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        江苏铭盛环境

        含钙酸性工业废水除钙技术和方法 梧州废水处理公司

        文章出处:未知发表时间:2022-01-26 13:24:25


        图片9

          冶炼酸性废水主要来源于冶炼厂湿法冶炼产生的废水,经过前期硫化等技术处置,酸性废水含重金属较低,能够重新回用,但保送该废水的管道经常梗塞,这是由于废水硬度较高在管道内壁产生水垢的缘由。因而,降低酸性废水硬度成为冶炼企业必需处理的重要问题之一。近30年来,为解决上述问题,沉淀、离子交流、膜过滤等物理和化学技术得到了普遍的应用。

         

          离子交流法处置简单,效率高,处置量大,出水水质好,无二次污染,但离子交流法运用的交流树脂容易失效,需经常改换再生,形成处置费用高且对预处置请求十分严厉。膜过滤法能耗低、占地少、维护简单且处置效果稳定,但建造费用和运转费用都较高。传统沉淀法采用石灰中和,再加碳酸钠沉淀,操作简单,但石灰沉淀耗费废水中大量的硫酸,且增加溶液中的钙离子,后续添加碳酸钠用量大,溶液中引入钠盐。

         

          本文采用草酸(H2C2O4)直接沉淀法,防止了废水中硫酸的糜费,从而节约含钙酸性工业废水处理本钱和处置时间,且不引入钠盐,能够直接回收应用。因而,采用草酸直接沉淀法有效处理了冶炼酸性废水除钙的难题,为冶炼企业酸性废水除钙回收应用提供了一种新的工艺。

         

          1、实验局部

         

          1.1 实验试剂和仪器

         

          氯化钙,剖析纯,上海国药集团化学试剂有限公司;硝酸,剖析纯,上海国药集团化学试剂有限公司;草酸,剖析纯,上海国药集团化学试剂有限公司;硫酸,剖析纯,上海国药集团化学试剂有限公司;氢氧化钠,剖析纯,上海国药集团化学试剂有限公司。

         

          电感耦合等离子体原子发射光谱,ICAP6300,赛默飞世尔科技(中国)有限公司;电热恒温枯燥箱,202-00,龙口市电炉制造厂有限公司;电子天平,JJ500,常熟市双杰测试仪器厂有限公司;集热式磁力加热搅拌器,DF-1,金坛市金城硕华仪器厂有限公司;循环水真空泵,SHZ-D(Ⅲ),瑞德仪器设备有限公司;实验室级超纯水器,EPED-E2-20TH,南京易普易达科技开展有限公司;pH精细试纸,0.55.0,江苏顺和教学仪器有限公司。

         

          1.2 酸性废水样品组分

         

          酸性废水取自山东恒邦冶炼股份有限公司南污水处置车间,用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)剖析,结果如表1所示,其中酸性废水pH=1.0

         

        图片30 

          1.3 实验办法

         

          取一定体积的酸性废水参加到1000mL烧杯中,烧杯放在水浴中加热,参加一定量的草酸固体,参加搅拌子实施搅拌并盖上外表皿,一定时间后,实施固液别离,滤液取样剖析。实验中参与反响的主要化学反响方程式如下:

         

          CaCl2+H2C2O4=CaC2O4↓+2HCl(1)

         

          1.4 检测办法

         

          样品中钙离子浓度的测定采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪法。根据规范:中华人民共和国国度环境维护规范HJ776—2015《水质32种元素的测定电感耦合等离子体发射光谱法》。详细检测办法如下。

         

          (1)钙离子规范系列溶液:分别移取钙离子规范储存溶液(1000mg/L)0.000.202.005.00mL1200mL容量瓶中,以硝酸溶液[(硝酸)∶V(纯水)=1∶19]稀释至刻度,混匀。此规范系列中钙离子质量浓度分别为0.001.0010.0025.00mg/L

         

          (2)样品处置:待测液体过滤后移取5mL150mL烧杯中,伴随试样做空白实验。加10mL硝酸(剖析纯),用水清洗杯壁,加热溶解溶液中的盐类。待体积蒸至1/3左右时取下冷却,将试液移入200mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀,过滤。

         

          (3)工作曲线的校准:在电感耦合等离子体发射光谱仪最佳工作条件下,先将上述配制好的钙离子规范系列溶液实施测定,测定后仪器系统软件自动生成规范工作曲线,此时查看规范工作曲线相关系数r值能否为0.9991.0之间,若不是,重新测钙离子规范系列溶液,直到满足规范工作曲线相关系数r值为0.9991.0之间。

         

          (4)样品测定:在规范工作曲线相关系数r值满足为0.9991.0之间后,进空白试样和处置好的待测样品,样品测定完后,检测仪器依据规范工作曲线,自动实施数据处置,计算并输出钙离子质量浓度。

         

          ICP-AES检测计算原理:

         

          被测元素的含量以质量浓度W计,按下式计算,计算结果表示至小数点后一位。

         

        图片31 

          2、结果与讨论

         

          2.1 草酸用量对除钙效果的影响

         

          取钙离子质量浓度为500mg/L的酸性废水(pH=1),分别依照n(H2C2O4)∶n(Ca2+)2∶14∶16∶18∶110∶1参加草酸,控制反响温度为60℃,反响时间为2h,反响后固液别离,滤液取样剖析。剖析结果如图1所示。

         

        图片32 

          由图1能够看出,在参加草酸用量n(H2C2O4)∶n(Ca2+)28时,随着草酸用量的增加,处置后液体(后液)钙离子质量浓度随之降低,钙离子质量浓度由201.01mg/L降至20.11mg/L。继续增加草酸的用量至n(H2C2O4)∶n(Ca2+)10时,后液钙离子质量浓度简直无明显变化,阐明草酸最佳参加量为n(H2C2O4)∶n(Ca2+)8∶1

         

          2.2 反响温度对除钙效果的影响

         

          取钙离子质量浓度为500mg/L的酸性废水(pH=1),依照n(H2C2O4)∶n(Ca2+)8∶1参加草酸,分别控制反响温度为2040608090℃,反响时间为2h,反响后固液别离,滤液取样剖析。剖析结果如图2所示。

         

        图片33 

          由图2能够看出,在反响温度2060℃范围内,随着反响温度的升高,后液钙离子质量浓度逐步降低,阐明恰当增加反响温度,有利于草酸与钙离子向生成草酸钙反响的方向实施。继续升高反响温度至90℃,后液钙离子质量浓度无显著性变化,阐明60℃是最佳反响温度。

         

          2.3 反响时间对除钙效果的影响

         

          取钙离子质量浓度为500mg/L的酸性废水(pH=1),依照n(H2C2O4)∶n(Ca2+)8∶1参加草酸,控制反响温度为60℃,分别控制反响时间为0.51.02.03.04.0h,反响后固液别离,滤液取样剖析。剖析结果如图3所示。

         

        图片34 

          由图3能够看出,反响时间在0.52.0h范围内,随着反响时间的延长,草酸与钙离子反响越来越充沛,后液钙离子质量浓度随之降低,继续延长反响时间,在2.04.0h范围内,后液钙离子质量浓度无明显变化,阐明草酸与钙离子反响较为充沛,不再继续向生成草酸钙的方向实施反响,因而选择2.0h为最佳反响时间。

         

          2.4 pH对除钙效果的影响

         

          取钙离子质量浓度为500mg/L的酸性废水,分别用质量浓度为100g/L的氢氧化钠溶液调理pH=12345,依照n(H2C2O4)∶n(Ca2+)8∶1参加草酸,控制反响温度为60℃,反响时间为2.0h,反响后固液别离,滤液取样剖析。剖析结果如图4所示,图中用“pH”表示所对应的不同酸度。

         

          酸性废水酸度对草酸除钙效果的影响如图4所示,从图中能够看出:在酸度(pH=15)范围内,后液含钙离子质量浓度变化不明显,在1922mg/L范围内动摇,阐明在酸度(pH=15)范围内,酸度对草酸除钙无显著性影响。因而,采用草酸除钙对酸性废水的酸度无明显请求,顺应大局部冶炼企业酸性废水除钙离子。

         

        图片35 

          2.5 钙离子质量浓度对除钙效果的影响

         

          取钙离子质量浓度为500mg/L的酸性废水,用纯水和氯化钙规范溶液调理酸性废水的含钙量,分别调理钙离子质量浓度为100300500700800mg/L,用硫酸控制pH=1,依照n(H2C2O4)∶n(Ca2+)8∶1参加草酸,控制反响温度为60℃,控制反响时间为2.0h,反响后固液别离,滤液取样剖析。剖析结果如图5所示。

         

        图片36 

          酸性废水含钙量对草酸除钙效果的影响如图5所示,从图中能够看出:在酸性废水钙离子质量浓度100800mg/L范围内,后液钙离子质量浓度随着初始酸性废水含钙离子量的增加稍微升高,但整体升高幅度较小,后液钙离子质量浓度由15.1mg/L升高到38.5mg/L,阐明在酸性废水钙离子质量浓度100800mg/L范围内,酸性废水含钙量对草酸除钙效果影响较小。通常硫酸体系下的酸性废水含钙离子量较低,由于该体系下存在以下反响均衡:Ca2++SO42-=CaSO4↓,因而钙离子浓度越高,越容易生成硫酸钙沉淀。

         

          3、结论

         

          (1)草酸用量、反响温度和反响时间对后液钙离子质量浓度的影响较大,随着草酸用量的增加,温度的升高及反响时间的延长,后液钙离子质量浓度先降低后趋于平稳,最佳草酸参加量为n(H2C2O4)∶n(Ca2+)8∶1,最佳反响温度60℃,最佳反响时间为2.0h

         

          (2)酸性废水的酸度和含钙量对后液钙离子浓度的影响较小,减少酸度或改动含钙量,后液钙离子质量浓度都较低,低于40mg/L,这阐明采用草酸除钙顺应范围广,对酸度和含钙量请求低。

         


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