CN103482811A - 对含低浓度金属离子的硫酸废水处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对含低浓度金属离子的硫酸的废水处理方法，首先向含少量金属离子的稀硫酸溶液中加入氨基化合物，室温搅拌后，过滤，得到含氨基化合物的硫酸盐沉淀剂及滤液1；其次将滤液1送入装有D101大孔吸附树脂的固定床，吸附后，得到滤液2；再将滤液2送入装有732强酸性阳离子交换树脂的固定床，即得完全处理后的滤液3；最后将硫酸盐沉淀剂进行热分解，得浓硫酸溶液及氨基化合物，将氨基化合物加入待处理的硫酸废水中进行循环使用。实现了低成本且简单、快捷的对硫酸废水中的硫酸进行充分回收再利用，并对处理后的废水能够实现达标排放。
Description
技术领域
本发明是关于硫酸废水的处理方法，特别是指一种对含低浓度金属离子的硫酸废水处理方法。
背景技术
硫酸是化工行业中利用率比较高的试剂之一，在冶金、矿山开发或有机合成等方面具有广泛的应用，然而如何方便、简单且低成本的对其工艺流程中产生的硫酸废水进行治理，是许多企业目前面临的一个技术难题。许多企业为了节约成本，并没有对排放出的废水进行完整的处理，甚至不处理而直接排放。
目前国内对硫酸废水的处理方法一般是采用蒸馏浓缩法或氢氧化钡（或氧化钙）沉淀法：
（1）当废水中的硫酸的浓度相对较高时，一般采用蒸馏浓缩法进行回收再利用，但由于硫酸的强腐蚀性，其对设备或装置具有较高的要求；而且硫酸废水中一般含有一定浓度的有机物或无机物，当采用浓缩法对硫酸进行再利用时，其浓缩液中的有机物或无机物的浓度也进一步提高，从而限制了这些回收后的硫酸的进一步再利用。
（2）当废水中的硫酸的浓度相对较低时，一般采用氢氧化钡或氧化钙进行沉淀处理，该法虽然一定程度上解决了硫酸的回收问题，但由于其副产品为硫酸钡或硫酸钙，其市场需求量不大，且经济价值不高；但由于废水中还有一定的金属离子，便会对用沉淀法得到的硫酸钡或硫酸钙副产品的纯度造成一定的影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种对含低浓度金属离子的硫酸的废水处理方法，可以实现低成本且简单、快捷的对硫酸废水中的硫酸进行充分回收再利用，并对处理后的废水能够实现达标排放。
为实现上述目的，本发明的解决方案是：
一种对含低浓度金属离子的硫酸的废水处理方法，具体步骤为：
步骤1、首先向含少量金属离子的稀硫酸溶液中加入氨基化合物，室温搅拌后，过滤，得到含氨基化合物的硫酸盐沉淀剂及滤液1；
步骤2、其次将滤液1送入装有D101大孔吸附树脂的固定床，吸附后，得到滤液2；
步骤3、再将滤液2送入装有732强酸性阳离子交换树脂的固定床，即得完全处理后的滤液3；
步骤4、将在步骤1中得到的硫酸盐沉淀剂进行热分解，得浓硫酸溶液及氨基化合物，将氨基化合物加入待处理的硫酸废水中进行循环使用。
所述步骤2中起吸附作用的D101大孔吸附树脂饱和吸附后，用部分待处理的硫酸废水进行洗脱而循环使用，而洗脱液同待处理的硫酸废水混合并加入氨基化合物进行继续处理。
所述步骤1中是向1吨含少量金属离子的1.0%-30.0%的稀硫酸溶液中加入0.01吨-0.08吨的氨基化合物，室温搅拌20分钟-60分钟，过滤，得到含氨基化合物的硫酸盐沉淀剂及滤液1。
所述步骤3中起吸附作用的732强酸性阳离子交换树脂饱和吸附后，用氯化钠溶液进行洗脱而再利用。
所述步骤3中氯化钠溶液浓度为5.0%-10.0%。
所述步骤4中的热分解温度为220°C-320°C。
所述步骤1中的金属离子为铁离子、镍离子、铬离子或铜离子。
所述步骤1中的氨基化合物为苯胺，对苯二胺，苯肼或水合肼。
采用上述方案后，可见本发明是采用氨基化合物对废水中的硫酸进行沉淀，使废水中的硫酸与氨基化合物形成沉淀而分离，得到的氨基化合物硫酸盐沉淀采用热分解方式实现了浓硫酸的回收；而沉淀后的滤液中少量的氨基化合物及低浓度的氨基化合物硫酸盐采用吸附法进行进一步的分离，从而实现了对废水中的硫酸充分回收。当废水中的硫酸充分回收后，废水中少量金属离子采用离子交换法再进一步的回收，从而实现了废水的完全处理并达标排放。本发明不但解决企业面临的废水处理问题，而且为企业节约成本，提高企业的竞争力。
附图说明
图1是本发明对含少量金属离子的硫酸废水处理示意图。
具体实施方式
配合图1所示，本发明揭示了一种对含低浓度金属离子的硫酸废水的处理方法，具体步骤为：
步骤1、首先向1吨含少量金属离子的约10%稀硫酸溶液中加入约0.05吨氨基化合物，室温搅拌约30分钟后，过滤，得到约0.1吨含氨基化合物的硫酸盐沉淀剂及滤液1；此处的金属离子为铁离子、镍离子、铬离子或铜离子等；而氨基化合物为苯胺，对苯二胺，苯肼或水合肼；
当然，上述步骤1中向1吨含少量金属离子的约1.0%-30.0%的稀硫酸溶液中加入约0.01吨-0.08吨的氨基化合物，室温搅拌约20分钟-60分钟均可。
步骤2、其次将滤液1利用提升泵抽入装有D101大孔吸附树脂的固定床，吸附后，得到滤液2；
步骤3、最后再将滤液2利用提升泵抽入装有732强酸性阳离子交换树脂的固定床，即得完全处理后的滤液3。
步骤4、将在步骤1中得到的硫酸盐沉淀剂在约250°C的条件下进行热分解，当然在220°C-320°C的范围内均可，得浓硫酸溶液及氨基化合物，将氨基化合物加入待处理的硫酸废水中进行循环使用。
而在步骤2中起吸附作用的D101大孔吸附树脂可进行洗脱再利用：即D101大孔吸附树脂饱和吸附后，用部分待处理的硫酸废水进行洗脱而循环使用，而洗脱液同待处理的硫酸废水混合并加入氨基化合物进行继续处理。
另在步骤3中起吸附作用的732强酸性阳离子交换树脂可进行洗脱再利用：即732强酸性阳离子交换树脂饱和吸附后，用约8%的氯化钠溶液进行洗脱而再利用；用5.0%-10.0%浓度的氯化钠溶液亦可。
本发明处理方法的工作原理：主要是采用氨基化合物对废水中的硫酸进行沉淀，使废水中的硫酸与氨基化合物形成沉淀而分离，得到的氨基化合物硫酸盐沉淀采用热分解方式实现了浓硫酸的回收；而沉淀后的滤液中少量的氨基化合物及低浓度的氨基化合物硫酸盐采用吸附法进行进一步的分离，从而实现了对废水中的硫酸充分回收。当废水中的硫酸充分回收后，废水中少量金属离子采用离子交换法再进一步的回收，从而实现了废水的完全处理并达标排放。而当树脂饱和吸附氨基化合物及氨基化合物硫酸盐后，利用部分待处理的硫酸废水对其进行洗脱，然后将洗脱液与待处理的硫酸废水合并再进行循环处理，从而避免了使用其他洗脱剂进行洗脱时带来的其他问题。
因此，本发明是系统分析了现有的对含金属离子的硫酸废水处理工艺存在的不足，针对含低浓度的金属离子的硫酸废水的特点，采用了简单可行的沉淀法和吸附法，实现了低成本且简单、快捷的对硫酸废水中的硫酸进行充分回收再利用，并对处理后的废水能够实现达标排放，本发明不但可以解决企业面临的废水处理问题，而且可以为企业节约成本，提高企业的竞争力。
总之，本发明处理方法相对目前现有的方案具有整个流程操作简单，成本较低，日处理较大的特点，特别是本发明用氨基化合物对硫酸进行沉淀后，得到的氨基硫酸盐沉淀可以通过热分解而得到浓硫酸。
Claims (8)
1.一种对含低浓度金属离子的硫酸的废水处理方法，具体步骤为：
步骤1、首先向含少量金属离子的稀硫酸溶液中加入氨基化合物，室温搅拌后，过滤，得到含氨基化合物的硫酸盐沉淀剂及滤液1；
步骤2、其次将滤液1送入装有D101大孔吸附树脂的固定床，吸附后，得到滤液2；
步骤3、再将滤液2送入装有732强酸性阳离子交换树脂的固定床，即得完全处理后的滤液3；
步骤4、将在步骤1中得到的硫酸盐沉淀剂进行热分解，得浓硫酸溶液及氨基化合物，将氨基化合物加入待处理的硫酸废水中进行循环使用。
2.如权利要求1所述的对含低浓度金属离子的硫酸的废水处理方法，其特征在于：所述步骤2中起吸附作用的D101大孔吸附树脂饱和吸附后，用部分待处理的硫酸废水进行洗脱而循环使用，而洗脱液同待处理的硫酸废水混合并加入氨基化合物进行继续处理。
3.如权利要求1所述的对含低浓度金属离子的硫酸的废水处理方法，其特征在于：所述步骤1中是向1吨含少量金属离子的1.0%-30.0%的稀硫酸溶液中加入0.01吨-0.08吨的氨基化合物，室温搅拌20分钟-60分钟，过滤，得到含氨基化合物的硫酸盐沉淀剂及滤液1。
4.如权利要求1所述的对含低浓度金属离子的硫酸的废水处理方法，其特征在于：所述步骤3中起吸附作用的732强酸性阳离子交换树脂饱和吸附后，用氯化钠溶液进行洗脱而再利用。
5.如权利要求4所述的对含低浓度金属离子的硫酸的废水处理方法，其特征在于：所述步骤3中氯化钠溶液浓度为5.0%-10.0%。
6.如权利要求1所述的对含低浓度金属离子的硫酸的废水处理方法，其特征在于：所述步骤4中的热分解温度为220°C-320°C。
7.如权利要求1、2、3、4、5或6所述的对含低浓度金属离子的硫酸的废水处理方法，其特征在于：所述步骤1中的金属离子为铁离子、镍离子、铬离子或铜离子。
8.如权利要求7所述的对含低浓度金属离子的硫酸的废水处理方法，其特征在于：所述步骤1中的氨基化合物为苯胺，对苯二胺，苯肼或水合肼。
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