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氯化鈉廢水處理方法范文1
關鍵詞:草甘膦;亞磷酸;陰離子交換樹脂
前言
隨著我國工業的發展,富營養化問題問題日益嚴重,水體富營養化的主要因素是磷鹽含量增加,其預防的關鍵是廢水除磷技術。當前處理含磷廢水有各種不同方法,常用方法有:物理化學除磷和生物除磷,其中物理化學除磷方法包括化學沉淀法、離子交換法、吸附法、結晶發、電滲析除磷等,這些方法是實現磷資源循環利用的有效途徑[1-4]。
草甘膦以其高效、低毒、優異的除草性能贏得市場,應用范圍不斷擴大,產量迅速增長,尤其是20世紀90年代以來,隨著轉基因抗草甘膦作用(如大豆、玉米、棉花等)的大面積種植,以及生物能源植物的高速發展和新栽培技術(農作物免耕栽培技術)的積極推廣,其需求增長迅速,草甘膦生產廢水中往往含有雙甘膦,亞磷酸,亞氨基二乙酸還有些氯化鈉等物質,回收利用草甘膦廢水中的亞磷酸也是目前處理該廢水的一個主要問題之一。
1 實驗儀器與試劑
2.實驗步驟
2.1 測定磷含量工作曲線的繪制
配制濃度為0.212mmol/L磷酸鹽標準液100ml,在一系列50ml容量瓶中,分別加入0.00、4.00、8.00、12.00、16.00、20.00ml磷酸鹽標準溶液,再加入5ml鉬酸銨溶液,3ml抗壞血酸溶液用水稀釋到刻度,搖勻。放置35℃恒溫槽中加熱60min,冷卻至室溫,在710nm處,用1cm比色皿,以試劑空白為參比,測量其吸光度。以磷酸鹽的摩爾濃度為橫坐標,相對應的吸光度為縱坐標,繪制工作曲線。
2.2 草甘膦中總磷含量的測定
取5ml草甘膦母液稀釋500倍后,測定母液中總磷的含量。
2.3 陰離子交換樹脂與亞磷酸交換的最佳pH值的測定
配制100ml 1g/L的亞磷酸溶液,取25mL亞磷酸溶液于100ml燒杯中,并用濃鹽酸溶液調節pH=0.6,再加入5g陰離子交換樹脂,在磁力攪拌器中攪拌10分鐘,抽濾,測濾液的pH=1.6。測定濾液中亞磷酸的含量。
同理測定亞磷酸溶液pH值調節到1.0、1.7、6.4、10.8時濾液中亞磷酸的含量。
2.4 氯化鈉對亞磷酸交換效果的測定
配制200ml 1g/L的亞磷酸溶液,取25ml亞磷酸溶液于100ml燒杯中,加入0. 5g氯化鈉,用濃鹽酸溶液調節pH=1.0,加入5g陰離子交換樹脂,放在磁力攪拌器中攪拌10分鐘,抽濾,測濾液的pH=6.6。測定濾液中亞磷酸的含量。
同理測定加入氯化鈉的量為0g、0.5g、1.25g、2.5g時濾液中亞磷酸的含量。
2.5 陰離子交換樹脂對不同濃度亞磷酸飽和吸附量的測定
配制100ml 9.18×10-2g/100ml的亞磷酸溶液,取50ml于100ml燒杯中,加入1g陰離子交換樹脂,放在磁力攪拌器中攪拌10分鐘,抽濾,測濾液的pH=1.4。測濾液中亞磷酸的含量。
同理測定陰離子交換樹脂對濃度為0.459g/100ml、0.918g/100ml、1.84g/100ml、4.59g/100ml的亞磷酸的飽和吸附量。
2.6氯化鈣、氯化鋇與亞磷酸沉淀效果的測定
2.6.1 氯化鈣與亞磷酸沉淀效果的測定
配制3g/100ml的亞磷酸溶液100ml,取25ml于100ml燒杯中。并用氫氧化鈉溶液調節pH值為10.4,稱取2.0g氯化鈣固體,加適量水溶解。往燒杯中加入該氯化鈣溶液,沉淀完全后,抽濾,測濾液pH值為9.7。測定濾液中亞磷酸的含量。
2.6.2 氯化鋇與亞磷酸沉淀效果的測定
取25ml 3g/100ml的亞磷酸溶液于100ml燒杯中。并用氫氧化鈉溶液調節pH值為11.4,稱取4.5g氯化鋇固體,加適量水溶解。往燒杯中加入該氯化鋇溶液,沉淀完全后,抽濾,測濾液pH值為11.0。測定濾液中亞磷酸的含量。
2.7 氯化鈣與亞磷酸沉淀最佳pH值的測定
配制3g /100ml的亞磷酸溶液500ml,取25 ml于100ml燒杯中,加入1.5 g氯化鈣固體,并用氫氧化鈉溶液調pH=2.8 ,待沉淀完全后,抽濾上述各沉淀,并將抽濾所得沉淀放在烘箱中烘干,并稱重。
同理測定pH為3.6 、4.5 、5.1 、6.2 、7.4 、8.7時所得沉淀質量。
3.實驗結果與討論
3.1 測定磷含量的工作曲線的繪制
當加入磷酸鹽標準溶液的體積分別為0.00、4.00、8.00、12.00、16.00、20.00mL時,通過計算得磷酸鹽的摩爾濃度以及根據步驟2.1測得吸光度如表1所示:
3.2草甘膦母液中總磷含量的測定
根據步驟2.2測得吸光度A=0.870 ,由標準曲線y=0.2025x-0.0156計算得濃度為4.37×10-6mol/50ml。則草甘膦母液中總磷含量為1.35 g/100ml。
3.3 陰離子交換樹脂與亞磷酸交換的最佳pH值的確定
根據步驟2.3測得不同pH值下0.1g/100ml的亞磷酸經陰離子交換樹脂吸附后濾液中亞磷酸含量結果如表2所示:
由表3.3可知,當pH=1.0時亞磷酸被陰離子交換樹脂交換的最多,交換前亞磷酸含量為9.18×10-2 g/100ml ,交換后亞磷酸含量為2.15×10-2 g/100ml,即pH值為1.0是陰離子交換樹脂與亞磷酸交換的最佳pH。
3.4 氯化鈉對亞磷酸交換效果的測定
根據步驟2.4測得不同量的氯化鈉與亞磷酸經陰離子交換樹脂交換后濾液中亞磷酸含量的關系如表3所示:
由此可知,隨著氯化鈉質量的增加,濾液中磷含量也不斷增加,即亞磷酸根被陰離子交換樹脂交換的量就逐漸減少。因此,氯離子對陰離子交換樹脂對亞磷酸根的交換效果有一定的影響,在一定濃度范圍內,氯離子濃度越大,對交換效果的干擾就越大。
3.5 陰離子交換樹脂對不同濃度亞磷酸飽和吸附量的測定
根據步驟2.5測得亞磷酸濃度與陰離子交換樹脂吸附量的關系(樹脂量都為1g)如表4所示:
3.6 氯化鈣、氯化鋇與亞磷酸沉淀效果的測定
3.6.1 氯化鈣與亞磷酸沉淀效果的測定結果
根據步驟2.6.1測得吸光度A=0.103,由標準曲線y=0.2025x-0.0156計算得濃度為1.17×10-4mol/100ml,即濾液中亞磷酸含量為9.59×10-3g/100ml。
3.6.2 氯化鋇與亞磷酸沉淀效果的測定結果
根據步驟2.6.2測得吸光度A=0.101,由標準曲線y=0.2025x-0.0156計算得濃度為5.76×10-4mol/100ml ,即濾液中亞磷酸含量為 4.72×10-2g/100ml。
對比結果3.6.1和3.6.2中亞磷酸含量可知,使用氯化鈣與亞磷酸沉淀效果較好。因此本實驗選取氯化鈣和亞磷酸進行沉淀。
3.7 氯化鈣與亞磷酸沉淀最佳pH值的分析
根據步驟2.7測得不同pH值下,氯化鈣與亞磷酸反應所得沉淀量的關系如表5所示:
由表3.7可知,當pH值從5.1開始,氯化鈣與亞磷酸已沉淀完全,因此氯化鈣與亞磷酸沉淀最佳pH值為5.1。
4 總結
由上述實驗可得,陰離子交換樹脂對亞磷酸根的交換的PH值為1.0.溶液中有氯離子存在且氯離子濃度在一定范圍內時,會對交換效果產生干擾。利用沉淀劑與亞氯酸根沉淀時,選擇的沉淀劑為氯化鈣,且沉淀的PH值為5.1時,此時的沉淀量最大,沉淀效果最好。
參考文獻
[1] 胡海洋,趙歡.高磷酸性廢水處理技術現狀及研究方向[J].中國資源綜合利用,2009,27(5):38-40.
[2] 王秀云。廢水除磷技術的研究進展[J]。安徽農學通報,2009,15(16):92-94.
[3] 田鋒,伊連慶.含磷廢水處理得研究現狀[J]。工業安全與環保,2005,31(7):6-8.
氯化鈉廢水處理方法范文2
關鍵詞 起爆藥;DDNP;污水處理
中圖分類號X7 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2011)47-0145-02
廢水的化學性質是呈酸性和堿性的,并且含有較多的有害物質。如果不進行處理排放后,將會嚴重損害人們的身體健康,影響動植物的生存,造成水體污染。因此有必要對DDNP廢水的處理方法做進一步的研究,尋找解決問題的實用方法,帶來可觀的經濟效益和社會效益。
1 DDNP生產新工藝介紹
DDNP(Diazodinitrophenel)即二硝基重氮酚,是具有幾十年的歷史的苯酚的硝基衍生物。它一般作為工業雷管中并具有許多優點,比如沖擊感度低、火焰感度好,熱安定性好、起爆性能優良,生產操作安全等,因此在日本、南朝鮮和我國都獲得了廣泛的應用。
過去,我們用粉狀活性炭吸附的方法處理DDNP廢水,DDNP微塵粒徑非常微小,所以就能很容易的附在管壁上面,從而導致了微塵之間撞擊與摩擦,增加了意外爆炸事故發生的可能性,其生產、貯存及使用環節存在著諸多事故隱患,同時廢活性炭的再處理困難,加上材料價格上漲,其操作機械化水平低,勞動強度大,工作環境艱苦。1990年我們開始對DDNP廢水處理新工藝進行研究,1991年與研究部門合作,為了避免環境污染并維護人類和動植物的健康,我國制定了廢水排放標準GB4278―84,里面規定了對污染物的排放要求,二硝基重氮酚生產廠家投入大量的財力和物力對污水進行整治,極力尋找能實現操作簡單、安全可靠,并且能夠節能降低成本的處理方法,使之做既符合循環經濟和清潔生產的要求,又符合國家環保政策。
二硝基重氮酚工業廢水治理的關鍵在于對廢水內有機物的辨析,以及其在變化的溫度和酸堿度以及不同光照條件下的變化情況,衡量一種新技術新工藝是否具有可行性,主要是看產品的成產安全。經濟效益、產品質量和環境效益這4個方面是否完善。新工藝生產出的DDNP從鈉鹽到最終產品都確保了每個步驟的反映安全完整,且通過工藝參數的控制其副反已經降低到最低程度,故產品純度較高,很好的保證了抗壓性能??偟膩碚f,新工藝的安全生產狀況和產品質量等方面在于原工藝一致的基礎上在經濟效益和環境效益方面都得到了很好的改善與提高。
2 工藝原理
二硝基重氮酚的生產廢水,按來源和性質可以分為兩個部分。一部分是用硫化鈉還原苦味酸時產生的還原廢水,該還原廢水是暗紅色,主要雜質為硝基化合物,硫代硫酸鈉、氫氧化鈉等,該部分廢水的pH=12.0~13.5,故通常稱為堿性廢水;另一部分是用氮基苦味酸鈉重氮化時產生的廢水,該重氮廢水是暗黃色。主要為硝基化合物、氯化鈉等,該部分廢水的 pH=1.5~1.7,故通常又稱為酸性廢水。如把兩種廢水混合在一起,則總體呈暗紅色,PH值為9以上。根據其廢水成分污水處理問題DDNP污水處理分為還原反應和重氮反應兩個工序。
直接還原反應先采用苦味酸和碳酸鈉進行中和,然后再用硫化鈉進行還原反應制得鈉鹽。形成的無粉塵脫落的外殼,使極少部分DDNP溶解在反應母液中,通過化學反應轉化為溶解度較小的硝基酚類,從水體中析出其中大部分,還要通過調整反應溫度,使副反應產物減少到最低限度,使鈉鹽過濾,經分離后,澄清液中還有一些殘留的硝基化合物,于是加入化學藥品后進行二次進行反應,于是就可以將這些硝基化合物轉化為不溶于水的沉淀析出。同時通過控制硫化鈉流速、加入量和反應時間,使鈉鹽的得率得以穩定。經分離中和后,廢水即可達到規定的排放標準,其中pH值為6~9。
重氮反應通過控制晶種產生時機、變換鹽酸流量,保持鹽酸適當過量,充分發揮鄰苯三酚的聚晶作用,并掌握總反應時間和嚴格控制亞硝酸鈉加入量,通過多種技術手段來確保鈉鹽的反應完全,通過重氮反應制得的DDNP顆粒呈球形且無粉塵,減少了母液中的含鹽量而且省去了還原工藝中的碳酸鈉和部分鹽酸,這樣之后可轉入干燥工序,減低污水生產量。
3 工作流程
3.1蒸發
根據DDNP廢水的混濁度及pH值,定期向沉淀池中加入適量聚合硫酸鐵和生石灰,當廢水絮凝澄清并呈堿性后就用高壓泵將溢流進入廢水,向廢水中加入適量無機鹽混凝劑-聚合硫酸鐵,與水中的懸浮物一起沉降下來,用噴淋泵將沉淀池中的廢水打入鍋爐蒸汽回水池的盤管中,利用高溫回水加熱廢水,以利于蒸發濃縮。
3.2濃縮
將預熱的廢水,DDNP廢水中需加入適量生石灰,將pH值從7.7調至8.5左右,更有利于吸收中和酸性煙氣。送入水浴除塵器中,由噴頭噴淋沖洗污水再回到沉淀池中。當鍋爐煙氣旋轉上升時,與噴淋的堿性廢水水滴對流接觸,煙氣中的有害氣體被水滴吸收溶解,發生中和反應,煙氣中氣體被水滴吸收溶解,生成鹽和水,此時煙氣中微小(10μm以下)粉塵也可被水滴吸附降落。
3.3焚燒
將蒸發濃縮后剩余的廢水,由泥漿泵將泥漿抽出,再送到煤場混煤機中,與混末煤混合后燒鍋爐。泥漿中水被蒸發,硫化物、有機物和碳化物被氧化分解,生成鹽和氣體排出,而少量有害氣體又隨鍋爐煙氣再被廢水吸收。廢水中硝基化合物將全部被分解燃燒,僅有無毒害的氮氣放出。無機鹽均被氧化,氣體再被廢水吸收。最后隨爐渣排出。
4結論
DDNP是目前我國工業雷管中應用最廣的起爆藥,新工藝操作方便、工藝簡單、勞動強度低、便于管理,工人易于接受,工藝本身安全,能制造出流散性好,密度均勻無粉塵的球狀DDNP,并且降低了污水量,減少了環境污染,已經在實際中應用并取得良好的反映,是一種低成本、低耗能以廢治廢雙達標的方法。
參考文獻
[1]許少峰.德國廢水處理廠使用GRP管[J].塑料助劑,2005.
氯化鈉廢水處理方法范文3
關鍵詞:草酸;混凝沉淀法;鋼鐵廢水;生成沉淀;總硬度
中圖分類號:X703文獻標識碼: A 文章編號:1005-569X(2009)09-0054-02
1 引言
現代鋼鐵工業的生產過程包括材選、燒結、煉鐵、煉鋼(連鑄)、軋鋼等生產工藝。鋼鐵工業廢水主要來源于生產工藝過程用水、設備與產品冷卻水、煙氣洗滌和場地沖洗等,但70%的廢水還是來源于冷卻用水。間接冷卻水在使用過程中僅受熱污染,經冷卻后即可回用;直接冷卻水因與產品物料等直接接觸,含有污染物質,需經處理后方可回用或串級使用。
2實驗
2.1實驗廢水水質特點
廢水采自南方某鋼鐵集團循環水廢水處理站,水質水量變化較大,其中pH值變化大且含有大量鐵和石油類污染物,其水質見表1
2.2 主要實驗儀器和藥劑
2.2.1儀器
天平、pH計、滴定管、攪拌器、時鐘。
2.2.2藥劑
草酸、EDTA、氨水、氯化銨、鉻黑T、氯化鈉。
2.3分析方法
總硬度和pH均采用由國家環境保護總局《水和廢水監測分析方法》編委會編,中國環境出版社出版的《水和廢水監測分析方法》(第四版)[2]進行測定。
3結果與討論
3.1沉淀物生成―混凝實驗原理
3.1.1沉淀生成原理
草酸與鈣生成草酸鈣沉淀,
C2O42+Ca2+=CaC204
此反應沉淀生成較緩慢。
3.1.2混凝實驗原理[3]
(1)混凝作用指的是帶負電的膠體顆粒和帶正電的化學劑之間的化學作用和物理作用,它利用了膠體懸浮液中存在的排斥力及吸引力,這些力是造成膠體懸浮液的穩定或不穩定的主要原因。這些力是:靜電斥力、布朗運動、范德華引力、萬有引力。
(2)混凝作用通過兩種不同的機理破壞膠體懸浮物的穩定性:①電中和。帶正電的混凝劑能中和膠體顆粒表面的負電荷。隨著表面電荷被中和,膠體顆?;ハ嘀饾u靠近,顆粒有效半徑減小,最終失去穩定性而互相發生碰撞?;ハ嗯鲎驳念w粒通過氫鍵或范德華力結合在一起,形成較大的體積,或稱為絮體。水凈化工藝中攪拌的能量會增加顆粒間碰撞的頻率,有利于顆粒的聚集,促進絮體的形成。②化學橋聯。混凝劑的聚合物特性進一步增強了絮體的形成。它們的長分子鏈在兩個顆粒的表面之間架起橋來,并使單獨的較小絮體互相結合,形成較大的、容易被除去的絮體。
3.2實驗步驟
分取4個吸水井水樣1000ml到燒杯中,測定原水pH及總硬度、pH。分別加入20mg、30mg、40mg草酸,依次為1、2、3號,反應半小時后加入PAC、PAM,絮泥沉淀半小時后用雙層濾紙過濾后測定其總硬度、pH。
3.2.1草酸投加量與總硬度的關系
由圖1可知對南方某鋼鐵企業污水處理站廢水,隨著草酸投加量的增加,總硬度的含量降低,二者為反比的關系,這是因為草酸投加量的增加,與水中的鈣離子生成了大量的草酸鈣沉淀,草酸鈣沉淀經PAC、PAM混凝沉降后去除,因此水中總硬度的去除率與草酸的投加量和混凝沉降效果有關。
3.2.2草酸投加量對pH的影響趨勢
圖2 草酸投加量對pH的影響趨勢圖
由圖2可知草酸分子由兩個羧基組成,酸性比其它二元酸強,對水體pH值有調節作用,隨著投加量的增加pH降低。
3.2.3投加量與去除率的關系
由圖3可知草酸投加量增加,去除率也隨之增加。這是因為草酸投加量的增加,與水中的鈣離子生成了大量的草酸鈣沉淀,草酸鈣沉淀經PAC、PAM絮凝沉淀后去除,水中的總硬度隨之降低,去除率也隨之升高。
4 結論
(1)使用草酸降低總硬度,草酸投加濃度為40mg/l,總硬度的去除率達到了16%,隨著草酸投加濃度的增加,水中總硬度含量降低。
(2)使用草酸降低總硬度,隨著草酸濃度的增加水中總硬度的去除率升高。
(3)使用草酸降低總硬度,隨著投加濃度的增加pH降低。
(4)草酸降低總硬度的去除率跟草酸沉淀的生成和生成后的絮凝沉降效果有關。
5 可行性分析
針對南方某鋼鐵廢水處理站廢水水質特點,草酸對廢水中總硬度的去除有一定的作用,但由于草酸降硬后,出水pH值會急劇降低,因此此方法只適用于進水pH較高的廢水處理;且草酸的市場價格高于碳酸鈉的價格,從經濟角度看不利于成本的控制。因此,草酸降低總硬度在實際運用過程中存在一定的局限性。
參考文獻:
[1] 武漢大學、吉林大學編.無機化學(第三版)[M].北京:高等教育出版社,1994.
[2]國家環境保護總局《水和廢水監測分析方法》編委會.水和廢水監測分析方法(第四版)[M].北京:中國環境出版社,2006.
Study on Total Hardness in Rocessing the Stecl and Iron Water by Applying the Oxalic Acid Coagnlation Precipitation Method
YinYunxia,Yang Yunfeng,Zhang Yanxin
(Loudi Yude Science of Fechuology CO.,LTD., Hunan Loudi 417009,China)
氯化鈉廢水處理方法范文4
(1)黃酮素屬于__有機__(填“有機”或“無機”)化合物。
(2)黃酮素含有__三__種元素,碳、氫的原子個數比為__3∶2__(填最簡化)。
(3)黃酮素分子中碳元素的質量分數為__81.1%__(結果精確到0.1%)。
2.科學家經過多年研究證明,很多同學愛吃的某些小包裝零食中,含一定量的有毒、有害、致病的化學物質。某些油炸食品中含有致癌物質丙烯酰胺,丙烯酰胺的化學式為C3H5ONx?;卮鹣铝袉栴}:
(1)碳元素和氧元素的質量比是__9∶4__(填最簡整數比)。
(2)丙烯酰胺的相對分子質量為71,則x的數值為__1__。
3.今年春季我國出現H7N9禽流感,治療的新藥是帕拉米韋,其分子式是C15H28N4O4,有關該物質的下列說法不正確的是(D)
A.1個分子中含有51個原子
B.該物質由碳、氫、氮、氧四種元素組成
C.分子中碳、氫、氮、氧的原子個數比為15∶28∶4∶4
D.分子中碳、氫、氮、氧四種元素的質量比為15∶28∶4∶4
4.(2014,臨沂)在一密閉容器內加入甲、乙、丙、丁四種物質,在一定條件下發生化學反應,反應前后各物質的質量變化如下表所示。下列說法中不正確的是(C)
物質 甲 乙 丙 丁
反應前物質質量/g 8 32 5 4
反應后物質質量/g 16 4 x 24
A.該反應為分解反應
B.丙可能為該反應的催化劑
C.甲、乙兩種物質參加反應的質量比為1∶4
D.乙、丁兩種物質參加反應的質量比為7∶5
5.(2014,德陽)某地一輛滿載濃硫酸的罐車翻倒,導致溶質質量分數為98%的濃硫酸20 t泄漏,并向路基兩邊蔓延。接到報警后消防官兵立即趕來并用石灰漿(主要成分為氫氧化鈣)中和硫酸解除了險情。請回答:
(1)溶質質量分數為98%的濃硫酸20 t中含H2SO4的質量是__19.6_t__;
(2)計算中和泄漏的98%濃硫酸20 t,理論上需要氫氧化鈣的質量。
解:設理論上需要氫氧化鈣的質量為x。
H2SO4+Ca(OH)2===CaSO4+2H2O
9874
19.6 t x
9874=19.6 tx
x=14.8 t
答:(1)98%的濃硫酸20 t中含H2SO4的質量為19.6 t;(2)中和泄漏的硫酸理論上需要氫氧化鈣的質量為14.8 t。
6.(2014,沈陽)二氧化碳是導致溫室效應的主要氣體,也是一種寶貴的資源。用CO2和NH3來合成尿素[CO(NH2)2]是固定和利用CO2的成功范例,其反應的化學方程式為:
CO2+2NH3=====一定條件CO(NH2)2+H2O。
請計算下列問題:
(1)若用CO2和NH3生產900 t尿素,理論上可固定CO2的質量是多少噸?
(2)2 t含尿素90%的化肥(雜質不含N)中,含氮元素的質量是多少噸(精確到0.1 t)?
解:(1)設可固定二氧化碳的質量為x。
CO2+2NH3=====一定條件CO(NH2)2+H2O
44 60
x 900 t
4460=x900 t
x=660 t
(2)2 t×90%=1.8 t
方法一:
1.8 t×Ar(N)×2Mr[CO(NH2)2]×100%=1.8 t×14×260×100%=0.84 t≈0.8 t
方法二:
Ar(N)×2Mr[CO(NH2)2]×100%=14×260×100%≈46.7%
1.8 t×46.7%≈0.8 t
答:可固定二氧化碳660 t,2 t該化肥中含氮元素0.8 t。
7.(2014,蘭州)100 g某濃度的硫酸恰好與13 g的鋅完全起反應。請計算:
(1)生成氫氣的質量(結果精確到0.1 g);
(2)將(1)的結果標在圖中;
(3)反應后所得溶液中溶質的質量分數(寫出計算過程,結果精確到0.1%)。
解:設生成氫氣的質量為x,生成硫酸鋅的質量為y。
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2
65161 2
13 g y x
6513 g=161y=2x
x=0.4 gy=32.2 g
硫酸鋅的質量分數=32.2 g100 g+13 g-0.4 g×100%=28.6%
答:生成0.4克的氫氣,同時硫酸鋅溶液的質量分數為28.6%。
8.(2013,江西)某廠排放的廢水中含有碳酸鈉,易造成環境污染。化學興趣小組為該廠設計廢水處理和利用的方案,進行了如下實驗:取過濾后的水樣200 g,逐滴加入稀鹽酸至恰好不再產生氣體為止,反應過程中生成氣體與所加稀鹽酸的質量關系如圖所示。請回答下列問題(不考慮水樣中雜質的影響):
(1)反應生產CO2氣體的質量是__4.4__g;
(2)反應后生成氯化鈉的質量是多少?(請寫出計算過程)
(3)農業上常用10%~20%的氯化鈉溶液來選種。請通過列式計算判斷:上述實驗反應后所得溶液能否直接用于農業上選種?
解:設反應后生成氯化鈉的質量為x。
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2
117 44
x 4.4 g
11744=x4.4 g x=117×4.4 g44=11.7 g
氯化鈉廢水處理方法范文5
[關鍵詞]硬度,廢水回用,藥劑軟化法,雙堿法
0引言
目前我國水資源匱乏,水體污染問題嚴重,隨著國家環保政策日趨完善,對于工業廢水處理、排放的要求越來越嚴格,因此工業廢水的回收利用對于企業的綠色發展具有十分重要的意義。鋼鐵企業廢水處理量大,種類復雜,水質差且不穩定,造成集中處理十分困難,特別是脫硫廢水等永久硬度高的廢水,處理難度很大,即使送去煉鐵沖渣使用,也會導致管路及閥門結垢堵塞、影響生產順行。如何高效率、低成本降低工業廢水硬度已成為鋼鐵企業十分關注的課題。本文分析了天鋼聯合特鋼工業廢水的來源及特性,介紹了當前處理工業廢水的主要方法,并對不同處理方法及效果進行了對比,確定了雙堿法處理高硬度工業廢水的工藝路線。
1鋼鐵企業工業廢水來源
鋼鐵聯合企業生產工序較多,天鋼聯合特鋼在日常生產中燒結、煉鐵、煉鋼、燃氣、制氧、發電等每個工序都有大量工業廢水產生,諸如煉鋼含油廢水、煤氣水封水、中水濃鹽水、脫硫廢水等水質都非常差且難處理。這些工業廢水通過廢水處理站簡單處理后水質一般不達標,只能送至煉鋼悶渣或煉鐵沖渣使用,回收效率低,回用價值并不高,另外還可能由于水質處理不徹底造成輸送管路及閥門堵塞,影響生產。其中尤以燒結煙氣脫硫廢水水質最差,脫硫廢水屬于高鹽廢水,水中硬度非常高,且以較難處理的永久硬度為主,處理難度大。
2處理高硬度廢水的方法分析
水的總硬度表示水中所含有鈣、鎂、鐵、鋁、鋅等離子的含量多少。水中由碳酸氫鈣或碳酸氫鎂組成的硬度為碳酸鹽硬度,可以通過煮沸的方式沉淀析出,又叫做暫時硬度。水中由鈣和鎂的硫酸鹽、氯化物等所形成的硬度被稱為非碳酸鹽硬度,不可以通過煮沸的方式沉淀析出,故也被稱為永久硬度。而工業廢水中硬度偏高主要是由于廢水中含有大量的鈣、鎂等金屬離子,鈣鎂離子的濃度提高后導致水中硬度增高。通過去除水中的鈣鎂離子降低水硬度的方法有很多,其中最為普遍的是以下三種基本方法:膜分離法、藥劑軟化法、離子交換法。
2.1反滲透法
反滲透是采用膜法分離的水處理技術,其原理是在壓力作用下,廢水中的鈣鎂離子等高價的離子被反滲透膜截留并被帶出,從而降低廢水硬度[1]。利用反滲透技術不僅可以有效地去除水中的鈣鎂離子,還可以去除膠體、細菌、病毒、細菌內毒素和大部分有機物等雜質。但是采用反滲透降低廢水硬度無論是投資成本還是運行成本都很高,不適合處理水質差的大流量的工業廢水。
2.2離子交換法
離子交換法一般通過圓球形離子交換樹脂作為中介過濾廢水,將廢水中的鈣鎂等陽離子與固定在樹脂上的陽離子進行交換,從而降低廢水中的硬度[2]。當離子交換樹脂上的功能基團與廢水中的鈣鎂離子大量相互結合后,樹脂的軟化能力就會大幅度下降,使離子交換樹脂失活,此時可以用氯化鈉溶液對離子交換樹脂進行恢復,恢復后的樹脂又具有了交換能力,此過程稱作離子交換樹脂“再生”,可以實現離子交換樹脂循環使用。樹脂再生成本高,同樣不適合處理水質差的大流量工業廢水。
2.3化學軟化法
化學軟化是通過投加熟石灰、碳酸鈉等藥劑,在堿性條件下,與廢水中鈣離子、鎂離子發生反應,形成碳酸鈣、氫氧化鎂的沉淀,達到去除硬度的目的[3]。另外熟石灰也是一種絮凝劑,可以去除廢水中的懸浮物和CODcr。常用的化學軟化藥劑有石灰法、雙堿法、石灰-石膏法等。鋼鐵企業中工業廢水一般表現為堿度低,硬度高,使用雙堿法降低硬度較為適宜,此方法可根據水質情況控制投加量,成本低廉,適合處理對硬度要求不高的大流量工業廢水。
3雙堿法降低廢水硬度
3.1雙堿法降硬基本原理
雙堿法主要利用石灰溶于水形成的Ca(OH)2與水中的Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2、CO2、MgCl2、MgSO4反應形成不溶于水的Mg(OH)2、CaCO3沉淀析出,然后投加Na2CO3與廢水中的CaSO4、CaCl2、Ca(OH)2反應形成不溶于水的CaCO3沉淀析出,從而實現降低水中鈣鎂含量,使硬度下降。
3.2不同藥劑處理效果對比
由于燒結脫硫產生的廢水中硬度高達6000mg/l,利用雙堿法降低廢水硬度,實現廢水回用。具體方法如下:先向PH約為8的廢水中加入適量CaO,充分攪拌溶解,將廢水的PH調節至10左右,然后向廢水中加入適量NaCO3,繼續攪拌至溶解,然后加入絮凝劑和助凝劑,快速攪拌,待礬花沉淀完全后,取上清液進行水質檢測。由于雙堿法加入CaO以后沉淀較多,后續清理量大,所以用NaOH替代CaO進行嘗試,重復進行上述操作,對比檢測兩種配方加藥處理后水質變化,檢驗處理效果,對比加藥成本,選擇更為優異的處理方案。不同藥劑降低硬度效果對比如表1所示。通過對比可以發現,兩種藥劑配方均可以將脫硫廢水的硬度從6000mg/l降低至560~570mg/l。由于CaO具有較好的絮凝效果,所以添加CaO的水樣在絮凝過程中礬花較大,沉降速度快而且形成的沉淀更加致密,成本也僅為9.54元/t,相對更加經濟實惠。而添加NaOH的水樣雖然沉淀少,后期需要處理的污泥量小,但是其沉降速度較慢,成本約17.05元/t,處理效率低,處理成本高。因此宜選用CaO和NaCO3對脫硫廢水進行降硬度處理,同時可增設高密池或其他一體化設備輔助提高降低硬度效果及淤泥處理。
3.3不同處理方法效果對比
脫硫廢水硬度高,直接處理需要投加大量處理藥劑,成本相對較高。如果與鋼鐵企業其他廢水混合后進行處理,特別是與堿性高的廢水混合后,不僅可以達到稀釋水中鈣鎂離子、降低硬度的效果,綜合廢水PH的增加也有利于鈣鎂等離子沉淀析出,進一步降低水中硬度。根據廢水產量比例,向脫硫廢水中加入2倍的其他工業廢水混合均勻;向混合廢水中加入適量CaO,充分攪拌溶解,將廢水的PH調節至10左右;向廢水中加入適量NaCO3,繼續攪拌至溶解;加入絮凝劑和助凝劑,快速攪拌。待礬花沉淀完全后,取上清液進行水質檢測,與直接處理的脫硫廢水進行效果對比(見表2)。由表2可以看出,兩種廢水處理方法降低硬度的效果相差不多,都可以將廢水硬度降至600mg/l以下,但是處理綜合廢水的成本單價和總價都相對更低,可以在處理脫硫廢水的同時將其他廢水一并處理,既節省占地空間,節約廢水處理的設備投資成本及加藥費用,又提高了廢水處理效率。
4結論
鋼鐵企業生產過程中產生的大量高硬度工業廢水可以通過多種方式處理,實現廢水資源回收利用。經對比不同工業廢水除硬方法及效果,天鋼聯合特鋼確定了雙堿法處理高硬度燒結脫硫廢水的工藝路線,實現了工業廢水經濟、高效降硬處理。通過將燒結脫硫廢水與其他廢水混合后綜合處理,在減少廢水處理設施投資的同時,進一步降低了廢水處理成本,促進了企業節能減排、綠色發展戰略。
參考文獻
[1]伊學農,洪德松,范彥華.反滲透處理高含鹽廢水的實驗研究與膜污染分析[J].水資源與水工程學報,2011,22(2):109-111.
[2]黃艷,尚宇,周健.離子交換樹脂在工業廢水處理中的研究進展[J].煤炭與化工,2014,37(1):48-50.
氯化鈉廢水處理方法范文6
關鍵詞:皮革加工廢水;防治;策略
引 言:制革工業廢水是一種較難治理的工業廢水。據相關調查,目前只有30%的制革企業不同程度的簡單處理了廢水,其余的70%產生的廢水未經任何處理,自然排放。對環境造成嚴重污染,對生態帶來破壞。
1 皮革廢水的特點
廢水主要來源于鞣前準備,鞣制和其他濕加工工段。污染最重的是脫脂廢水、浸灰脫毛廢水、鉻鞣廢水,這3種廢水約占總廢水量的50%,但卻包含了絕大部分的污染物,各種污染物占其總量的質量分數為:CODcr80%,BOD575%,SS70%,硫化物93%,氯化鈉50%,鉻化合物95%。
制革廢水的特點表現在以下幾方面:①水質水量波動大;②可生化性好;③懸浮物濃度高,易腐敗,產生污染量大;④廢水含S2-和鉻等有毒化合物。
2 皮革廢水處理工藝的選擇
2.1 制革原料及制革工藝
制革原料及生產工藝不同,對制革廢水的水質影響很大。不同的制革廢水,要選擇不同的處理工藝,以期取得更好的處理效果。如制革廢水中含有過高的鹽類物質,選擇耐鹽性較強的低負荷活性污泥法,還是選擇耐鹽性較差的中負荷生物膜法,要權衡利弊后確定;如廢水中含有大量的鈣鐵離子,采用纖維填料,初期運行效果很好,但長期運行,鈣鐵離子易粘附在纖維表面并結垢,使處理效果越來越差。如果經常更換填料又增加了企業負擔,因而接觸氧化工藝在此類制革廢水處理中要慎用。
2.2 預處理工藝的選擇
預處理的主要作用是去除盡可能多的SS、油類、鉻離子和硫化物,降低有機物和有毒物質濃度,以確保后續生物處理的高效穩定運行。混凝沉淀和氣浮是皮革廢水常用的預處理方法。混凝沉淀,主要是通過向廢水中投加NaOH、硫酸亞鐵、PAC等藥劑,使水中的硫化物和鉻離子沉淀而去除;而氣浮,主要是通過向水中投加破乳劑和絮凝劑,并通過微小氣泡的上浮和粘附作用,使水中的油類物質和SS得到有效去除。
對于預處理工藝,需要結合后續生物處理工藝選擇。在采用接觸氧化法作為生物處理工藝時,對預處理的要求嚴格,如果預處理達不到預期目標,將會影響后續接觸氧化法的處理效果,因而影響整個系統的運行穩定性。
2.3 廢水處理方案
傳統的制革廢水處理技術是將各工序廢水收集混合,一起納入污水處理系統,但由于廢水中含有大量的硫化物和鉻離子,極易對微生物產生抑制作用。所以目前比較合理的是“原液單獨處理、綜合廢水統一處理”的工藝路線,將浸灰廢水、鉻鞣廢水、復鞣染色廢水分別進行處理并回收有價值的資源,然后與其它廢水混合統一處理。
3 皮革廢水處理技術及創新策略
3.1 單項廢水預處理技術
(1)浸灰廢水處理與回用方案
酸化法回收硫化氫的工藝的原理是含硫廢水中的硫化物在酸性條件下產生極易揮發的H2S氣體,再用堿液進行吸收,生成硫化堿回用,其優點是可回收利用硫化鈉。試驗和理論分析表明,當含硫廢水pH值調整至4-4.5的范圍時,只要反應時間足夠長,廢水中硫化物可降至很低,廢水中硫化物的去除率大于90%。工程實施中,為了盡可能分離出含硫廢水中的H2S,整個酸化反應時間應大于6小時。廢水處理過程中,為了防止H2S氣體的外漏,應使吸收系統保持在負壓狀態,宜采用真空泵連續抽出H2S至吸收塔的方式。由于含硫廢水中富含蛋白質,應通過固液分離方式將這些蛋白質回收,可直接將反應后的殘渣泵入板框壓濾機進行壓濾脫水。
(2)鉻鞣廢水處理與回用方案
廢鉻液的循環利用是將鉻鞣廢液收集、檢測和調整后,用于下批皮的鞣制或浸酸鞣制,如此循環可減少外排量及鉻鞣劑的投加量(據報道,循環法可節約30%以上的鉻鞣劑)。循環法包括直接循環利用法和浸酸/鞣制循環利用法,采用這種方法不僅能夠充分利用鉻鞣廢液中的有用成份,節約化工原料,而且達到治理環境污染的目的。該技術與生產工藝聯系密切,受原料、生產裝備和產品等因素影響較大。循環法處理后的剩余廢水如需外排,也應進行堿沉淀處理后作到車間或車間處理設施排放口前達標。
(3)復鞣染色廢水預處理方案
復鞣染色區分流出來的復鞣染色廢水經過格柵處理后,通過專用管道自然流入到復鞣染色廢水池中,再泵入反應池中,通過加堿攪拌反應,生產氫氧化鉻沉淀,再泵入沉淀池中,靜置沉淀分離鉻泥,將上清液排入上清液池中,沉淀進行壓濾得到鉻泥。得到的鉻泥送到鉻鞣劑回收單元處理。
3.2 綜合廢水處理技術
(1)生化處理工藝
①預處理系統:制革廢水中含有較多的柔軟劑、滲透劑和表面活性劑等高分子化合物,這些物質比較難以生物降解。在生物處理前,用臭氧來氧化廢水,將這些高分子有機物轉變成低分子形式,甚至是容易消化的簡單的生物機體,從而提高生物的可降解性。在生物處理前先進行水解酸化,將廢水m(BOD5/m(CODcr)的值由0.2提高到0.4以上,極大的提高廢水的可生物降解性,為好氧生化處理提供有利條件。
②生物處理系統:制革廢水屬于高濃度有機廢水,適宜于進行生物處理。目前用于處理制革廢水的比較成熟的工藝是氧化溝、SBR和生物接觸氧化法。制革廢水水量水質波動大,含有較高濃度的Cl-和SO42-,以及微生物難降解的有機物及鉻和硫化物帶來的毒性問題,因此生物處理工藝必須具備耐沖擊負荷,且能適應高鹽度對微生物產生的抑制作用,又能在較長時間內使難降解有機物得到降解和無機化。
(2)物化處理工藝
目前國內用于處理制革廢水的物化處理法有投加混凝劑、內電解等技術。用混凝劑物化處理,設備簡單、管理方便,并適合于間歇操作。內電解法對廢水的處理是基于電化學反應的氧化還原和電池反應產物的絮凝及新生絮體的吸附等的協同作用。該工藝效果良好,CODcr,BOD5,SS總的去除率分別為88%,89%和95%。此工藝特別適合間歇生產的中小型制革企業,操作簡便,運行穩定,脫色效果好,投資低,出水水質能夠穩定達到二級排放標準。
3.3 典型工藝
(1)混凝沉淀+SBR法
首先采用物化法除去廢水中的大量有毒物質和部分有機物,再經過SBR法生化降解可溶性有機物。用 SBR工藝處理制革廢水,對水質變化的適應性好,耐負荷沖擊能力強,尤其適合制革廢水相對集中排放及水質多變的特點。而且,SBR處理工藝投資較省,運行成本較一般活性污泥法低。
(2)氣浮+接觸氧化法
采用渦凹氣浮+二段接觸氧化工藝,不僅使處理后的廢水達到排放要求,提高了處理能力和效果,而且回收了80%以上的Cr3+,使處理后的廢水部分回用。在渦凹氣浮的基礎上,使用串聯氣浮工藝,使對污染物的去除率大幅增加,同時采用串聯氣浮工藝操作也起到了2次氣浮的效果。采用渦凹氣浮+二段接觸氧化工藝,在進水COD 3647 mg/ L時,出水COD濃度可穩定在77 mg/L左右。
4 結束語
綜上所述,雖然從目前來看,制革廢水的處理技術已經有了很大突破,但各種工藝仍然存在各種缺陷,相信隨著科學技術的發展,會有更多效果好且經濟可行的處理技術及工藝被研究出來,從而推動制革廢水處理技術的發展。
參考文獻: