CN115920296A - 含锌废渣无毒清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及含锌废渣处理技术领域，且公开了含锌废渣无毒清洗方法，包括以下步骤：S1、首先将含锌废渣与水进行混合搅拌清洗，然后对废渣进行过滤，使得清洗液与废渣初步分离；S2、将上述经过过滤后的含锌废液进行二次过滤，并将过滤后的含锌废液置于反应罐内；S3、对上述含锌废液中加入自制纳米Ti02，纳米Ti02的晶粒平均粒径在30～50nm之间，并调节pH值，含锌废液的ph值通过Na0H溶液和盐酸进行调节。该含锌废渣无毒清洗方法，通过采用五大步骤对含锌废渣进行清洗，同时对清洗所产生的含锌废液进行处理，从而达到无毒清洗的目的，清洗后的含锌废液的去除率可以达到98.73％，满足含锌废渣的无毒清洗需求。
Description
技术领域
本发明涉及含锌废渣处理技术领域，具体为含锌废渣无毒清洗方法。
背景技术
含锌废料具有毒性，若随意排放会对环境和人体造成较大危害，锌对水生生物的毒性较大，会造成鱼鳃部充血、鳃叶溃烂、细胞增生等，过量的锌还会使土壤酶失去活性，细菌数目减少、土壤中微生物作用减弱，还会导致在植物体内的富集，特别是对小麦生长影响较大，会造成小麦出苗不齐，植株矮小，叶片发生萎黄。
在一些金属加工行业中，常常伴随着含锌废渣，因此，需要对含锌废渣进行清洗处理，清洗处理后的清洗水处理属于该清洗方法中的重要环节，而对于清洗含锌废渣的清洗水处理，纳米材料是近年来受到广泛重视的新兴功能材料，其中纳米Ti02因其优越的吸附性和光催化还原性常被用作固相萃取吸附剂和光催化还原剂研究，采用光催化方法既可将有机污染物氧化降解并矿化，又可将金属离子还原消除或回收，因此近年来光催化消除环境污染研究日益受到重视，光催化还原消除废水中重金属离子研究已有一些报道，在现代工业环保领域里含锌废水处理还属难题，其原因是Zn2+具有显著的两性，给治理工艺和工程带来了困难，锌的去除效率较低，研究开发经济适用的含锌废水的处理方法，对于解决含锌废渣无毒清洗的处理具有重要的现实意义。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了含锌废渣无毒清洗方法，具备无毒清洗效率低等优点，解决了含锌废渣无毒清洗效率高的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：含锌废渣无毒清洗方法，包括以下步骤：
S1、首先将含锌废渣与水进行混合搅拌清洗，然后对废渣进行过滤，使得清洗液与废渣初步分离；
S2、将上述经过过滤后的含锌废液进行二次过滤，并将过滤后的含锌废液置于反应罐内；
S3、对上述含锌废液中加入自制纳米TiO2，并调节pH值；
S4、然后对上述混合液在紫外灯的照射下搅拌反应，并进行静置过滤，取出上清液；
S5、最后对上清液进行测定锌含量，合格后方可进行排放。
优选的，所述纳米Ti02的制备包括以下步骤：
A、室温下，将质量为m钛酸丁酯与2/3m的乙醇混合，并加入1/2m的抑制剂为a；
B、将1/3m的乙醇与1/3m蒸馏水混合，并加入1/2m的抑制剂为溶液b；
C、用浓盐酸调节溶液b的pH值，使其保持在2-3之间；
D、在强力搅拌下将溶液a以一定速度滴加至溶液b中，并形成Ti02溶胶；
E、Ti02溶胶静置胶化，直至形成稳定透明的淡黄色凝胶，将凝胶经过干燥后得到黄色透明晶体，经过研磨后培烧得到白色纳米Ti02。
优选的，所述溶液a滴加至溶液b中的速度为1-2滴/s，所述凝胶干燥温度为60℃，所述黄色透明晶体研磨后的培烧温度为500℃。
优选的，所述纳米Ti02的晶粒平均粒径在30～50nm之间。
优选的，所述含锌废液的pH值在10-12之间，所述含锌废液的ph值通过NaOH溶液和盐酸进行调节。
优选的，所述上清液中锌含量的测定采用双硫腙分光光度法，所述紫外灯的功率为300W。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了含锌废渣无毒清洗方法，具备以下有益效果：
该含锌废渣无毒清洗方法，首先将含锌废渣与水进行混合搅拌清洗，然后对废渣进行过滤，使得清洗液与废渣初步分离，将上述经过过滤后的含锌废液进行二次过滤，并将过滤后的含锌废液置于反应罐内，对上述含锌废液中加入自制纳米TiO2，并调节pH值，然后对上述混合液在紫外灯的照射下搅拌反应，并进行静置过滤，取出上清液，最后对上清液进行测定锌含量，合格后方可进行排放，通过采用五大步骤对含锌废渣进行清洗，同时对清洗所产生的含锌废液进行处理，从而达到无毒清洗的目的，清洗后的含锌废液的去除率可以达到98.73％，满足含锌废渣的无毒清洗需求。
附图说明
图1为本发明中Ti02粉体的SEM图；
图2为本发明中pH值对除锌效果的影响结果图；
图3为本发明中废废水负荷对除锌率的影响结果图；
图4为本发明中应时间对锌离子去除率的影响结果图；
图5为本发明中Ti02投加量对锌离子去除率的影响结果图。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本实施例中的含锌废渣无毒清洗方法，包括以下步骤：
S1、首先将含锌废渣与水进行混合搅拌清洗，然后对废渣进行过滤，使得清洗液与废渣初步分离；
S2、将上述经过过滤后的含锌废液进行二次过滤，并将过滤后的含锌废液置于反应罐内；
S3、对上述含锌废液中加入自制纳米T i 02，纳米T i 02的晶粒平均粒径在30～50nm之间，并调节pH值，含锌废液的ph值通过NaOH溶液和盐酸进行调节；
S4、然后对上述混合液在紫外灯的照射下搅拌反应，紫外灯的功率为300W，并进行静置过滤，取出上清液；
S5、最后对上清液进行测定锌含量，上清液中锌含量的测定采用双硫腙分光光度法，合格后方可进行排放。
另外，纳米T i 02的制备包括以下步骤：
A、室温下，将质量为m钛酸丁酯与2/3m的乙醇混合，并加入1/2m的抑制剂为a；
B、将1/3m的乙醇与1/3m蒸馏水混合，并加入1/2m的抑制剂为溶液b；
C、用浓盐酸调节溶液b的pH值，使其保持在2-3之间；
D、在强力搅拌下将溶液a以一定速度滴加至溶液b中，并形成T i 02溶胶，溶液a滴加至溶液b中的速度为1-2滴/s；
E、T i 02溶胶静置胶化，直至形成稳定透明的淡黄色凝胶，将凝胶经过干燥后得到黄色透明晶体，凝胶干燥温度为60℃，经过研磨后培烧得到白色纳米T i 02，黄色透明晶体研磨后的培烧温度为500℃。
实验例：
取初始质量浓度为100mg/t的模拟含锌废水100mL6份，各加入5rng自制的纳米T i02，调节pH值分别为2、4、6、8、10、12光照搅拌2h，试验结果见附图2，由图2可以看出，随着pH值增大，去除率显著提高，当pH值为12时，锌残余量已经低于国家工业废水排放标准2.0mg/L。
取质量浓度为10mg/L、20mg/L、30mg/L、40mg/L、50mg/L、100mg/L的含锌废水各100mL，分别加入5mg纳米T i 02，调节溶液pH值为10，光照搅拌2h，反应结果见附图3，由图3可以看出，在所测定质量浓度范围内(10～100mg/L)，其他条件相同时，含锌废水中Zn2+的去除率有很大的影响，Zn2+随着废水质量浓度的增大而增强。
取质量浓度为50mg/L的含锌废水100mL8份，调pH值为10，分别加入mg纳米Ti02，光照搅拌分别为20min、60min、80min、120min、150min、180min、220min、240min，结果见附图4，在其他条件相同时，反应时间对Zn2+去除率有显著影响，随着反应时间的延长，含锌废水中Zn2+的残余量逐渐增大。
取质量浓度为50mg/L的含锌废水100mL6份，调pH值到12，分别加入1mg、2mg、3mg、4mg、5mg、10mg的自制纳米Ti02，光照搅拌2h，结果见附图5，在自制纳米Ti02处理含锌废水过程中，很少量的纳米Ti02就可以达到很好的去除效果，并且锌的残余量低于工业废水的排放标准。
选择纳米Ti02质量浓度、废水负荷、含锌废水pH值以及光催化时间4个因素进行正交试验确定纳米Ti02处理含锌废水的优化试验条件。
试验结果表明：用Ti02光催化处理含锌废水效果影响最显著的因素是pH值的影响，其次是Ti02投加量的值、废水质量浓度和光照时间，正交试验确定的优化试验条件为：Ti02投加量为0.01g/L，废水质量浓度为50mg/L，废水的pH值为12，光催化时间为30min，含锌废水的去除率可以达到98.73％。
本发明的有益效果是：
首先将含锌废渣与水进行混合搅拌清洗，然后对废渣进行过滤，使得清洗液与废渣初步分离，将上述经过过滤后的含锌废液进行二次过滤，并将过滤后的含锌废液置于反应罐内，对上述含锌废液中加入自制纳米TiO2，并调节pH值，然后对上述混合液在紫外灯的照射下搅拌反应，并进行静置过滤，取出上清液，最后对上清液进行测定锌含量，合格后方可进行排放，通过采用五大步骤对含锌废渣进行清洗，同时对清洗所产生的含锌废液进行处理，从而达到无毒清洗的目的，清洗后的含锌废液的去除率可以达到98.73％，满足含锌废渣的无毒清洗需求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.含锌废渣无毒清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、首先将含锌废渣与水进行混合搅拌清洗，然后对废渣进行过滤，使得清洗液与废渣初步分离；
S2、将上述经过过滤后的含锌废液进行二次过滤，并将过滤后的含锌废液置于反应罐内；
S3、对上述含锌废液中加入自制纳米TiO2，并调节pH值；
S4、然后对上述混合液在紫外灯的照射下搅拌反应，并进行静置过滤，取出上清液；
S5、最后对上清液进行测定锌含量，合格后方可进行排放。
2.根据权利要求1所述的含锌废渣无毒清洗方法，其特征在于，所述纳米TiO2的制备包括以下步骤：
A、室温下，将质量为m钛酸丁酯与2/3m的乙醇混合，并加入1/2m的抑制剂为a；
B、将1/3m的乙醇与1/3m蒸馏水混合，并加入1/2m的抑制剂为溶液b；
C、用浓盐酸调节溶液b的pH值，使其保持在2-3之间；
D、在强力搅拌下将溶液a以一定速度滴加至溶液b中，并形成TiO2溶胶；
E、TiO2溶胶静置胶化，直至形成稳定透明的淡黄色凝胶，将凝胶经过干燥后得到黄色透明晶体，经过研磨后培烧得到白色纳米TiO2。
3.根据权利要求2所述的含锌废渣无毒清洗方法，其特征在于，所述溶液a滴加至溶液b中的速度为1-2滴/s，所述凝胶干燥温度为60℃，所述黄色透明晶体研磨后的培烧温度为500℃。
4.根据权利要求1所述的含锌废渣无毒清洗方法，其特征在于，所述纳米TiO2的晶粒平均粒径在30～50nm之间。
5.根据权利要求1所述的含锌废渣无毒清洗方法，其特征在于，所述含锌废液的pH值在10-12之间，所述含锌废液的ph值通过Na0H溶液和盐酸进行调节。
6.根据权利要求1所述的含锌废渣无毒清洗方法，其特征在于，所述上清液中锌含量的测定采用双硫腙分光光度法，所述紫外灯的功率为300W。
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