含铬废水的治理方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN94101221.2

申请日:

1994.02.02

公开号:

CN1106361A

公开日:

1995.08.09

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回||||||公开

IPC分类号:

C02F1/58; C02F1/26; B01D11/04

主分类号:

C02F1/58; C02F1/26; B01D11/04

申请人:

东北师范大学;

发明人:

褚莹; 吴子生; 刘沛妍; 阎淑荣; 严忠

地址:

130024吉林省长春市斯大林大街110号

优先权:

专利代理机构:

东北师范大学专利事务所

代理人:

刘延军

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内容摘要

本发明为一种含铬(Cr6+)废水的治理方法。本工艺的要点是以三辛胺(TOA)为主萃取剂,以二甲苯或煤油为稀释剂,构成对Cr6+选择性强,抗氧化,不易乳化的萃取体系,能将含Cr6+量在1000mg/l之内的废水,经一级逆流萃取达到排放标准(0.5mg/l以下),并将Cr6+在反萃液中浓缩至100mg/l左右,以Na2

权利要求书

1: 一种萃取法处理工业含铬(C 6+ r )废水的方法。其特征是:以TOA为主萃取剂,稀释剂可以是苯、二甲苯、煤油、二氯甲烷、环己烷等。废水PH值为1-3,搅拌速度500-800转/分,萃取温度0-40℃,萃取在避光条件下进行。经一级逆流萃取有机相再生循环使用,C 6+ r 在反萃液中浓缩直至饱和。 根据稀释剂的种类,TOA可单独使用,也可与正辛醇、异戊醇、磷酸三丁酯(TBP)及甲基异丁基酮(MIBK)等混合使用。萃取剂的浓度视组成及废水浓度而不同,通常占有机相的10-40%(V/V)。
2: 根据权利要求1所述的反萃条件为:反萃液是5-20%(W%)的NaOH、Na 2 CO 3 或Na 2 CrO 4 溶液,反萃液的PH值控制在5以上,搅拌速度500-800转/分,反萃温度0-40℃。
3: 根据权利要求1所述的萃取法,其萃取塔(2)带有搅动装置,可采用筛板塔、转盘塔或脉冲塔,也可以是只带搅拌的空塔。反萃塔(4)为带有搅动装置的空塔,取一定量配制好的反萃液装入塔中,待浓缩至接近饱和后由塔底放出进行后处理。

说明书


本发明属于一种化工工艺,采用液-液萃取工艺清除并回收含铬废水中的C6+r。

    C6+r具有很高的工业价值,但又是有剧毒的致癌物质,国家规定排放标准为0.5mg/l以下。国内各行业排放的含铬(C6+r)废水都严重超标,有些竟达500mg/l以上,严重污染环境,危害人民的身体健康和生命安全。

    目前,国内外治理含铬(C6+r)废水的方法主要有三种,1、沉淀法,将废水中的C6+r还原成C3+r,再加碱使之生成Cr(OH),沉淀,变成废渣扔掉。此种方法因能除去各种浓度的C6+r而为大多数工厂所采用,但这种方法不能回收C6+r,不仅造成较大的经济损失,而且因产生大量废渣造成二次污染。2、离子交换法,此方法虽能回收C6+r,但因树脂易被氧化变质,再生困难,不仅造价高,而且C6+r的浓缩度低,不能直接回收利用。3、逆流漂洗-薄膜蒸发法,某些电镀厂设计此种方法处理水洗镀件的含铬废水,但因废水浓度较低,蒸发量太大而能耗太高,实际上没有应用价值。综上所述,含铬废水的治理仍是一个急需解决的课题。

    七、八十年代,国内外都有关于萃取法处理含铬(C6+r)废水的研究报道,所选用的萃取剂为烷基胺。季胺盐和中性磷萃取剂,稀释剂均为煤油,萃取工艺为多级错流萃取或多级逆流萃取。由于烷基胺抗氧化稳定性较差,且容易发生乳化而使萃取难以连续进行:中性磷萃取剂对C6+r的选择性较差,萃取效率很低,因而上述研究无实质性进展。近年来未见萃取法处理含铬废水新工艺的报道。

    本发明的目的在于选择对C6+r具有高选择性,抗氧化,萃取容量大并且不易乳化地萃取体系,经一级萃取和一级反萃取,使高浓度含铬废水达到排放标准,并将C6+r回收利用,实现含铬(C6+r)废水的彻底治理。

    附图为本发明的工艺流程示意图。

    废水在贮槽(1)中用H2SO4调节PH为1-3,由泵送入萃取塔(2),含萃取剂的有机相由配制槽(5)经泵送入萃取塔(2)下部,与废水逆流传质。载有C6+r的有机相由塔顶溢出进入反萃塔(4),处理后的废水经中和池(8)被碱中和后排放。反萃塔内盛有适量反萃液,有机相被反萃后再生进入配制槽(5)循环使用,反萃液浓缩至接近饱和由塔底放出进一步蒸发结晶成产品Na2CrO4或Na2Cr2O7,也可用作镀锌工艺的钝化液。

    本发明的主要技术内容如下:

    1、萃取剂的组成 萃取剂的主要成份为三锌胺(TOA)或季胺盐(N263),其萃取机理为

    萃取 2〔R3N)(有机相)+2H++Cr2O2-7(水相)

    →〔R3NH〕2Cr2O7(有机相)

    反萃取〔R3NH〕2Cr2O7(有机相)+4NaOH(水相)

    →2〔R3N〕(有机相)+2Na2CrO4(水相)+3H2O

    为了增大TOA在有机相中的溶解度,可加入高碳醇(辛醇、异戊醇等);为了增强抗氧化性,可加入中性萃取剂(TBP、MIBK等)构成混合萃取体系。

    2、稀释剂的选择 适用于萃取C6+r的稀释剂应对萃取剂有较好的溶解性,萃取和反萃取分层时不易乳化、无第三相产生。本发明选用的稀释剂有煤油、苯、二甲苯、二氯甲烷、环己烷等。不同的稀释剂适用于不同的萃取剂,其配料比列于表1。

    3、萃取条件  萃取在萃取塔(2)中进行。废水相PH值为1-3搅拌速度500-800转/分,进料比(O/A)1∶1-1∶5,萃取温度0-40℃,避光。

    4、反萃取条件 反萃取在反萃塔(4)中进行。反萃剂为NaOH、Na2CO3或Na2CrO4水溶液,浓度为5-20%(W%),搅拌速度500-800转/分,温度0-40℃。

    在本发明的技术条件下,可将含C6+r量在1000mg/l之内的废水经一级处理达国家规定排放标准(0.5mg/l以下),并将C6+r在反萃液中浓缩至80-100mg/l,稍加处理,可得Na2CrO4或Na2Cr2O7晶体。

    本发明工艺及设备简单,容易放大,萃取剂反复使用,消耗少,成本低。本工艺无废物排放,不造成二次污染。

    表1 萃取剂与稀释剂的配比稀释剂混合萃取剂在有机相中的浓度/%(V/V)TOT正辛醇异戊醇TBPMTBK合计煤油1-205-105-105-205-2010-50二甲苯1-202-52-55-205-2010-45环已烷1-202-102-105-105-1015-35

    实施例1:用含TOA12%、正辛醇5%、TBP20%,其余为煤油的有机相,在分液漏斗中萃取含C6+r500mg/l、PH为2.0的废水,相比1∶1,振荡2分钟,静置5分钟,将两相分离后,用10%NaOH溶液反萃有机相。反萃相比1∶1,振荡5分钟,静置10分钟,分层后将两相分离,水相继续作反萃剂,再生的有机相重新萃取废水。如此反复200次,每次萃余液中C6+r含量均达排放标准,浓缩液中C6+r含量达97.8/l。

    实施例2:用含TOA10%、正辛醇2%、TBP10%的二甲苯溶液,在附图所示的装置中萃取含C6+r500mg/l PH为1-3的废水,进料比1∶2,搅拌速度500-800转/分,每天连续运行6小时,共运行12天,在保证排放水达标的前提下处理废水近,反萃液中C6+r浓度为34.7g/,有机相无变化,仍可继续使用。

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资源描述

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本发明为一种含铬(Cr6+)废水的治理方法。本工艺的要点是以三辛胺(TOA)为主萃取剂,以二甲苯或煤油为稀释剂,构成对Cr6+选择性强,抗氧化,不易乳化的萃取体系,能将含Cr6+量在1000mg/l之内的废水,经一级逆流萃取达到排放标准(0.5mg/l以下),并将Cr6+在反萃液中浓缩至100mg/l左右,以Na2/SU 。

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