超高石灰铝法去除废水中的硫酸根离子和氯离子的方法技术

本发明专利技术公开了超高石灰铝法去除废水中的硫酸根离子和氯离子的方法，步骤一、取50mL高浓度硫酸根离子和氯离子的脱硫循环废水加入过量氢氧化钙和偏铝酸钠，置于恒温水浴锅中，用电动搅拌机搅拌一定的时间，反应结束后，用离心机在6000r/min下离心，离心后的滤液和固体沉淀物收集备用；将步骤一的滤液中同样加入过量的氢氧化钙和偏铝酸钠置于恒温水浴锅中，控制药剂投加量、温度、搅拌速率和时间，反应结束后，离心过滤，离心后的固体沉淀物收集备用。本发明专利技术处理的成本较低，减少了处理的难度和操作步骤的繁琐程度，同时反应后产生的沉淀物能够二次利用，不会产生二次污染，节能环保，利于工业化生产。工业化生产。工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
超高石灰铝法去除废水中的硫酸根离子和氯离子的方法


[0001]本专利技术属于废水处理
，尤其涉及超高石灰铝法去除废水中的硫酸根离子和氯离子的方法。

技术介绍

[0002]脱硫循环废水中硫酸根离子与氯离子不断浓缩，高浓度硫酸根离子与氯离子对金属有腐蚀作用，给循环水回用带来极大的阻碍。因此本申请研究了超高石灰铝法对脱硫循环废水中硫酸根离子(2104mg/L)与氯离子(1565mg/L)的去除效果，得出处理硫酸根离子和氯离子的最佳工艺条件。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供超高石灰铝法去除废水中的硫酸根离子和氯离子的方法。
[0004]超高石灰铝法去除废水中的硫酸根离子和氯离子的方法包含以下步骤：步骤一、取50mL的高浓度硫酸根离子和氯离子的脱硫循环废水加入过量氢氧化钙和偏铝酸钠，其中废水中硫酸根和氯离子的浓度分别为2000
‑
2100mg/L和1500
‑
1600mg/L，置于恒温水浴锅中，用电动搅拌机搅拌一定的时间，反应结束后，用离心机在6000r/min下离心，用铬酸钡分光光度法测定滤液中硫酸根离子浓度，离心后的滤液和固体沉淀物收集备用；
[0005]步骤二、将步骤一的滤液中同样加入过量的氢氧化钙和偏铝酸钠置于恒温水浴锅中，控制药剂投加量、温度、搅拌速率和时间，反应结束后，离心过滤，用台式离子浓度计测定滤液中氯离子浓度，离心后的固体沉淀物收集备用。
[0006]优选的，所述的步骤一中氢氧化钙和偏铝酸钠最佳摩尔投加比为n(Ca
2+
:Al
3+
:SO
42
‑
)＝4:1:1。
[0007]进一步优选，所述的步骤一中反应温度控制在25
‑
40℃，反应时间为10
‑
20min。
[0008]优选的，所述的步骤二中氢氧化钙和偏铝酸钠的最佳投加比为n(Ca
2+
:Al
3+
:Cl
‑
)＝6:3:1.
[0009]进一步优选，所述的步骤二中反应温度控制在25
‑
40℃，反应时间≥30min
[0010]进一步优选，所述的步骤二中反应时间为30min。
[0011]进一步优选，所述的步骤二中最佳搅拌速度为300
‑
400r/min。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本超高石灰铝法可有效去除脱硫循环废水中的高浓度硫酸根及氯离子。本专利技术处理的成本较低，减少了处理的难度和操作步骤的繁琐程度，同时反应后产生的沉淀物能够二次利用，不会产生二次污染，节能环保，利于工业化生产。
附图说明
[0013]图1为实施例中偏铝酸钠与氢氧化钙投加量对硫酸根去除率的影响图；
[0014]图2为实施例中反应温度对硫酸根去除率的影响图；
[0015]图3为实施例中反应时间和搅拌速度对硫酸根去除率的影响图；
[0016]图4为实施例中溶液的初始pH对硫酸根去除的影响图；
[0017]图5为实施例中氢氧化钙与偏铝酸钠投加比对氯离子去除率的影响图；
[0018]图6为实施例中反应温度对氯离子去除率的影响图；
[0019]图7为实施例中反应时间对氯离子去除率的影响图；
[0020]图8为搅拌速度对氯离子去除率的影响图。
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]实施例1：
[0023]本实施例的水样取自河南某资源综合利用热电厂，其中本实施例中脱硫循环废水水质分析表见表1所示
[0024]表1
[0025][0026]本实施例中实验试剂及仪器见表2和表3所示
[0027]表2
[0028][0029]表3
[0030][0031]具体实施方法：通过对脱硫循环废水水质指标的测定，可得废水中硫酸根和氯离子的浓度分别为2104mg/L和1565mg/L。
[0032]本实施例考察了不同单因素对硫酸根和氯离子去除的影响，并通过响应面优化实验得到其最佳实验条件。
[0033]不同单因素对硫酸根去除的影响，实验设置如下：取50mL的水样于250mL的烧杯中，加入一定比例的氢氧化钙和偏铝酸钠(先加氢氧化钙)，置于恒温水浴锅中，用电动搅拌机搅拌一定的时间，反应结束后，用离心机在6000r/min下离心，取上清液用滤纸过滤，用铬酸钡分光光度法测定滤液中硫酸根离子浓度，离心后的固体沉淀物收集备用。实验条件见表4。
[0034]表4
[0035][0036]不同单因素对氯离子去除的影响，实验设置如下：取1L水样，用上述实验得出的最佳条件处理废水，去除硫酸根，滤液作为二阶段实验的水样。同理，取50mL的水样于250mL的烧杯中，控制药剂投加量、温度、搅拌速率和时间，反应结束后，离心过滤，用台式离子浓度计(氯离子凝胶电极)测定滤液中氯离子浓度，离心后的固体沉淀物收集备用。实验条件见表5。
[0037]表5
[0038][0039]1.1、氢氧化钙与偏铝酸钠投加量对硫酸根去除率的影响；
[0040]图1为偏铝酸钠与氢氧化钙投加量对硫酸根去除率的影响图。在氢氧化钙投加量一定时，改变偏铝酸钠的投加量，研究偏铝酸钠投加量对硫酸根去除率的影响。同理，改变氢氧化钙投加量，做同样的实验，研究不同Ca/Al/SO
42
‑
摩尔比对硫酸根去除率的影响。
[0041]由于钙矾石化学式为Ca6Al2(SO4)3(OH)
12
·
26H2O，所以实验中设置钙铝投加量理论摩尔比为n(Ca
2+
:Al
3+:
SO
42
‑
)＝2:0.67:1。
[0042]如图1(a)所示，NaAlO2对硫酸根去除率有显著影响，但是在不同的Ca(OH)2剂量下，NaAlO2对硫酸根去除率的影响有明显差异。
[0043]可得如下结论：(1)、在n(Ca
2+
):n(SO
42
‑
)＝2时，硫酸根去除率不高，仅为40
‑
50％，而当n(Ca
2+
):n(SO
42
‑
)＝3、4、5时，硫酸根去除率明显增大，可达80
‑
100％。这是由于脱硫循环废水成分复杂，有其他成分消耗了氢氧化钙导致钙离子不足，此时氢氧化钙投加量为硫酸根去除的主要限制因素。
[0044](2)、当n(Ca
2+
):n(SO
42<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.超高石灰铝法去除废水中的硫酸根离子和氯离子的方法，其特征在于：具体方法为：包含以下步骤：步骤一、取50mL的高浓度硫酸根离子和氯离子的脱硫循环废水加入过量氢氧化钙和偏铝酸钠，其中废水中硫酸根和氯离子的浓度分别为2000
‑
2100mg/L和1500
‑
1600mg/L，置于恒温水浴锅中，用电动搅拌机搅拌一定的时间，反应结束后，用离心机在6000r/min下离心，用铬酸钡分光光度法测定滤液中硫酸根离子浓度，离心后的滤液和固体沉淀物收集备用；步骤二、将步骤一的滤液中同样加入过量的氢氧化钙和偏铝酸钠置于恒温水浴锅中，控制药剂投加量、温度、搅拌速率和时间，反应结束后，离心过滤，用台式离子浓度计测定滤液中氯离子浓度，离心后的固体沉淀物收集。2.根据权利要求1所述的超高石灰铝法去除废水中的硫酸根离子和氯离子的方法，其特征在于：所述的步骤一中氢氧化钙和偏铝酸钠最佳摩尔投加比为n(Ca
2+
:Al
3+
:SO
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‑
)＝4...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔秀琴，张妮妮，李仕国，杨廷文，狄成功，张亚玲，刘爱军，朱建国，刘惠明，马文刚，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：