CN1106361A - 含铬废水的治理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种含铬(Cr 6+)废水的治理方法。本工艺的要点是以三辛胺(TOA)为主萃取剂，以二甲苯或煤油为稀释剂，构成对Cr 6+选择性强，抗氧化，不易乳化的萃取体系，能将含Cr 6+量在1000mg/l之内的废水，经一级逆流萃取达到排放标准(0.5mg/l以下)，并将Cr 6+在反萃液中浓缩至100mg/l左右，以Na2CrO4或Na2Cr2O7形式回收。本发明工艺及设备简单，容易放大，有机相反复循环使用，消耗少成本低，经济效益高无废物排放，不造成二次污染。
Description
本发明属于一种化工工艺，采用液-液萃取工艺清除并回收含铬废水中的C6+ r。
C6+ r具有很高的工业价值，但又是有剧毒的致癌物质，国家规定排放标准为0.5mg/l以下。国内各行业排放的含铬（C6+ r）废水都严重超标，有些竟达500mg/l以上，严重污染环境，危害人民的身体健康和生命安全。
目前，国内外治理含铬（C6+ r）废水的方法主要有三种，1、沉淀法，将废水中的C6+ r还原成C3+ r，再加碱使之生成Cr（OH），沉淀，变成废渣扔掉。此种方法因能除去各种浓度的C6+ r而为大多数工厂所采用，但这种方法不能回收C6+ r，不仅造成较大的经济损失，而且因产生大量废渣造成二次污染。2、离子交换法，此方法虽能回收C6+ r，但因树脂易被氧化变质，再生困难，不仅造价高，而且C6+ r的浓缩度低，不能直接回收利用。3、逆流漂洗-薄膜蒸发法，某些电镀厂设计此种方法处理水洗镀件的含铬废水，但因废水浓度较低，蒸发量太大而能耗太高，实际上没有应用价值。综上所述，含铬废水的治理仍是一个急需解决的课题。
七、八十年代，国内外都有关于萃取法处理含铬（C6+ r）废水的研究报道，所选用的萃取剂为烷基胺。季胺盐和中性磷萃取剂，稀释剂均为煤油，萃取工艺为多级错流萃取或多级逆流萃取。由于烷基胺抗氧化稳定性较差，且容易发生乳化而使萃取难以连续进行：中性磷萃取剂对C6+ r的选择性较差，萃取效率很低，因而上述研究无实质性进展。近年来未见萃取法处理含铬废水新工艺的报道。
本发明的目的在于选择对C6+ r具有高选择性，抗氧化，萃取容量大并且不易乳化的萃取体系，经一级萃取和一级反萃取，使高浓度含铬废水达到排放标准，并将C6+ r回收利用，实现含铬（C6+ r）废水的彻底治理。
附图为本发明的工艺流程示意图。
废水在贮槽（1）中用H2SO4调节PH为1-3，由泵送入萃取塔（2），含萃取剂的有机相由配制槽（5）经泵送入萃取塔（2）下部，与废水逆流传质。载有C6+ r的有机相由塔顶溢出进入反萃塔（4），处理后的废水经中和池（8）被碱中和后排放。反萃塔内盛有适量反萃液，有机相被反萃后再生进入配制槽（5）循环使用，反萃液浓缩至接近饱和由塔底放出进一步蒸发结晶成产品Na2CrO4或Na2Cr2O7，也可用作镀锌工艺的钝化液。
本发明的主要技术内容如下：
1、萃取剂的组成 萃取剂的主要成份为三锌胺（TOA）或季胺盐（N263），其萃取机理为
萃取 2〔R3N）（有机相）+2H++Cr2O2- 7（水相）
→〔R3NH〕2Cr2O7（有机相）
反萃取〔R3NH〕2Cr2O7（有机相）+4NaOH（水相）
→2〔R3N〕（有机相）+2Na2CrO4（水相）+3H2O
为了增大TOA在有机相中的溶解度，可加入高碳醇（辛醇、异戊醇等）;为了增强抗氧化性，可加入中性萃取剂（TBP、MIBK等）构成混合萃取体系。
2、稀释剂的选择 适用于萃取C6+ r的稀释剂应对萃取剂有较好的溶解性，萃取和反萃取分层时不易乳化、无第三相产生。本发明选用的稀释剂有煤油、苯、二甲苯、二氯甲烷、环己烷等。不同的稀释剂适用于不同的萃取剂，其配料比列于表1。
3、萃取条件 萃取在萃取塔（2）中进行。废水相PH值为1-3搅拌速度500-800转/分，进料比（O/A）1∶1-1∶5，萃取温度0-40℃，避光。
4、反萃取条件 反萃取在反萃塔（4）中进行。反萃剂为NaOH、Na2CO3或Na2CrO4水溶液，浓度为5-20%（W%），搅拌速度500-800转/分，温度0-40℃。
在本发明的技术条件下，可将含C6+ r量在1000mg/l之内的废水经一级处理达国家规定排放标准（0.5mg/l以下），并将C6+ r在反萃液中浓缩至80-100mg/l，稍加处理，可得Na2CrO4或Na2Cr2O7晶体。
本发明工艺及设备简单，容易放大，萃取剂反复使用，消耗少，成本低。本工艺无废物排放，不造成二次污染。
表1 萃取剂与稀释剂的配比
| 稀释剂 | 混合萃取剂在有机相中的浓度／％（V／V） | |||||
| TOT | 正辛醇 | 异戊醇 | TBP | MTBK | 合计 | |
| 煤油 | 1－20 | 5－10 | 5－10 | 5－20 | 5－20 | 10－50 |
| 二甲苯 | 1－20 | 2－5 | 2－5 | 5－20 | 5－20 | 10－45 |
| 环已烷 | 1－20 | 2－10 | 2－10 | 5－10 | 5－10 | 15－35 |
实施例1：用含TOA12%、正辛醇5%、TBP20%，其余为煤油的有机相，在分液漏斗中萃取含C6+ r500mg/l、PH为2.0的废水，相比1∶1，振荡2分钟，静置5分钟，将两相分离后，用10%NaOH溶液反萃有机相。反萃相比1∶1，振荡5分钟，静置10分钟，分层后将两相分离，水相继续作反萃剂，再生的有机相重新萃取废水。如此反复200次，每次萃余液中C6+ r含量均达排放标准，浓缩液中C6+ r含量达97.8/l。
实施例2：用含TOA10%、正辛醇2%、TBP10%的二甲苯溶液，在附图所示的装置中萃取含C6+ r500mg/l PH为1-3的废水，进料比1∶2，搅拌速度500-800转/分，每天连续运行6小时，共运行12天，在保证排放水达标的前提下处理废水近
，反萃液中C6+ r浓度为34.7g/
，有机相无变化，仍可继续使用。
Claims (3)
1、一种萃取法处理工业含铬(C6+ r)废水的方法。其特征是：以TOA为主萃取剂，稀释剂可以是苯、二甲苯、煤油、二氯甲烷、环己烷等。废水PH值为1-3，搅拌速度500-800转/分，萃取温度0-40℃，萃取在避光条件下进行。经一级逆流萃取有机相再生循环使用，C6+ r在反萃液中浓缩直至饱和。
根据稀释剂的种类，TOA可单独使用，也可与正辛醇、异戊醇、磷酸三丁酯(TBP)及甲基异丁基酮(MIBK)等混合使用。萃取剂的浓度视组成及废水浓度而不同，通常占有机相的10-40%(V/V)。
2、根据权利要求1所述的反萃条件为：反萃液是5-20%（W%）的NaOH、Na2CO3或Na2CrO4溶液，反萃液的PH值控制在5以上，搅拌速度500-800转/分，反萃温度0-40℃。
3、根据权利要求1所述的萃取法，其萃取塔（2）带有搅动装置，可采用筛板塔、转盘塔或脉冲塔，也可以是只带搅拌的空塔。反萃塔（4）为带有搅动装置的空塔，取一定量配制好的反萃液装入塔中，待浓缩至接近饱和后由塔底放出进行后处理。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |