CN114275959B - 去除水中高浓度硫酸盐和硝酸盐的药剂及去除方法和装置 - Google Patents
去除水中高浓度硫酸盐和硝酸盐的药剂及去除方法和装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114275959B CN114275959B CN202111638093.7A CN202111638093A CN114275959B CN 114275959 B CN114275959 B CN 114275959B CN 202111638093 A CN202111638093 A CN 202111638093A CN 114275959 B CN114275959 B CN 114275959B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reaction kettle
- wastewater
- valve
- nitrate
- sulfate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 52
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 42
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 40
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 40
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 26
- 239000003814 drug Substances 0.000 title claims description 12
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims abstract description 61
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 19
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims abstract description 16
- HDTRYLNUVZCQOY-UHFFFAOYSA-N α-D-glucopyranosyl-α-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(O)C(O)C(O)C(CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims abstract description 15
- HDTRYLNUVZCQOY-WSWWMNSNSA-N Trehalose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-WSWWMNSNSA-N 0.000 claims abstract description 15
- HDTRYLNUVZCQOY-LIZSDCNHSA-N alpha,alpha-trehalose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-LIZSDCNHSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims abstract description 15
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 68
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical group [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 19
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 claims description 15
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 claims description 13
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 claims description 13
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 229910052934 alunite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010424 alunite Substances 0.000 claims description 5
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims description 5
- KPZTWMNLAFDTGF-UHFFFAOYSA-D trialuminum;potassium;hexahydroxide;disulfate Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O KPZTWMNLAFDTGF-UHFFFAOYSA-D 0.000 claims description 5
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 3
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 7
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 abstract description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 2
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 9
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 9
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 7
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 3
- GARPJQVATFLXFO-UHFFFAOYSA-L S(=O)(=O)([O-])[O-].[Mg+2].[O-2].[Mg+2] Chemical compound S(=O)(=O)([O-])[O-].[Mg+2].[O-2].[Mg+2] GARPJQVATFLXFO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 3
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 3
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000008177 pharmaceutical agent Substances 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 231100000481 chemical toxicant Toxicity 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 description 1
- 229910001653 ettringite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- -1 iron ions Chemical class 0.000 description 1
- 159000000014 iron salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- YPPMLCHGJUMYPZ-UHFFFAOYSA-L sodium;iron(2+);sulfate Chemical compound [Na+].[Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O YPPMLCHGJUMYPZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Abstract
一种去除水中高浓度硫酸盐和硝酸盐的药剂及去除方法和装置，属于水处理技术领域药剂是由混合物、Al(CH3COO)2OH和Al(NO3)2OH构成；混合物是由海藻糖、葡萄糖、低分子聚丙烯酰胺和尿素组成，海藻糖、葡萄糖、低分子聚丙烯酰胺和尿素的重量比为5:12:80:3；混合物的加入量为50mg/L；在搅拌含有高浓度硫酸盐和硝酸盐的水的状态下，Al(CH3COO)2OH和Al(NO3)2OH的加入量为20‑100g/min。本发明可综合利用废热热处理废水，不仅高效去除废水中硫酸盐和硝酸盐，避免引入额外的氯离子，而且去除添加的有机物、废水中的有机物和部分钠离子，获得钠矾石产品和回用水，具有明显的经济效益和环境效益。
Description
技术领域
本发明属于环保技术领域，具体涉及一种去除水中高浓度硫酸盐和硝酸盐的药剂及去除方法和装置。
背景技术
我国燃煤供热站和燃煤电厂在生产运营阶段产生高污染烟气，需要合理处置后排放，在去除烟气中颗粒物方面，多采用袋式除尘器高效捕获颗粒物。对于烟气中含硫组分，通常采用成熟的湿法脱硫工艺，由此产生了烟气脱硫废水。这类废水在湿法脱硫工艺中循环使用多次，由此硫酸盐、硝酸盐、钠盐逐渐在废水中积累，最终产生高浓度含盐废水。
目前，这类烟气脱硫废水的处理工艺主要包括4种，分别是石灰石-石膏法、氧化镁-硫酸镁法、烟道蒸发法和低温蒸发法。在这4种方法中，石灰石-石膏法是运用最为普遍的工艺，其通过将石灰制备成石灰乳，与脱硫废水混合后产生杂色石膏，由此去掉烟气中的硫化物并提高废水的碱度，使处理后的废水能够直接回用于烟气脱硫。该方法产生石膏杂质多，资源化利用难度大，也是当前电厂产生量最大的固体废物；与该方法相比，氧化镁-硫酸镁工艺，在去除硫酸盐的同时产生硫酸镁沉淀，且处理后的废水也能够继续回用于烟气脱硫。硫酸镁沉淀可以用来生成防火材料和化工原料，能够完全被资源化利用，展示了优于石灰石石膏法的优势；上述方法只针对去除废水中的硫酸盐，并不能解决废水中高浓度硝酸盐积累的难题，这也导致前述两种工艺运行一段时间后需要排放高盐度废水。烟道蒸发法明显区别于前述两种工艺，其利用烟气废热将喷入烟道的废水直接气化；在废水气化的过程中，盐分结晶并被烟气中颗粒物捕获，最终随颗粒物一并被袋式除尘器捕获。在烟气蒸发法的基础上，一种改进的低温蒸发法被开发，并用于蒸发去除废水中的水分，使盐分高度浓缩并结晶，最终产生微含水的杂盐，类似高盐废水最终处置中普遍使用的多效蒸发工艺；后两种方法并未生产回用水，且高浓度硫酸盐未能回收利用；一些高新材料和相关技术也被用于处理高盐废水，包括电容式吸附法、离子柱法、电渗析法、纳滤和反渗透法等，展示了清洁水回收的优势，但也存在电耗高、产品损耗大和剩余浓水的缺陷。
考虑到企业废热充足的前提下，利用热法处理含盐废水不仅可以综合利用废热，而且可以回收硫酸盐产品和回用水，具有明显的优势。
在前期探索中，发现铁盐和铝盐作为传统的水处理药剂，在热法脱硫废水中展示了新的特征；例如，在热处理系统中引入铁盐，可以有效去除废水中的硫酸盐，生成黄钠铁矾沉淀；引入的铁离子可以高效催化硝酸盐和有机物的反应，同时降低废水中的硝酸盐和有机物浓度；由此，引入铁盐可同步去除废水中的硫酸盐、硝酸盐和有机物，显著降低废水的盐度；铝展示了与铁盐相似的效果，同步去除硫酸盐、硝酸盐和有机物，并生成钠矾石。但传统铁盐和铝盐试剂的使用，会引入额外的氯离子，产生氯离子置换硫酸盐和硝酸盐的现象，这不利于高盐度废水的脱盐。
发明内容
本发明提供一种去除水中高浓度硫酸盐和硝酸盐的药剂及去除方法和装置。
本发明在小试和中试基础上提出了一种药剂、方法和装置，可以同步高效去除废水/浓缩液中的高浓度硫酸盐和硝酸盐，且不引入其他杂质离子或有机物。
一种去除水中高浓度硫酸盐和硝酸盐的药剂，是由混合物、Al(CH3COO)2OH和Al(NO3)2OH构成；混合物是由海藻糖、葡萄糖、低分子聚丙烯酰胺和尿素组成，海藻糖、葡萄糖、低分子聚丙烯酰胺和尿素的重量比为5:12:80:3。
一种去除水中高浓度硫酸盐和硝酸盐的方法，该方法包括以下步骤：
1)取高浓度硫酸盐和硝酸盐废水，向高浓度硫酸盐和硝酸盐废水中加入含海藻糖、葡萄糖、低分子聚丙烯酰胺和尿素的混合物，加入量为50mg/L；
2)混合物中的海藻糖、葡萄糖、低分子聚丙烯酰胺和尿素的重量比为5:12:80:3；
3)启动检测装置，在波长320nm下自动测定和记录废水吸光度值，测定频率为1分钟1个数值；
4)启动搅拌，搅拌速度为80-100rpm；搅拌状态下，向高浓度硫酸盐和硝酸盐废水中投加Al(CH3COO)2OH，投加量为20-100g/min；检测到吸光度变化曲线出现拐点时，停止投加，并记录加入量为m1；
5)向废水中投加Al(NO3)2OH，投加量为20-100g/min，继续检测吸光度值；当吸光度曲线出现第二个拐点时，停止投加，并记录加入量为m2；
6)药剂包括海藻糖、葡萄糖、低分子聚丙烯酰胺和尿素的混合物，Al(CH3COO)2OH和Al(NO3)2OH。
一种去除水中高浓度硫酸盐和硝酸盐的去除装置，包括第一反应釜、第二反应釜、第三反应釜、第一阀门、第二阀门和计算机；
第一反应釜与第二反应釜之间连通，第二反应釜与第三反应釜之间连通，第一反应釜与第二反应釜之间设置第一阀门，第二反应釜与第三反应釜之间设置第二阀门；
第一阀门和第二阀门与计算机连接；第一阀门与计算机之间设置第一控制器，第二阀门与计算机之间设置第二控制器；
第一反应釜内设置第一温度传感器和第一电导率传感器，第一温度传感器和第一电导率传感器与第一信号接收器连接，第一参比电导率传感器与第一信号接收器连接，第一信号接收器与第一中央控制器连接，第一中央控制器与计算机连接；
第二反应釜内设置第二温度传感器和第二电导率传感器，第二温度传感器和第二电导率传感器与第二信号接收器连接，第二参比电导率传感器与第二信号接收器连接，第二信号接收器与第二中央控制器连接，第二中央控制器与计算机连接；
第三反应釜底部设置有阀门。
该装置的工作过程：
1、按照方法中步骤1)，向废水中投加药剂后，转入第一反应釜中，在220-270℃下停留10～24小时；
2、开启第一反应釜和第二反应釜之间的第一阀门，使反应液流入第二反应釜中，在140-180℃下停留4～10小时；
3、开启第二反应釜和第三反应釜之间的第二阀门，使反应液流入第三反应釜中，在80-120℃下停留2小时。
4、打开第三反应釜底部的阀门，废水流出到沉淀池中，待废水静置并冷却到室温，收集上清液和底部的白色絮体；上清液中硝酸盐浓度小于50mg/L，硫酸盐浓度小于80mg/L；
5、处理后的废水调节至pH中性后，可直接回用于烟气脱硫；白色絮体经过板框压滤脱水，利用烟气余热干燥后，得到明矾石粉末。
反应时间的控制方法：
1、第一反应釜中，当第一温度传感器检测到第一反应釜温度升高到220℃后，启动第一电导率传感器，记录第一反应釜内电导率数值；计算机对检测到的电导率数值和记录时间差进行微分计算，检测到第一个扰动波谷时，延时5分钟，记录反应时长为10～24小时，输出指令开启第一阀门；
2、第二反应釜中，第二温度传感器检测到温度降低到180℃后，启动第二电导率传感器，记录第二反应釜内废水的电导率；同样，计算机记录检测到的电导率并进行处理，当延时5分钟的数据变化差值小于5％时，记录反应时长为4～10小时，输出指令开启第二阀门。
本发明的有益效果：
1、本阀门属于化学法脱盐技术，药剂含铝、硝酸根和有机物，与膜法和离子交换法相比，避免了使用昂贵的试剂和材料；
2、本阀门根据废水水质调配药剂组分和剂量，实现同步去除废水中的硫酸盐、硝酸盐和有机物，且通过添加药剂引入的硝酸根和有机物发生反应且不会残留，明显优于传统的石灰石-石膏法和氧化镁-硫酸镁法；
3、本阀门资源化利用企业废热对废水进行处理，避免了电能的使用，同时产生了高品质的回用水，优于烟道蒸发法和低温蒸发法；
4、本发明回收废水中硫酸盐为高品质的钠矾石，明显优于石膏和硫酸镁等产品，经济效益明显；
5、本发明产生的钠矾石性能稳定，不会导致硫酸盐的重复释放，明显优于添加铁盐产生的黄钠铁矾产品；
6、本发明使用的药剂，属于常规的水处理药剂，避免了使用昂贵的或有毒的化学品。
附图说明
图1是本发明之装置的结构示意图；
图2是本发明之方法中吸光度变化曲线图；
图3是本发明之方法中反应过程的电导率数据归一化图；
图4是明矾石晶体的单晶衍射谱；
图5是明矾石晶体的形貌图片。
具体实施方式
一种去除水中高浓度硫酸盐和硝酸盐的药剂，是由混合物、Al(CH3COO)2OH和Al(NO3)2OH构成；
混合物是由海藻糖、葡萄糖、低分子聚丙烯酰胺和尿素组成，海藻糖、葡萄糖、低分子聚丙烯酰胺和尿素的重量比为5:12:80:3；
混合物的加入量为50mg/L；在搅拌含有高浓度硫酸盐和硝酸盐的水的状态下，Al(CH3COO)2OH和Al(NO3)2OH的加入量为20-100g/min。
一种去除水中高浓度硫酸盐和硝酸盐的方法，该方法包括以下步骤：
1)取高浓度硫酸盐和硝酸盐废水，向高浓度硫酸盐和硝酸盐废水中加入含海藻糖、葡萄糖、低分子聚丙烯酰胺和尿素的混合物，加入量为50mg/L；
2)混合物中的海藻糖、葡萄糖、低分子聚丙烯酰胺和尿素的重量比为5:12:80:3；
3)启动检测装置，在波长320nm下自动测定和记录废水吸光度值，测定频率为1分钟1个数值；
4)启动搅拌，搅拌速度为80-100rpm；搅拌状态下，向高浓度硫酸盐和硝酸盐废水中投加Al(CH3COO)2OH，投加量为20-100g/min；检测到吸光度变化曲线出现拐点时，停止投加，并记录加入量为m1；
5)向废水中投加Al(NO3)2OH，投加量为20-100g/min，继续检测吸光度值；当吸光度曲线出现第二个拐点时，停止投加，并记录加入量为m2。
6)药剂包括海藻糖、葡萄糖、低分子聚丙烯酰胺和尿素的混合物，Al(CH3COO)2OH和Al(NO3)2OH。
如图1所示，一种去除水中高浓度硫酸盐和硝酸盐的去除装置，包括第一反应釜1、第二反应釜2、第三反应釜3、第一阀门4、第二阀门5和计算机6；
第一反应釜1与第二反应釜2之间连通，第二反应釜2与第三反应釜3之间连通，第一反应釜1与第二反应釜2之间设置第一阀门4，第二反应釜2与第三反应釜3之间设置第二阀门5；
第一阀门4和第二阀门5与计算机6连接；第一阀门4与计算机6之间设置第一控制器7，第二阀门5与计算机6之间设置第二控制器8；
第一反应釜1内设置第一温度传感器11和第一电导率传感器12，第一温度传感器11和第一电导率传感器12与第一信号接收器13连接，第一参比电导率传感器14与第一信号接收器13连接，第一信号接收器13与第一中央控制器15连接，第一中央控制器15与计算机6连接；
第二反应釜2内设置第二温度传感器21和第二电导率传感器22，第二温度传感器21和第二电导率传感器22与第二信号接收器23连接，第二参比电导率传感器24与第二信号接收器23连接，第二信号接收器23与第二中央控制器25连接，第二中央控制器25与计算机6连接；
第三反应釜3底部设置有阀门31。
具体去除水中高浓度硫酸盐和硝酸盐的方法，以燃煤电厂烟气脱硫浓缩液为例：
1、燃煤电厂烟气脱硫浓缩液，其中硫酸盐浓度为84g/L，硝酸盐浓度为66g/L，氯离子浓度为18.5g/L，其他离子有22g/L Na,81mg/L Fe和172mg/L Ca，有机物浓度以T℃计为241mg/L T℃；
2、取20L废水，向浓缩液中加入50mg/L混合物，混合物中含有海藻糖、葡萄糖、低分子聚丙烯酰胺和尿素，其重量比为5:12:80:3；
3、启动检测装置，设置检测波长为320nm，按照1分钟1个数据进行测定；
4、向浓缩液中投加Al(CH3COO)2OH，剂量为20g/min，31分钟时检测到吸光度曲线拐点，停止投加，此时剂量为620g；
5、接着投加Al(NO3)2OH，剂量为20g/min，22分钟后检测到第二个吸光度曲线拐点，停止投加，此时剂量为440g；检测点变化如附图2所示；
6、将废水升温到220℃后，启动电导率检测系统，反应1.45h后停止；
7、待温度降低到180℃后，再次启动电导率传感器，反应1.25后停止；变化特征如附图3所示；
8、接着继续降温到120℃，开始计时2h；
9、打开反应釜，收集上清液，其中硫酸盐浓度为47.5mg/L，硝酸盐浓度为22.8mg/L；剩余的白色絮体经过干燥后，呈现明显的明矾石晶体，如图4所示，和正六面体/正八面体形貌特征如图5所示。
Claims (1)
1.一种去除水中高浓度硫酸盐和硝酸盐的方法，该方法包括以下步骤：
1）、取高浓度硫酸盐和硝酸盐废水，向高浓度硫酸盐和硝酸盐废水中加入由海藻糖、葡萄糖、低分子聚丙烯酰胺和尿素组成的混合物，加入量为50mg/L；
2）、混合物中的海藻糖、葡萄糖、低分子聚丙烯酰胺和尿素的重量比为5:12:80:3；
3）、启动检测装置，在波长320nm下自动测定和记录废水吸光度值，测定频率为1分钟1个数值；
4）、启动搅拌，搅拌速度为80-100rpm；搅拌状态下，向高浓度硫酸盐和硝酸盐废水中投加Al（CH3COO）2OH，投加量为20-100 g/min；检测到吸光度变化曲线出现拐点时，停止投加，并记录加入Al（CH3COO）2OH的量;
5）、向废水中投加Al（NO3）2OH，投加量为20-100 g/min，继续检测吸光度值；当吸光度曲线出现第二个拐点时，停止投加，并记录加入Al（NO3）2OH的量；
所述废水为燃煤电厂烟气脱硫浓缩液；
实施该方法的装置包括第一反应釜、第二反应釜、第三反应釜、第一阀门、第二阀门和计算机；
第一反应釜与第二反应釜之间连通，第二反应釜与第三反应釜之间连通，第一反应釜与第二反应釜之间设置第一阀门，第二反应釜与第三反应釜之间设置第二阀门；
第一阀门和第二阀门与计算机连接；第一阀门与计算机之间设置第一控制器，第二阀门与计算机之间设置第二控制器；
第一反应釜内设置第一温度传感器和第一电导率传感器，第一温度传感器和第一电导率传感器与第一信号接收器连接，第一参比电导率传感器与第一信号接收器连接，第一信号接收器与第一中央控制器连接，第一中央控制器与计算机连接；
第二反应釜内设置第二温度传感器和第二电导率传感器，第二温度传感器和第二电导率传感器与第二信号接收器连接，第二参比电导率传感器与第二信号接收器连接，第二信号接收器与第二中央控制器连接，第二中央控制器与计算机连接；
第三反应釜底部设置有阀门；
该装置的工作过程：
①、按照方法步骤1)到5)，向废水中投加药剂后，转入第一反应釜中，在220-270℃下停留10~24小时；
②、开启第一反应釜和第二反应釜之间的第一阀门，使反应液流入第二反应釜中，在140-180℃下停留4~10小时；
③、开启第二反应釜和第三反应釜之间的第二阀门，使反应液流入第三反应釜中，在80-120℃下停留2小时；
④、打开第三反应釜底部的阀门，废水流出到沉淀池中，待废水静置并冷却到室温，收集上清液和底部的白色絮体；上清液中硝酸盐浓度小于50mg/L，硫酸盐浓度小于80mg/L；
⑤、处理后的废水调节至pH中性后，直接回用于烟气脱硫；白色絮体经过板框压滤脱水，利用烟气余热干燥后，得到明矾石粉末。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111638093.7A CN114275959B (zh) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | 去除水中高浓度硫酸盐和硝酸盐的药剂及去除方法和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111638093.7A CN114275959B (zh) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | 去除水中高浓度硫酸盐和硝酸盐的药剂及去除方法和装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114275959A CN114275959A (zh) | 2022-04-05 |
| CN114275959B true CN114275959B (zh) | 2023-12-01 |
Family
ID=80877852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111638093.7A Active CN114275959B (zh) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | 去除水中高浓度硫酸盐和硝酸盐的药剂及去除方法和装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114275959B (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1468292A (fr) * | 1965-02-18 | 1967-02-03 | Procédé pour inhiber l'effet d'irritation de la peau de substances tensioactives dans des matières textiles | |
| GB1269273A (en) * | 1969-06-06 | 1972-04-06 | Exxon Research Engineering Co | Preparation of crystalline alumina by homogenous precipitation |
| JP2003190991A (ja) * | 2001-12-27 | 2003-07-08 | Daicel Chem Ind Ltd | 水中泥状堆積物の水中汚濁防止剤、その使用方法、及び水中汚濁防止剤を用いた水中泥状堆積物処理方法 |
| CN101407356A (zh) * | 2008-10-31 | 2009-04-15 | 中南大学 | 一种废水中硫酸根的脱除方法 |
| CN103922513A (zh) * | 2014-05-05 | 2014-07-16 | 哈尔滨理工大学 | 以铝盐作晶核生成复合物沉淀去除水中硫酸盐的方法 |
| CN105565594A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-05-11 | 哈尔滨工业大学 | 两级mbbr脱除制药废水中碳氮硫的装置及利用其处理制药废水的方法 |
| CN106661937A (zh) * | 2014-09-05 | 2017-05-10 | 艺康美国股份有限公司 | 向含有含氧阴离子的水流中添加铝试剂 |
| CN108793498A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-11-13 | 上海电力学院 | 一种硫酸根去除沉淀剂循环利用方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10442703B2 (en) * | 2016-06-13 | 2019-10-15 | Winner Water Services | Anion removal from waste water |
-
2021
- 2021-12-29 CN CN202111638093.7A patent/CN114275959B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1468292A (fr) * | 1965-02-18 | 1967-02-03 | Procédé pour inhiber l'effet d'irritation de la peau de substances tensioactives dans des matières textiles | |
| GB1269273A (en) * | 1969-06-06 | 1972-04-06 | Exxon Research Engineering Co | Preparation of crystalline alumina by homogenous precipitation |
| JP2003190991A (ja) * | 2001-12-27 | 2003-07-08 | Daicel Chem Ind Ltd | 水中泥状堆積物の水中汚濁防止剤、その使用方法、及び水中汚濁防止剤を用いた水中泥状堆積物処理方法 |
| CN101407356A (zh) * | 2008-10-31 | 2009-04-15 | 中南大学 | 一种废水中硫酸根的脱除方法 |
| CN103922513A (zh) * | 2014-05-05 | 2014-07-16 | 哈尔滨理工大学 | 以铝盐作晶核生成复合物沉淀去除水中硫酸盐的方法 |
| CN106661937A (zh) * | 2014-09-05 | 2017-05-10 | 艺康美国股份有限公司 | 向含有含氧阴离子的水流中添加铝试剂 |
| CN105565594A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-05-11 | 哈尔滨工业大学 | 两级mbbr脱除制药废水中碳氮硫的装置及利用其处理制药废水的方法 |
| CN108793498A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-11-13 | 上海电力学院 | 一种硫酸根去除沉淀剂循环利用方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Li Tong 等."Simultaneous removal of sulfate and nitrate from real high-salt flue gas wastewater concentrate via a waste heat crystallization route ".《Journal of Cleaner Production 》.2022,第1-9页. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114275959A (zh) | 2022-04-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103449653B (zh) | 一种稀土选冶含氯化钠废水的组合处理方法 | |
| CN209368040U (zh) | 一种高矿化度矿井水近零排放处理及综合资源化利用系统 | |
| CN105540960B (zh) | 石灰石/石灰－石膏法烟气脱硫废水的处理方法以及系统 | |
| CN102282106B (zh) | 淡化废水的利用 | |
| CN106082516B (zh) | 一种分盐结晶工艺和装置 | |
| CN209276303U (zh) | 水煤浆气化废水分盐结晶零排放处理系统 | |
| CN110550680B (zh) | 一种阻止硫酸法钛白废酸多效浓缩一效结垢的方法 | |
| CN111807384B (zh) | 一种聚烯烃镁钛系催化剂生产残渣处理工艺 | |
| WO2014194790A1 (zh) | 一种从焦炉煤气脱硫含盐废液中提取两种副盐的方法 | |
| CN107055885B (zh) | 一种燃煤电厂脱硫废水资源化系统及工作方法 | |
| CN102303941A (zh) | 一种氧化铝厂赤泥的深度脱碱方法 | |
| CN107055886B (zh) | 一种深度递级分盐工艺 | |
| CN114275959B (zh) | 去除水中高浓度硫酸盐和硝酸盐的药剂及去除方法和装置 | |
| CN112939317A (zh) | 工业高盐废水的零排放及资源化处理系统 | |
| Wang et al. | Selective removal of calcium ions from seawater or desalination brine using a modified sodium carbonate method | |
| CN109607916A (zh) | 一种多晶硅高盐废水处理及资源化工艺 | |
| CN109607582A (zh) | 一种从脱硫废水中回收镁盐的方法及系统 | |
| CN214570785U (zh) | 一种脱硫废水提取硫酸镁和氯化钠的系统 | |
| CN109095483A (zh) | 一种草酸沉淀法回收电厂脱硫废水钙镁的系统及其使用方法 | |
| CN112194298B (zh) | 一种电厂全厂废水资源化处理系统及方法 | |
| CN114804435A (zh) | 一种应用钙芒硝技术脱盐的废水处理方法 | |
| CN211078771U (zh) | 一种基于石膏晶种防结垢技术的矿井水零排放装置 | |
| CN210237361U (zh) | 高盐废水稳态资源化装置 | |
| CN102976279B (zh) | 一种从湿法脱硫废硫膏中提取硫磺和无机盐的方法 | |
| CN113754164A (zh) | 一种脱硫废水的处理方法及处理系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Reagents, removal methods, and devices for removing high concentrations of sulfates and nitrates from water Granted publication date: 20231201 Pledgee: Bank of Jilin Co.,Ltd. Changchun New District Sub branch Pledgor: JILIN PROVINCE EXTENSION OF ENVIRONMENTAL PROTECTION EQUIPMENT ENGINEERING CO.,LTD. Registration number: Y2024220000044 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |