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。
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 |