專(zhuān)利名稱(chēng)：一種廢水中硫酸根的脫除方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境工程領(lǐng)域，涉及一種硫酸根廢水處理方法，特別是涉及采用復(fù)鹽法去除廢 水中硫酸根離子的方法。
背景技術(shù)：
高濃度硫酸鹽廢水大量存在于礦山、冶金、食品及醫(yī)藥等行業(yè)中，這些廢水不經(jīng)處理直接 排入水體，將會(huì)產(chǎn)生一系列危害，如①腐蝕管道。在各類(lèi)輸水管中，它將直接減小水的電阻 而增加腐蝕，間接地影響到硫酸鹽還原菌的循環(huán)和生物腐蝕的傳播；②過(guò)量的硫酸根可使水體 產(chǎn)生惡臭，影響水的感官性狀及其使用；dM量的硫酸根不利于作物生長(zhǎng)，使土地鹽漬化； 含有硫酸鹽的飲用水有苦澀味，并有致瀉作用，如長(zhǎng)期飲用，將引起腹灣和消化不良等癥狀。 因此，水中硫酸根含量的高低對(duì)其使用性能的影響越來(lái)越引起人們的關(guān)注。目前，脫除硫酸根的技術(shù)方法主要郁aCl逸、CaCl逸及冷凍法。BaCl逸是工業(yè)應(yīng)用最廣 泛的化學(xué)除SQ^方法，其工藝操作簡(jiǎn)單、去除效果好，但具有本身有較強(qiáng)的毒性、jC存條件要 求高、使用成本高等缺點(diǎn)。CaCl2法由于硫酸鈣的溶度積較大，去除8042—的效果較氯化鋇法差。 冷凍法由于脫除硫酸根的能耗相當(dāng)大，目前工業(yè)上應(yīng)用極為少見(jiàn)。近幾年，人們開(kāi)發(fā)出了離子 交換法、膜分離法及吸附法等。其中離子交換法是用樹(shù)脂交換鹽水中硫酸根，并且定期洗脫樹(shù) 脂，具有吸附、脫附速度快，操作方便等優(yōu)點(diǎn)。膜分離法是由加拿大Kvaemerchenetics公司開(kāi)發(fā)的一種新型脫除硫酸根離子的技術(shù)，可以有效地從鹽水溶液?jiǎn)蝺r(jià)陰離子cr中分離出so42—，具有硫酸根脫除率高，操作簡(jiǎn)便，成本較低等特點(diǎn)。但是，目前這些方法主要局限于氯堿生產(chǎn)過(guò)程 鹽水中硫酸根的脫除，而在冶金、礦山等工業(yè)廢水處理領(lǐng)域的應(yīng)用研究報(bào)道極少。此外，也有采用針鐵石、柱撐蒙脫石、焙燒水滑石等吸附去除水中硫酸根離子的文獻(xiàn)報(bào)道，但此類(lèi)方法受 溶液pH、操作aS等因素影響較大，尚在實(shí)驗(yàn)研究階段。為此，我們提出了以水合硝酸鋁及氫氧化鈣為脫除劑以去除廢水中的硫酸根的方法。該方法基于如下的原理8042—能與<:&2+、 AP在一定條件下形成復(fù)合物沉淀，使soZ從溶液中高效脫除。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提出了一種以水合硝酸鋁及氫氧化鈣為脫除劑去除廢水中的硫酸根離子 的方法。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)的。一種硫酸根廢水的處理方法，其特征在于，向工業(yè)硫酸根廢水中按SOf/A產(chǎn)摩爾比為 0.8-1.1:1的比例加入Al(N03)y9H20，用氫氧化轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)pH值至9-12，攪拌反應(yīng)，形成復(fù)合物 Ca6Al2 (S04)3(OH)ir26H20沉淀，固液分離。所述反應(yīng)溫度20-40 °C。所述反應(yīng)時(shí)間為30-90 min。本發(fā)明的具體技術(shù)方案為向工業(yè)硫酸根廢水中按S(V7A^+摩爾比為0.8-1.1:1的比例加 入A1(N03)3'9H20，控制反應(yīng)溫度2040 °C，用氫氧化l^調(diào)節(jié)體系的pH值為9-12，攪拌反應(yīng) 30-90 min，體系中5042-能與Ca2+、 "3+形成復(fù)合物CagAb (S04)3(OH)12'26H20沉淀(見(jiàn)附圖1)， 之后進(jìn)行固液分離，得到低濃度硫酸根離子的凈化水。采用本發(fā)明可將初始濃度1300 — 2000mg/L冶金、礦山等排放的硫酸根廢水處理至出水SO^濃度低于100mg/L。針對(duì)現(xiàn)有硫酸根脫除方法存在的成本高、操作復(fù)雜、難以工業(yè)化等不足，開(kāi)發(fā)出一種操作 過(guò)程簡(jiǎn)便，反應(yīng)速度快，受驗(yàn)影響較小，處理高效，適于工業(yè)應(yīng)用的新方法，從而實(shí)現(xiàn)工業(yè) 硫酸根廢水的有效處理。


圖l:沉淀物的XRD圖譜。
具體實(shí)施方式
以下實(shí)施例旨在說(shuō)明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的限定。 實(shí)施例1釆用CaS04'2H20、 Na2SOf等試劑配制濃度為1720mg/L的模擬工業(yè)SO/廢水。取8042-溶液體積為200 ml，反應(yīng)溫度為25 'C，加入1.24g A1(N03)3'9H20，用氫氧化鈣調(diào)節(jié)溶液pH 值為10.5，攪拌90min，沉淀，過(guò)濾，取濾液分析，SO/'濃度為75.6mg/L。實(shí)施例2采用CaSQr2H20、 Na2S04等試劑配制濃度為1290 mg/L的模擬工業(yè)8042-廢水。取8042-溶液體積為200 ml，反應(yīng)溫度為25 'C，加入0.93g A1(N03)3'9H20，用氫氧化韓調(diào)節(jié)溶液pH 值為12.0，攪拌60min，沉淀，過(guò)濾，取濾液分析，SO,濃度為803mg/L。實(shí)施例3取硫酸根離子濃度為1720 mg/L的株冶集團(tuán)鉛鋅冶煉工業(yè)廢水5L，反應(yīng)溫度為30。C，加 A31gAI(N03)3.9H20，用氫氧化鈣調(diào)節(jié)溶液pH值為ll.O，攪拌60min，沉淀，取上清液分析， SO -濃度為82.7mg/L。
權(quán)利要求
1、一種硫酸根廢水的處理方法，其特征在于，向工業(yè)硫酸根廢水中按8O42-/Al3+摩爾比為0.8-1.1∶1的比例加入Al(NO3)3·9H2O，用氫氧化鈣調(diào)節(jié)pH值至9-12，攪拌反應(yīng)，形成復(fù)合物Ca6Al2(SO4)3(OH)12·26H2O沉淀，固液分離。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫酸根廢水的處理方法，其特征在于，所述反應(yīng)溫度2040。C。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫酸根廢水的處理方法，其特征在于，所述反應(yīng)時(shí)間為30-90min。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種復(fù)鹽法處理硫酸根廢水的方法。提出了以水合硝酸鋁及氫氧化鈣為脫除劑以去除廢水中的硫酸根離子。向初始濃度1300-2000mg/L的冶金、礦山行業(yè)硫酸根廢水中按SO₄^2-/Al³⁺摩爾比為0.8-1.1∶1的比例加入Al(NO₃)₃·9H₂O，控制反應(yīng)溫度20-40℃，用氫氧化鈣調(diào)節(jié)體系的pH值為9-12，攪拌反應(yīng)30-90min，體系中SO₄^2-與Ca²⁺、Al³⁺形成復(fù)合物Ca₆Al₂(SO₄)₃(OH)₁₂·26H₂O(鈣礬石)沉淀，之后進(jìn)行固液分離，得到出水硫酸根離子濃度低于100mg/L的凈化水。本發(fā)明具有操作簡(jiǎn)便，反應(yīng)速度快，受溫度影響小，處理高效等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C02F1/58GK101407356SQ200810143459
公開(kāi)日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2008年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月31日
發(fā)明者兵 彭, 彭小玉, 楊志輝, 柴立元, 王云燕, 王海鷹, 舒余德, 閔小波, 燕 黃 申請(qǐng)人:中南大學(xué)