第34页第1-8段，第35页第1段. * |
| 赵建海等.氢氧化镁在环境污染治理中的应用研究进展.《环境污染治理技术与设备》.2002,第3卷(第5期),第66-67页. * |
| 邵磊等.水镁石脱除酸性废水中重金属的研究.《非金属矿》.2002,第25卷(第4期),第52-54页. * |
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