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一种利用电镀废水和洗涤废水合成有机水滑石的方法技术

技术编号:8445311 阅读:212 留言:0更新日期:2013-03-20 21:16
本发明专利技术公开一种利用电镀废水和洗涤废水合成有机水滑石的方法,将电镀废水和洗涤废水分别过滤去除固体颗粒,根据电镀生产工艺分析其中存在的离子,保证二价离子摩尔浓度是三价离子摩尔浓度的2~4倍;向电镀废水中滴加50%~70%的KOH溶液,分离沉淀物;将分离后的沉淀物制成悬浊液,固液比为1:4~1:8,继续滴加50%~70%的KOH溶液,直至pH值至10~13为止,在室温下老化24~48h,分离沉淀物;将该沉淀物加入到洗涤废水中,在300~400rpm转速下搅拌3~4h,分离沉淀物,在70~90℃下烘干,洗涤废水中的阴离子表面活性剂则进入水滑石层间,制备成有机水滑石,实现废物利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环境污染控制新材料的开发,尤其涉及。
技术介绍
电镀工厂(或车间)排出的废水和废液,如镀件漂洗水、废槽液、设备冷却水和冲洗地面水等,其水质因生产工艺而异,往往含油多种金属离子,一般来说,常含有Cr6+、Cd2+、 Ni2+、Cu2+、Zn2+、Fe2+等重金属;电镀废水多有毒,危害较大。如氰可引起人畜急性中毒,致死,低浓度长期作用也能造成慢性中毒。镉可使肾脏发生病变,并会引起痛痛病。六价铬可引起肺癌、肠胃道疾病和贫血,并会在骨、脾和肝脏内蓄积。因此,电镀废水必须严格控制, 妥善处理。洗涤用品中所用的表面活性剂以阴离子型为最重要。其中直链烷基苯磺酸盐用量最大,其次为脂肪醇硫酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、烷基磺酸盐等。以十二烷基苯磺酸钠为代表的阴离子表面活性剂,对水硬度较敏感,不易氧化,起泡力强,成本较低,合成工艺成熟,对颗粒污垢,蛋白污垢和油性污垢有显著的去污效果,对天然纤维上颗粒污垢的洗涤作用尤佳,去污力随洗涤温度的升高而增强,对蛋白污垢的作用高于非离子表面活性剂,且泡沫丰富,是非常有效的洗涤剂,常用于洗衣粉、洗洁精和洗手液,用量非常大。十二烷基苯磺酸钠除用于洗涤用品外,也广泛应用于制革、纺织等工业的洗涤和脱脂。十二烷基苯磺酸钠的生产排放了大量表面活性剂废水,由于废水中十二烷基苯磺酸钠含量高,如果直接排入环境,不仅影响水生生物生存,使水体自净受阻,对环境造成严重污染,而且对微生物细胞的活性和增殖有一定阻碍作用,对动植物和人体有慢性毒害作用,会扰乱内分泌系统,引起雌雄一体、动物免疫机能异常、胎儿发育畸形、儿童智力低下等异常现象。常用的十二烷基苯磺酸钠废水处理工艺如混凝沉淀、催化氧化、泡沫分离、活性炭吸附、生物降解以及它们的组合工艺实现其净化处理。其中吸附法高效、简单,但活性炭吸附剂价格昂贵。层状双轻基复合金属氧化物(Layered Double Hydroxides,简称LDH),又称水滑石,是一类重要的无机功能材料。其独特的层状结构及层板元素和层间阴离子的可调变性受到人们的广泛关注,经离子交换向层间引入新的客体阴离子可使层状结构和组成产生相应的变化,因而可以制备一大类具有特殊性质的功能材料。水滑石材料属于阴离子型层状化合物。层状化合物是指具有层状结构、层间离子具有可交换性的一类化合物,利用层状化合物主体在强极性分子作用下所具有的可插层性和层间离子的可交换性,将一些功能性客体物质引入层间空隙并将层板距离撑开从而形成层柱化合物。水滑石化学结构通式为[M2YxM3+X_2Γ [(A11— )χ/η·πιΗ20],其中M2+为Mg2+,Ni2+, Mn2+, Zn2+,Ca2+,Fe2+,Cu2+ 等二价金属阴离子;M3+ 为 Al3+,Cr3+,Fe3+,Co3+ 等三价金属阴离子; A11—为阴离子,如C032—,NO3' CF, OH—,S042—,PO,,C6H4 (COO) 22-等无机和有机离子以及络合离子,当层间无机阴离子不同,水滑石的层间距不同,同时在水滑石吸附污染物之后,层间距也会增大,以容纳更多的污染物。目前,水滑石类材料的合成方法主要有盐-碱法、盐-氧化物法和离子交换法,还衍生出诱导水解法、水热法、热处理重新水合法等。其中最常用的方法是共沉淀法,即在一定温度下用构成水滑石层的金属离子混合溶液在碱的作用下发生共沉淀来制备。该方法简单易操作,是常用的制备方法,该方法中需要利用一定量的二价金属离子和三价金属离子, 从经济的角度来看增加了投入;从治理环境的角度来看合成的过程中增加了废水的产生, 对环境治理提出了新的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服现有技术中 制备有机水滑石并用于有机废水处理的不足, 提供。本专利技术采用的技术方案是依次包括如下步骤I)将电镀废水和洗涤废水分别过滤去除固体颗粒,根据电镀生产工艺分析其中存在的离子,添加适当的金属阳离子,或将多种电镀废水混合,保证二价离子摩尔浓度是三价离子摩尔浓度的2 4倍;2)向电镀废水中滴加50% 70%的KOH溶液,持续20(T300 rpm搅拌,当无沉淀再生成,停止滴加KOH溶液,分离沉淀物;3)将分离后的沉淀物制成悬浊液,固液比为1:Γ1 8,向该悬浊液中继续滴加509Γ70% 的KOH溶液,直至pH值至1(Γ13为止,滴加时在30(T400 rpm下搅拌,滴加完成后悬浊液在室温下老化2Γ48 h,分离沉淀物;4)将该沉淀物加入到洗涤废水中,固液比为1:1000 1 :5000,在300 400 rpm转速下搅拌Γ4 h,分离沉淀物,在7(T90°C下烘干,洗涤废水中的阴离子表面活性剂则进入水滑石层间,制备成有机水滑石。本专利技术的优点是利用电镀废水中的金属离子和洗涤废水中的阴离子,同时制备具有广泛应用范围的有机水滑石,实现废物利用,并能去除电镀废水中的重金属,和洗涤废水中的阴离子染料,合成得到的有机水滑石虽然含有多种金属,不能满足高层次的(比如医药化工方面)的需要,但作为有水滑石结构的材料来讲可以作为吸附材料,继续用于环境治理。具体实施方式将电镀废水和洗涤废水分别过滤去除固体颗粒,根据电镀生产工艺分析其中可能存在的离子,添加适当的金属阳离子,或将多种电镀废水混合,保证二价离子浓度是三价离子浓度的21倍(摩尔浓度),如果只有二价金属阳离子,则加入少量三价金属阳离子(如比较便宜的Al3+、Fe3+),如果只有三价金属阳离子,则加入少量二价金属阳离子(如比较便宜的Mg2+、Fe2+),如果已经有二价金属阳离子和三价金属阳离子,则考察一下浓度,确保二者的浓度比符合上述摩尔浓度之比为2 4倍的范围。向电镀废水中快速滴加50% 70%的KOH溶液,持续200 300 rpm搅拌,金属离子在碱作用下发生沉淀,当碱液无沉淀再生成,停止滴加KOH溶液,分离沉淀物;将分离后的沉淀物无需烘干,制成悬浊液,固液比为1:4 1 8 (质量比),向该悬浊液中继续滴加50% 70%的KOH溶液,直至pH值至1(Γ13为止,滴加时在30(T400 rpm下快速搅拌,滴加完成后悬浊液在室温下老化2Γ48 h,分离沉淀物,在该过程中,金属离子在碱性条件下生成水滑石;将该沉淀物加入到洗涤废水中,固液比为1:100(Tl =5000,300^400 rpm转速下搅拌Γ4 h,分离沉淀物,在7(T90°C下烘干,洗涤废水中的阴离子表面活性剂则进入水滑石层间,即制备成有机水滑石。以下进一步提供本专利技术的3个实施例实施例I将电镀废水和洗涤废水分别过滤去除固体颗粒,根据生产工艺分析,电镀废水中含有 Ni2+和Fe2+,加入少量Al3+,使二价离子浓度是三价离子浓度的2倍;向电镀废水中快速滴加50%的KOH溶液,持续200 rpm搅拌,金属离子在碱作用下发生沉淀,当碱液无沉淀再生成,停止滴加KOH溶液,分离沉淀物;分离后的沉淀物无需烘干,制成悬浊液,固液比为1:4 (质量比),向该悬浊液中继续滴加50%的KOH溶液,直至pH值至10为止,滴加时在300 rpm 下快速搅拌,滴加完成后悬浊液在室温下老化24h,分离沉淀物,在该过程中,金属离子在碱性条件下生成水滑石;将该沉淀物加入到洗涤废水中,固液比为1:1000,300rpm转速下搅拌3 h,分离沉淀物,在70°C下烘本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种利用电镀废水和洗涤废水合成有机水滑石的方法,其特征是依次包括如下步骤:1)将电镀废水和洗涤废水分别过滤去除固体颗粒,根据电镀生产工艺分析其中存在的离子,添加适当的金属阳离子,或将多种电镀废水混合,保证二价离子摩尔浓度是三价离子摩尔浓度的2~4倍;?2)向电镀废水中滴加50%~70%?的KOH?溶液,持续200~300?rpm搅拌,当无沉淀再生成,停止滴加KOH?溶液,分离沉淀物;3)将分离后的沉淀物制成悬浊液,固液比为1:4~1:8,向该悬浊液中继续滴加50%~70%?的KOH?溶液,直至pH值至10~13为止,滴加时在300~400?rpm下搅拌,滴加完成后悬浊液在室温下老化24~48?h,分离沉淀物;4)将该沉淀物加入到洗涤废水中,固液比为1:1000~1:5000,在300~400?rpm转速下搅拌3~4?h,分离沉淀物,在70~90℃下烘干,洗涤废水中的阴离子表面活性剂则进入水滑石层间,制备成有机水滑石。

【技术特征摘要】
1.一种利用电镀废水和洗涤废水合成有机水滑石的方法,其特征是依次包括如下步骤 I)将电镀废水和洗涤废水分别过滤去除固体颗粒,根据电镀生产工艺分析其中存在的离子,添加适当的金属阳离子,或将多种电镀废水混合,保证二价离子摩尔浓度是三价离子摩尔浓度的2 4倍; 2)向电镀废水中滴加50% 70%的KOH溶液,持续200 300 rpm搅拌,当无沉淀再生成,停止滴加KOH溶液,分离沉淀物; 3)将分离后的沉淀物制成悬浊...

【专利技术属性】
技术研发人员:马建锋高琪姚超李定龙
申请(专利权)人:常州大学
类型:发明
国别省市:

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