CN113307316A - 一种洗消废水中性化处理组合物及其使用方法 - Google Patents

一种洗消废水中性化处理组合物及其使用方法 Download PDF

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李江存
唐娜
任丽君
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王相承
李吉刚
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Abstract

本申请提供了一种洗消废水中性化处理组合物及其使用方法，以下组分按照重量计，所述组合物包括：主反应物、辅反应物及溶剂，所述主反应物采用Na2SO3，所述辅反应物采用Na2S2O3·5H2O、(NH4)2SO4、葡萄糖、蔗糖中的一种或几种，所述溶剂采用去离子水，所述主反应物、辅反应物及溶剂的质量比为1:0‑0.15:5。本申请能够迅速反应，降低溶液中残存的有效氯含量，并使反应后的溶液呈中性，且促使次氯酸盐还原为氯离子，有效辅助并催化主反应物及辅反应物与溶液中残存的有效氯反应，促进反应的发生。

Description

一种洗消废水中性化处理组合物及其使用方法
技术领域：
本申请涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种洗消废水中性化处理组合物及其使用方 法。
背景技术：
目前，公共安全领域中，为了满足公共安全需求，洗消剂得到了广泛且普遍的应用，这 其中，又以漂粉精的使用为主，在常见洗消剂类型中漂粉精，因为其见效速度快，特定洗消 效果好而被普遍利用，甚至在一些特种领域中，如氰化物泄露时，能够做为针对性的消毒剂 使用。而伴随着的漂粉精做为洗消剂用途的广泛使用后，由于漂粉精其主要应用载体为次氯 酸钙和氢氧化钙，洗消后溶液中未反应的次氯酸盐及其他活性氧化物质导致溶液仍具有强氧 化性,未反应的碱性物质导致废水呈强碱性，需要后期进一步处理，但是，目前本领域中， 未见能够妥善处理漂粉精的洗消废水的方法。
因此，本领域亟需一种洗消废水中性化处理组合物及其使用方法。
有鉴于此，提出本申请。
发明内容：
本申请的目的在于提供一种漂粉精洗消废水中性化处理的组合物及其使用方法，以解决 现有技术中的至少一项技术问题。
具体的，本申请的第一方面，提供了一种洗消废水中性化处理组合物，以下组分按照重 量计，所述组合物包括：主反应物、辅反应物及溶剂，所述主反应物采用Na2SO3，所述辅反应物采用Na2S2O3·5H2O、(NH4)2SO4、葡萄糖、蔗糖中的一种或几种，所述溶剂采用去离 子水，所述主反应物、辅反应物及溶剂的质量比为1:0-0.15:5。
采用上述方案，能够迅速反应，降低溶液中残存的有效氯含量，并使反应后的溶液呈中 性。
优选地，所述辅反应物采用Na2S2O3·5H2O、蔗糖及葡萄糖中的一种或几种。
进一步地，所述辅反应物采用Na2S2O3·5H2O。
进一步地，所述Na2SO3、Na2S2O3·5H2O及去离子水的质量比为1:0.1:5。
进一步地，所述辅反应物采用蔗糖及葡萄糖，所述蔗糖及葡萄糖的质量比为2:1。
进一步地，所述Na2SO3、蔗糖及葡萄糖及去离子水的质量比为1:0.1:5。
采用上述方案，反应过程温和，在反应过程中产生大量白色沉淀，且无气体放出，无异 味。
优选地，所述组合物还包括：负载物，所述负载物采用活性炭，所述主反应物、辅反应 物及负载物的质量比为1:0.05-0.15:2。
进一步地，所述负载物采用活性炭及石墨粉。
采用上述方案，能够促使次氯酸盐还原为氯离子，有效辅助并催化主反应物及辅反应物 与溶液中残存的有效氯反应，促进反应的发生，同时降低反应液碱性。
具体的，本申请的第二方面，提供了一种上述洗消废水中性化处理组合物的使用方法， 以下组分按照体积计，所述使用方法包括以下步骤：
取组合物，按照待处理溶液与组合物体积比为5:1.5-2.5，与待处理溶液混合。
采用上述方案，能够在保证降低溶液中残存的有效氯含量的同时，控制组合物的用量， 使净化过程高效进行。
优选地，所述洗消废水中性化处理组合物使用方法中待处理溶液与组合物体积比为 5:1.92-1.95。
采用上述方案，能够保证反应的迅速进行。
综上所述，本申请能够迅速反应，降低溶液中残存的有效氯含量，并使反应后的溶液呈 中性，且促使次氯酸盐还原为氯离子，有效辅助并催化主反应物及辅反应物与溶液中残存的 有效氯反应，促进反应的发生。
具体实施方式：
这里将详细地对示例性实施例进行说明。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代 表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申 请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申 请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形 式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包 含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
以下将通过实施例对本申请进行详细描述。
实验例
方案1
漂粉精处理废水中有效氯含量的测量，采用碘量法滴定法。
所述有效氯含量表示氧化氯化剂含有效成份的多少，其含意是将氧化氯化剂等价折算成 氯气，该氯气的量为有效氯，可用质量、浓度或百分数来表示，以下采用百分数来表示。
在碘量法测定有效氯过程中，在过量的KI存在下，漂粉精中的有效成份Ca(ClO)2可将 KI氧化成I2，即可测出漂粉精的有效氯，反应式如下：
ClO-+2I-+2H+→I2+Cl-+H2O；
I2+2S2O3 2-→2I-+S4O6 2-；
由上述反应式可得有效氯的计算公式。
其次，反应中Na2S2O3溶液的浓度可由基准重铬酸钾进行标定，测定原理反应式如下：
Cr2O7 2-+6I-+14H+→7H2O+3I2+2Cr3+；
I2+2S2O3 2-→2I-+S4O6 2-。
方案2
漂粉精溶解测定试验。
称取漂粉精固体3.5162g，配制成500mL悬浊液；
静置取上清液25mL，加入10％的KI溶液20mL、0.5mol/L的H2SO4溶液10mL；
暗处放置5min后，用标定过的Na2S2O3溶液滴定至浅黄，再加0.5％淀粉溶液1mL，溶液变蓝，再滴定至无色。
表1漂粉精固体有效氯含量碘量法滴定测定结果
Figure BDA0003121583000000031
根据试验数据计算有效氯，计算公式如下：
Figure BDA0003121583000000032
式中，0.0355表示与1mL 1mol/L Na2S2O3滴定液相当的以克表示的有效氯质量。
方案3
漂粉精溶液有效氯的测定试验，漂粉精固体与去离子水质量比为1:8。
称取漂粉精固体3.0086g，加入24mL去离子水，配制成悬浊液；
静置取上清液1.30mL，三次称重平均重量1.3066g；
加入10％的KI溶液20mL、0.5mol/L的H2SO4溶液10mL；
暗处放置5min后，用标定过的Na2S2O3溶液滴定至浅黄，再加0.5％淀粉溶液1mL，溶液变蓝，再滴定至无色；
根据试验数据计算有效氯，计算公式如下：
Figure BDA0003121583000000041
式中，0.0355表示与1mL 1mol/L Na2S2O3滴定液相当的以克表示的有效氯质量。
方案4
漂粉精溶液有效氯的测定试验，漂粉精固体与去离子水质量比为1:12。
称取漂粉精固体3.0012g，加入36mL去离子水，配制成悬浊液；
静置取上清液1.30mL，三次称重平均重量1.3066g；
加入10％的KI溶液20mL、0.5mol/L的H2SO4溶液10mL；
暗处放置5min后，用标定过的Na2S2O3溶液滴定至浅黄，再加0.5％淀粉溶液1mL，溶液变蓝，再滴定至无色；
根据试验数据计算有效氯，计算公式如下：
Figure BDA0003121583000000042
式中，0.0355表示与1mL 1mol/L Na2S2O3滴定液相当的以克表示的有效氯质量。
方案5
漂粉精溶液有效氯的测定试验，漂粉精固体与去离子水质量比为1:16。
称取漂粉精固体3.0000g，加入48mL去离子水，配制成悬浊液；
静置取上清液1.30mL，三次称重平均重量1.3066g；
加入10％的KI溶液20mL、0.5mol/L的H2SO4溶液10mL；
暗处放置5min后，用标定过的Na2S2O3溶液滴定至浅黄，再加0.5％淀粉溶液1mL，溶液变蓝，再滴定至无色；
根据试验数据计算有效氯，计算公式如下：
Figure BDA0003121583000000043
式中，0.0355表示与1mL 1mol/L Na2S2O3滴定液相当的以克表示的有效氯质量。
方案6
漂粉精溶液有效氯的测定试验，漂粉精固体与去离子水质量比为1:4。
称取漂粉精固体6.0019g，加入24mL去离子水，配制成悬浊液；
静置取上清液1.30mL，三次称重平均重量1.3066g；
加入10％的KI溶液20mL、0.5mol/L的H2SO4溶液10mL；
暗处放置5min后，用标定过的Na2S2O3溶液滴定至浅黄，再加0.5％淀粉溶液1mL，溶液变蓝，再滴定至无色；
根据试验数据计算有效氯，计算公式如下：
Figure BDA0003121583000000051
式中，0.0355表示与1mL 1mol/L Na2S2O3滴定液相当的以克表示的有效氯质量。
方案3-方案6试验及计算结果，如下表所示。
表2不同调制比漂粉精溶液有效氯含量碘量法滴定测定结果
Figure BDA0003121583000000052
注：空白实验，AC％＝0。
方案7
漂粉精处理废水中有效氯含量的测量，采用仪器快速测定法。
仪器采用清时捷便携式T-CL501C有效氯快速测定仪，使用测定仪测定方案3-方案6所 得上清液，4种调制比溶液有效氯含量的测定，各平行测定3次，测定结果如下。
表3不同调制比漂粉精溶液有效氯含量仪器快速测定结果
Figure BDA0003121583000000053
Figure BDA0003121583000000061
由表2及表3可知，通过以上比较分析，可知仪器快速测定法相较于碘量法，对同一份 样品检测结果偏差较小，但仪器快速测定具有使用便捷、快速、更少操作而减少人为原因导 致的误差，因此选择仪器快速测定法作为样品有效氯含量检测的主要方法。
方案8
漂粉精(1:8)溶液的配制与检验。
称量漂粉精固体10.0023g，加去离子水80mL，测量溶液pH及有效氯，测量三组。检验结果如下表所示：
表4漂粉精(1:8)溶液pH和有效氯含量结果测定
Figure BDA0003121583000000062
实施例1
组合物制备，将Na2SO3、Na2S2O3·5H2O及去离子水质量比为2:0.19:10混合，充分溶解制得组合物。取方案8所制备的漂粉精(1:8)溶液，按照漂粉精(1:8)溶液与组合物体积比为 5:1.92混合，记录反应现象，待量白色沉淀，无气体，无味，放热后，离心混合物，取上清液测量其pH及有效氯。
实施例2
组合物制备，将Na2SO3、Na2S2O3·5H2O及去离子水质量比为2:0.19:10混合，充分溶解制得组合物。取方案8所制备的漂粉精(1:8)溶液，按照漂粉精(1:8)溶液与组合物体积比为 5:1.93混合，记录反应现象，待量白色沉淀，无气体，无味，放热后，离心混合物，取上清液测量其pH及有效氯。
实施例3
组合物制备，将Na2SO3、Na2S2O3·5H2O及去离子水质量比为2:0.19:10混合，充分溶解制得组合物。取方案8所制备的漂粉精(1:8)溶液，按照漂粉精(1:8)溶液与组合物体积比为 5:1.95混合，记录反应现象，待量白色沉淀，无气体，无味，放热后，离心混合物，取上清液测量其pH及有效氯。
表5实施例1-3反应后溶液pH和有效氯含量结果测定
Figure BDA0003121583000000071
由表5可知，反应后pH值显示溶液基本呈中性，有效氯含量由47500mg/L降至1779mg/L，降幅达95％以上，申请人认为采用上述配比能够充分利用主反应物及辅反应物的结合特质，快速消减溶液中残存的有效氯含量，通过溶液体积与处理物使用体积间的适配， 能够使反应后的溶液呈中性。
实施例4
组合物制备，将Na2SO3、Na2S2O3·5H2O及去离子水质量比为2:0.22:10混合，充分溶解制得组合物。取方案8所制备的漂粉精(1:8)溶液，按照漂粉精(1:8)溶液与组合物体积比为 5:1.84混合，记录反应现象，待量白色沉淀，无气体，无味，放热后，离心混合物，取上清液测量其pH及有效氯。
实施例5
组合物制备，将Na2SO3、Na2S2O3·5H2O及去离子水质量比为2:0.22:10混合，充分溶解制得组合物。取方案8所制备的漂粉精(1:8)溶液，按照漂粉精(1:8)溶液与组合物体积比为 5:1.90混合，记录反应现象，待量白色沉淀，无气体，无味，放热后，离心混合物，取上清液测量其pH及有效氯。
实施例6
组合物制备，将Na2SO3、Na2S2O3·5H2O及去离子水质量比为2:0.22:10混合，充分溶解制得组合物。取方案8所制备的漂粉精(1:8)溶液，按照漂粉精(1:8)溶液与组合物体积比为 5:1.93混合，记录反应现象，待量白色沉淀，无气体，无味，放热后，离心混合物，取上清液测量其pH及有效氯。
表6实施例4-6反应后溶液pH和有效氯含量结果测定
Figure BDA0003121583000000072
由表6可知，采用上述配比后，反应后溶液中的有效氯进一步降低，降幅达到99％以上。 申请人认为采用上述配比能够充分利用主反应物及辅反应物的结合特质，快速消减溶液中残 存的有效氯含量，且采用上述溶液体积与处理物使用体积间的适配，能够使反应后的溶液呈 中性。
实施例7
取方案8所制得漂粉精(1:8)溶液10mL置于烧杯中，加入0.1mol/L Na2S2O3溶液适量， 按照漂粉精(1:8)溶液与Na2S2O3溶液体积比为1:1.90，记录反应现象，待量白色沉淀，无气 体，无味，放热后，离心混合物，取上清液测量其pH及有效氯。
实施例8
组合物制备，将Na2SO3、蔗糖及去离子水质量比为2:0.3:10混合，充分溶解制得组合物。 取方案8所制备的漂粉精(1:8)溶液，按照漂粉精(1:8)溶液与组合物体积比为5:2.5混合，记 录反应现象，待量白色沉淀，无气体，无味，放热后，离心混合物，取上清液测量其pH及 有效氯。
实施例9
组合物制备，将Na2SO3、葡萄糖及去离子水质量比为2:0.3:10混合，充分溶解制得组合 物。取方案8所制备的漂粉精(1:8)溶液，按照漂粉精(1:8)溶液与组合物体积比为5:1.5混合， 记录反应现象，待量白色沉淀，无气体，无味，放热后，离心混合物，取上清液测量其pH 及有效氯。
实施例10
组合物制备，将Na2SO3、蔗糖、葡萄糖及去离子水质量比为2:0.1:0.2:10混合，充分溶 解制得组合物。取方案8所制备的漂粉精(1:8)溶液，按照漂粉精(1:8)溶液与组合物体积比为 5:2混合，记录反应现象，待量白色沉淀，无气体，无味，放热后，离心混合物，取上清液 测量其pH及有效氯。
实施例11
组合物制备，将Na2SO3、Na2S2O3·5H2O、活性炭及去离子水质量比为2:0.2:0.05:10混 合，充分溶解制得组合物。取方案8所制备的漂粉精(1:8)溶液，按照漂粉精(1:8)溶液与组合 物体积比为5:2混合，记录反应现象，待量白色沉淀，无气体，无味，放热后，离心混合物， 取上清液测量其pH及有效氯。
实施例12
组合物制备，将Na2SO3、Na2S2O3·5H2O、石墨粉及去离子水质量比为2:0.2:0.15:10混 合，充分溶解制得组合物。取方案8所制备的漂粉精(1:8)溶液，按照漂粉精(1:8)溶液与组合 物体积比为5:2混合，记录反应现象，待量白色沉淀，无气体，无味，放热后，离心混合物， 取上清液测量其pH及有效氯。
实施例13
组合物制备，将Na2SO3、Na2S2O3·5H2O、活性炭、石墨粉及去离子水质量比为 2:0.2:0.1:0.1:10混合，充分溶解制得组合物。取方案8所制备的漂粉精(1:8)溶液，按照漂粉精(1:8)溶液与组合物体积比为5:2混合，记录反应现象，待量白色沉淀，无气体，无味，放热后，离心混合物，取上清液测量其pH及有效氯。
实施例14
组合物制备，将Na2SO3、(NH4)2SO4及去离子水质量比为2:0.25:10混合，充分溶解制得 组合物。取方案8所制备的漂粉精(1:8)溶液，按照漂粉精(1:8)溶液与组合物体积比为5:1.5 混合，记录反应现象，待量白色沉淀，无气体，无味，放热后，离心混合物，取上清液测量 其pH及有效氯。
表7实施例7-12反应后溶液pH和有效氯含量结果测定
组别 pH AC(mg/L)
实施例7 1.07 673
实施例8 9.42 746
实施例9 6.71 2436
实施例10 7.96 631
实施例11 8.00 261
实施例12 8.01 275
实施例13 8.01 172
实施例14 1.26 962
注：有效氯单位换算，1000mg/L＝1％。
由表7可知，采用上述配比后，能够有效降低反应后溶液中的有效氯，申请人认为采用 上述配比能够充分利用主反应物及辅反应物的结合特质，快速消减溶液中残存的有效氯含 量，且在辅反应物为蔗糖、葡萄糖时不引入其他杂质离子，便于后期降解，反应产物安全无 毒害，且当辅反应物采用Na2S2O3·5H2O，并采用活性炭、石墨粉做为负载物时，具有最优 的有效氯降低效果。
应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对 本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种洗消废水中性化处理组合物，其特征在于：以下组分按照重量计，所述组合物包括：主反应物、辅反应物及溶剂，所述主反应物采用Na2SO3，所述辅反应物采用Na2S2O3·5H2O、(NH4)2SO4、葡萄糖、蔗糖中的一种或几种，所述溶剂采用去离子水，所述主反应物、辅反应物及溶剂的质量比为1:0-0.15:5。
2.根据权利要求1所述的洗消废水中性化处理组合物，其特征在于：所述辅反应物采用Na2S2O3·5H2O、蔗糖及葡萄糖中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述的洗消废水中性化处理组合物，其特征在于：所述辅反应物采用Na2S2O3·5H2O。
4.根据权利要求3所述的洗消废水中性化处理组合物，其特征在于：所述Na2SO3、Na2S2O3·5H2O及去离子水的质量比为1:0.1:5。
5.根据权利要求2所述的洗消废水中性化处理组合物，其特征在于：所述辅反应物采用蔗糖及葡萄糖，所述蔗糖及葡萄糖的质量比为2:1。
6.根据权利要求5所述的洗消废水中性化处理组合物，其特征在于：所述Na2SO3、蔗糖及葡萄糖及去离子水的质量比为1:0.1:5。
7.根据权利要求1-6任一项所述的洗消废水中性化处理组合物，其特征在于：所述组合物还包括：负载物，所述负载物采用活性炭，所述主反应物、辅反应物及负载物的质量比为1:0.05-0.15:2。
8.根据权利要求7所述的洗消废水中性化处理组合物，其特征在于：所述负载物采用活性炭及石墨粉，所述活性炭及石墨粉用量比为1:1。
9.一种如权利要求1-8任一项所述洗消废水中性化处理组合物的使用方法，其特征在于：以下组分按照体积计，所述使用方法包括以下步骤：取组合物，按照待处理溶液与组合物体积比为5:1.5-2.5，与待处理溶液混合。
10.根据权利要求9所述的洗消废水中性化处理组合物的使用方法，其特征在于：所述待处理溶液与组合物体积比为5:1.92-1.95。
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