CN112499827B - 一种含钒铬钛的废弃盐水处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含钒铬钛的废弃盐水处理方法。处理时先向废水中加入铁盐，然后通过调节溶液的pH值使溶液中的钒铬钛等沉淀下来，最后经过过滤除去。本发明通过向废弃盐水中添加铁盐，通过沉淀反应以及絮凝作用，可以显著降低废水中钒铬钛的含量，净化后的盐水中钛、钒和铬含量能达到低于20ppb，从而使净化后的盐水能够用于离子膜烧碱生产，充分利用钒、钛等生产企业产生的废盐水，绿色环保。

Description

一种含钒铬钛的废弃盐水处理方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种含钒铬钛的废弃盐水处理方法。
背景技术
钒生产企业会产生大量含钒钛铬的废盐水，以前这种废盐水主要通过加入硫酸亚铁，然后压滤得到固体废弃物排放。而钛生产企业会产生大量的含钛含游离氯的废盐水，以前这种废盐水主要通过加入废盐酸去除大部分游离氯，然后加入石灰调整pH，再加入亚硫酸钠完全去除游离氯，最后压滤得到固体废弃物进行排放。上述两种企业的处理方法属于粗放式，成本高，且污染环境。
近两年上述废盐水经过环保公司处理后能生产出质量相对较好的盐水或者工业盐，但其中钛、钒和铬含量仍然较高(盐水中钛含量为0.5～100ppm，钒含量为0.5～100ppm，铬含量为0.5～100ppm)，不能直接应用于离子膜烧碱生产。因此，目前亟待开发一种能够进一步处理无机废盐水中钛、钒和铬的方法，以实现废盐水的“零排放”。
发明内容
针对上述现有技术，本发明提供一种含钒铬钛的废弃盐水处理方法，以将废弃盐水中的钛、钒和铬含量降低到20ppb以下，使净化后的盐水能够用于离子膜烧碱生产。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：提供一种含钒铬钛的废弃盐水处理方法，包括以下步骤：
S1：向废弃盐水中加入铁盐，搅拌均匀，得初处理液；所述初处理液中铁离子浓度为0.1～0.4g/L；
S2：调节初处理液的pH值至6～9，于室温下静置沉淀1～10h；然后过滤除去沉淀物，得洁净盐水。
本发明采取上述技术方案的有益效果是：本发明将铁盐到废弃盐水中，并将溶液的pH调节至弱碱性。由于盐水中钒主要生成钒酸铁沉淀；铬生成Cr(OH)3沉淀，多余的铁盐形成的沉淀为带电的胶体，在盐水中作为活性絮凝剂，不仅可絮凝吸附溶液中的杂质和钒铬钛离子，还能促进钒酸铁及Cr(OH)3加速沉淀，形成的沉淀混合物，可显著降低溶液中钒铬钛的含量。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，废弃盐水中钛含量为0.5～100ppm，钒含量为0.5～100ppm，铬含量为0.5～100ppm。
进一步，铁盐为硝酸铁、氯化亚铁、三氯化铁、硫酸铁、硫酸亚铁、三溴化铁、溴化亚铁和高氯酸铁中的一种或几种。
进一步，初处理液中Fe3+的浓度为0.2g/L，Fe2+的浓度为0.2g/L。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：由于盐水中钒主要以钒酸盐的形式存在，Fe3+可作为钒酸盐的沉淀剂生成钒酸铁沉淀；Fe2+将6价铬还原成3价，然后3价铬在弱碱性环境下生成Cr(OH)3沉淀。Fe3+和Fe2+的添加量远大于溶液中钒铬钛的含量，反应后剩余的Fe2+和Fe3+则可生成Fe(OH)2和Fe(OH)3沉淀，形成的沉淀为带电的胶体，在盐水中作为活性絮凝剂，不仅可絮凝吸附溶液中的杂质和钒铬钛离子，还能促进钒酸铁及Cr(OH)3加速沉淀，形成的沉淀混合物，可显著降低溶液中钒铬钛的含量。
进一步，S2中将初处理液的pH值调节至8，静置沉淀时间为5h。
进一步，S2中调节初处理液的pH值后向初处理液中添加有pH稳定剂，pH稳定剂的添加量为0.01～0.05g/L，pH稳定剂包括以下质量份的组分：
甲基醇胺5～7份，氢氧化钠1～3份和碳酸氢钠1～3份。
进一步，pH稳定剂包括以下质量份的组分：
甲基醇胺6份，氢氧化钠2份和碳酸氢钠2份。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：本发明中在调节废水pH值后，向溶液中添加pH稳定剂，pH稳定剂可以使溶液的pH值在静置沉淀过程中保持恒定，有利于胶体沉淀的形成，可以带来更好的絮凝沉淀效果，净水处理效果更好。pH稳定剂中的甲基醇胺可以吸收酸性酸性物质，避免酸性物质进入溶液中而降低溶液的pH值，溶液pH值得以维持；氢氧化钠和碳酸氢钠的加入，可使絮凝剂发挥更好的絮凝作用，净水效果更佳。
进一步，S2中用孔径为10nm～1μm滤网对静置后的溶液进行过过滤。
进一步，洁净盐水中钛含量低于20ppb，钒含量低于20ppb，铬含量低于20ppb。
本发明的有益效果是：本发明通过向废弃盐水中添加铁盐，通过沉淀反应以及絮凝作用，可以显著降低废水中钒铬钛的含量，净化后的盐水中钛、钒和铬含量能达到低于20ppb，从而使净化后的盐水能够用于离子膜烧碱生产，充分利用钒、钛等生产企业产生的废盐水，绿色环保。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
实施例1
一种含钒铬钛的废弃盐水处理方法，包括以下步骤：
S1：取含钒铬钛的废弃盐水，废弃盐水中钛含量为100ppm，钒含量为100ppm，铬含量为100ppm；向废弃盐水中加入三氯化铁和氯化亚铁，搅拌均匀，得初处理液；初处理液中Fe3+的浓度为0.2g/L，Fe2+的浓度为0.2g/L；
S2：用浓度为1mol/L的盐酸和氢氧化钠将初处理液的pH值调节至8，于室温下静置沉淀5h；然后用孔径为100nm滤网对静置后的溶液进行过滤过滤除去沉淀物，得洁净盐水。
实施例2
一种含钒铬钛的废弃盐水处理方法，包括以下步骤：
S1：取含钒铬钛的废弃盐水，废弃盐水中钛含量为1ppm，钒含量为10ppm，铬含量为100ppm；向废弃盐水中加入三氯化铁和硫酸铁，再加入氯化亚铁和硫酸亚铁，搅拌均匀，得初处理液；初处理液中Fe3+的浓度为0.2g/L，Fe2+的浓度为0.1g/L；
S2：用浓度为1mol/L的盐酸和氢氧化钠将初处理液的pH值调节至9，于室温下静置沉淀1h；然后用孔径为1μm滤网对静置后的溶液进行过滤过滤除去沉淀物，得洁净盐水。
实施例3
一种含钒铬钛的废弃盐水处理方法，包括以下步骤：
S1：取含钒铬钛的废弃盐水，废弃盐水中钛含量为10ppm，钒含量为1ppm，铬含量为100ppm；向废弃盐水中加入硝酸铁，再加入溴化亚铁，搅拌均匀，得初处理液；初处理液中Fe3+的浓度为0.1g/L，Fe2+的浓度为0.1g/L；
S2：用浓度为1mol/L的盐酸和氢氧化钠将初处理液的pH值调节至6，于室温下静置沉淀10h；然后用孔径为50nm滤网对静置后的溶液进行过滤过滤除去沉淀物，得洁净盐水。
实施例4
一种含钒铬钛的废弃盐水处理方法，包括以下步骤：
S1：取含钒铬钛的废弃盐水，废弃盐水中钛含量为100ppm，钒含量为100ppm，铬含量为100ppm；向废弃盐水中加入三氯化铁和氯化亚铁，搅拌均匀，得初处理液；初处理液中Fe3+的浓度为0.2g/L，Fe2+的浓度为0.1g/L；
S2：用浓度为1mol/L的盐酸和氢氧化钠将初处理液的pH值调节至6，然后按0.02g/L的添加量加入pH稳定剂，拌匀后于室温下静置沉淀10h；然后用孔径为50nm滤网对静置后的溶液进行过滤过滤除去沉淀物，得洁净盐水。pH稳定剂包括以下质量份的组分：
甲基醇胺6份，氢氧化钠2份和碳酸氢钠2份。
对比例1
一种含钒铬钛的废弃盐水处理方法，包括以下步骤：
S1：取含钒铬钛的废弃盐水，废弃盐水中钛含量为100ppm，钒含量为100ppm，铬含量为100ppm；向废弃盐水中加入三氯化铁和亚硫酸氢钠，搅拌均匀，得初处理液；初处理液中Fe3+的浓度为0.2g/L，亚硫酸氢钠的浓度为0.1g/L；
S2：用浓度为1mol/L的盐酸和氢氧化钠将初处理液的pH值调节至8，于室温下静置沉淀5h；然后用孔径为100nm滤网对静置后的溶液进行过滤过滤除去沉淀物，得洁净盐水。
对比例2
一种含钒铬钛的废弃盐水处理方法，包括以下步骤：
S1：取含钒铬钛的废弃盐水，废弃盐水中钛含量为100ppm，钒含量为100ppm，铬含量为100ppm；向废弃盐水中加入三氯化铁，搅拌均匀，得初处理液；初处理液中Fe3+的浓度为0.2g/L；
S2：用浓度为1mol/L的盐酸和氢氧化钠将初处理液的pH值调节至8，于室温下静置沉淀5h；然后用孔径为100nm滤网对静置后的溶液进行过滤过滤除去沉淀物，得洁净盐水。
对比例3
一种含钒铬钛的废弃盐水处理方法，包括以下步骤：
S1：取含钒铬钛的废弃盐水，废弃盐水中钛含量为100ppm，钒含量为100ppm，铬含量为100ppm；向废弃盐水中加入氯化亚铁，搅拌均匀，得初处理液；初处理液中Fe2+的浓度为0.1g/L；
S2：用浓度为1mol/L的盐酸和氢氧化钠将初处理液的pH值调节至8，于室温下静置沉淀5h；然后用孔径为100nm滤网对静置后的溶液进行过滤过滤除去沉淀物，得洁净盐水。
结果分析
检测上述实施例和对照组处理后的废水中钒铬钛的含量，结果列于表1中。
表1废水处理后的钒铬钛含量
铬含量(ppb) 钒含量(ppb) 钛含量(ppb)
实施例1 16 18 19
实施例2 15 10 5
实施例3 17 8 18
实施例4 13 14 16
对比例1 89 46 87
对比例2 184 34 100
对比例3 112 215 246
从表中可以看出，采用本发明中的处理方法，可以显著降低废水中钒铬钛的含量，钒铬钛的去除率保持在较高的范围内，表明采用本发明中的方法可以对含铬废水进行深度处理。
虽然结合实施例对本发明的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可作出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

Claims (6)

1.一种含钒铬钛的废弃盐水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：向废弃盐水中加入铁盐，搅拌均匀，得初处理液；所述初处理液中Fe3+的浓度为0.2g/L，Fe2+的浓度为0.2g/L；
S2：调节初处理液的pH值至6～9，然后向初处理液中添加pH稳定剂，pH稳定剂的添加量为0.01～0.05g/L，再于室温下静置沉淀1～10h；然后过滤除去沉淀物，得洁净盐水；所述pH稳定剂包括以下质量份的组分：
甲基醇胺5～7份，氢氧化钠1～3份和碳酸氢钠1～3份。
2.根据权利要求1所述的含钒铬钛的废弃盐水处理方法，其特征在于：所述废弃盐水中钛含量为0.5～100ppm，钒含量为0.5～100ppm，铬含量为0.5～100ppm。
3.根据权利要求1所述的含钒铬钛的废弃盐水处理方法，其特征在于：S2中将初处理液的pH值调节至8，静置沉淀时间为5h。
4.根据权利要求1所述的含钒铬钛的废弃盐水处理方法，其特征在于：所述pH稳定剂包括以下质量份的组分：
甲基醇胺6份，氢氧化钠2份和碳酸氢钠2份。
5.根据权利要求1所述的含钒铬钛的废弃盐水处理方法，其特征在于：S2中用孔径为10nm～1μm滤网对静置后的溶液进行过滤。
6.根据权利要求1所述的含钒铬钛的废弃盐水处理方法，其特征在于：所述洁净盐水中钛含量低于20ppb，钒含量低于20ppb，铬含量低于20ppb。
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