回收利用废水中氯离子的方法
申请日期2017.02.16
公开（公告）日期2017年6月23日
IPC分类号C02F9/04； C01C1/16； C02F1/26； /12
概括
本发明是一种废水中氯离子的回收方法，涉及工业水处理和资源综合利用技术领域。 本发明的工艺流程是含氯废水经过预处理去除悬浮物后，送至萃取塔，以有机胺为萃取剂，逆流萃取脱硫废水中的氯离子，萃余液从萃取系统中排出。 当萃余液中氯离子含量不符合回收或排放标准时，可进行回流萃取； 萃取液进入汽提塔，将含有氨的氯化铵溶液逆流反萃取，反应生成氯化铵，经水洗塔分离，冷却结晶，得到氯化铵产品。 有机胺返回萃取塔回用，洗液范围回水洗塔回用。
摘要与图画
[中国人]
索赔
1、一种废水中氯离子的回收利用方法，其特征在于：该方法包括以下工艺步骤：
步骤一：含氯废水预处理，包括以下流程：废水缓冲池→中和池→反应池→絮凝池→澄清浓缩池→清水池，
向缓冲池和中和箱中加碱调节pH至8-10。
向反应箱中加入质量分数0.5-1.5%的TMT-15和0.5-1.5%的混凝剂，
絮凝箱内加入0.08-0.12%助凝剂，清水箱内加酸调节pH至6-6.8；
运行时废水流量控制在2~2.5m3/h。 预处理后含氯废水悬浮物（SS）低于70mg/L，pH值低于6.8，氯离子浓度300~/kg；
第二步：提取废水中的氯离子。 采用脉冲筛板塔作为萃取设备。 脉冲频率0.5~5.0Hz，脉冲幅度0.5~25mm，有机胺为萃取剂，有机相与水相体积比1:10~10:1，溶剂石脑油为萃取剂。稀释剂，稀释剂中溶剂油与有机胺的体积比为5％～300％，萃取温度4～90℃，萃取60秒；
步骤3：反萃取有机相中的氯离子：采用脉冲筛板塔作为反萃取设备，脉冲频率0.5～5.0Hz，脉冲幅度0.5～25mm，氨/氯化铵混合液作为反萃取剂，氨水质量浓度为20%~40%，氨水过量系数为0.05~1.0，萃取时间为4~90℃下60秒。 ℃；
第四步：有机相再生：采用脉冲筛板塔作为有机相再生洗涤设备。 脉冲频率0.5~5.0Hz，脉冲幅度0.5~25mm，4~90℃水洗60s~；
步骤5：氯化铵的加工利用：将反萃取后的氯化铵溶液浓缩，制备反萃剂用氯化铵溶液； 或经结晶分离，生产农用氯化铵产品。
2.根据权利要求1所述的废水中氯离子的回收利用方法，其特征在于：所述含氯废水来源于化工、冶金、电力、化肥、电镀、皮革等行业的含氯废水。氯离子浓度范围在1000~/kg之间。
3.根据权利要求1所述的废水中氯离子的回收方法，其特征在于：向缓冲罐和中和箱中加碱调节pH至9，
反应箱中加入质量分数1%TMT-15和1%混凝剂。
在絮凝箱中添加0.1%的助凝剂。
4.根据权利要求1所述的废水中氯离子的回收利用方法，其特征在于：步骤二中的有机胺萃取剂包括乙胺、三乙醇胺、聚丙烯酰胺。
5.根据权利要求1所述的废水中氯离子的回收利用方法，其特征在于：步骤二中的溶剂油稀释剂包括磺化煤油、橡胶溶剂油、油漆溶剂油。
手动的
一种废水中氯离子的回收方法
技术领域
本发明属于工业水处理及资源综合利用技术领域，具体涉及氯碱化工、化工、冶金、电力、化肥、电镀、皮革等行业。
背景技术
当前，水资源危机已成为全球性问题，严重制约人类社会可持续发展。 解决水资源危机刻不容缓。 因此，在各种水处理技术逐渐发展和成熟的同时，人们也逐渐认识到污水回用是节能的。 凭借水和环境保护的双重效益，通过污水回用解决水资源短缺问题已成为当前水资源可持续发展的必由之路。
随着各种污水处理技术的发展，工业废水处理技术日益成熟，排放废水水质已达到工业废水排放标准。 然而，目前存在的一个显着问题是，一些工厂排放的废水虽然符合国家水质检测标准，但废水中氯离子浓度过高，不仅导致废水回用困难，还造成排放后水质恶化，破坏水体自然生态。 这种平衡被打破，甚至地下水和饮用水源也受到污染。
由于氯离子活性较高，工业废水，特别是高浓度含氯工业废水，如果不经处理回用，氯化物会造成腐蚀裂纹和点蚀，影响金属管道的正常使用，缩短金属的使用寿命。管道。 循环。
含氯废水的处理和回用对于解决当前工业大量水资源浪费的问题具有决定性作用，直接关系到该技术大规模工业化应用的可行性。
目前去除水中氯离子的主要方法有：阴离子交换树脂法、复合絮凝剂絮凝处理、反渗透膜技术、电渗析等处理技术。 同时，多种方法联合使用对氯离子的去除也有良好的效果。 一般工业废水的脱氯过程是通过添加亚硫酸盐来完成的。 氯离子是水中的盐成分。 通过降低工业废水的盐度来处理废水中的氯离子也是可行的。
2.3《一种钯铁颗粒催化脱氯处理含氯废水的方法》提出，钯/铁颗粒在厌氧环境下搅拌下催化脱除含氯有机废水中的氯（如2,4-二氯苯）。 氧乙酸，简称2，4-D）能快速去除溶液中游离的Fe2+（可能含有Fe3+），防止铁钝化层的形成。 工艺简单，条件温和，铁和EDTA损失小，对钯/铁颗粒无害。 还原脱氯效率显着提高，处理后钯/铁颗粒与水易于分离。 该方法以2,4-D的脱氯为研究对象。 在钯/铁颗粒的催化还原下，反应生成苯氧基乙酸。 据称，它也适用于其他含氯有机物的脱氯工艺。 因此，从反应机理来看，该方法仅适用于含氯有机物的脱氯过程，不适用于无机盐氯化物中氯离子的脱除。
2.6《一种去除污水中氯离子的方法》提出采用聚合硫酸亚铁对含氯废水进行絮凝沉降，在含氯废水中添加1～5ppt硝酸汞试剂去除悬浮颗粒物，调节pH值至9.5～9.5～11.5，充分搅拌10～30分钟，使反应完全，然后向500～/L废水中加入过量的硫酸钠和草酸钠，常压下继续浸出30～50分钟，使沉淀析出。废水中残留微量汞离子。 最后废水流经装有生物质滤料的吸附塔进行吸附处理，出水即为氯离子完全去除的废水。 该方法所用试剂成本低，用量相对较小，操作简单，运行成本低，氯离子去除率高。 然而，在氯离子处理过程中会引入重金属（汞）。 生物质过滤器吸收氯离子后，如果成为二次污染物，如焚烧或掺混，则潜在较大的设备安全风险和环境风险。
2.5《一种离子交换脱氯废水除氯装置》提出了一种离子交换脱氯废水除氯装置，包括反应器、吸收器、吸附器、蒸发结晶器、排风机、自吸泵和余氯分析仪，可实现离子直接脱氯交换除氯废水，不引入新的杂质，保证脱氯液的质量。 它可在离子交换柱中用作解吸剂。 该装置采用降低工业废水盐度的方法，结合离子交换吸附和蒸发结晶来达到脱氯的目的，易于实现工业化。 但蒸发结晶能耗高，运行成本高。 蒸发结晶产生的副产品“氯化铁”纯度低，钠、钾、钙、镁等杂质含量高。 它不能直接作为产品出售，大部分作为二次污染物在垃圾填埋场处置。
2.8《一种废水处理系统》提出了一种处理含氯离子废水的系统，包括脱氯单元，用于向含氯离子废水中添加硫酸，通过加热将废水中的氯离子转化为盐酸气体。 形式与废水分离； 脱硫装置通过化学反应产生沉淀，去除脱氯后废水中的硫酸根离子。 装置脱氯单元不仅去除氯离子，还产生副产品盐酸； 脱硫装置不仅去除硫酸根，还产生副产品硫酸钙。 但从工业化角度看，原材料成本远高于副产品价值，经济效益较差。 脱氯装置加热，以盐酸气体的形式从废水中分离出氯离子。 盐酸气体量少，不易直接液化。 常采用洗涤水吸收，然后浓缩至合格浓度。 整个过程需要较高的设备材料材料和设备基础设施成本。 且运行维护成本高。 因此，该方法工业化前景较差。
2.0《一种脱硫浆液脱氯的方法》提出将脱硫石膏脱水滤液与臭氧反应释放出氯气，脱氯后的滤液送回吸收塔，从而降低浆液中的氯含量。 该方法以空气为原料生产臭氧，并以臭氧为氧化剂进行脱氯反应，不消耗其他原料。 它通过鼓泡反应和气提释放氯气，无需使用真空泵，有效降低了原材料成本、设备基建成本和维护成本。 虽然臭氧发生器已实现工业化，但系统内臭氧逃逸和控制以及少量氯气的回收利用还不够成熟，近期难以应用于脱硫系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种废水中氯离子的回收方法，涉及工业水处理和资源综合利用技术领域。 含氯废水经预处理去除悬浮物后，送至萃取塔。 采用有机胺作为萃取剂，逆流萃取脱硫废水中的氯离子。 萃余液从萃取系统中排出。 当萃余液中氯离子含量不符合回收或排放标准时，可采用回流萃取； 萃取液进入反萃取塔，用含氨的氯化铵溶液逆流反萃取。 反应生成氯化铵，经水洗塔分离，冷却结晶，得氯化铵。 产物有机胺返回萃取塔重复使用，洗涤液系列回水洗塔重复使用。
包括以下工艺步骤：
步骤一、含氯废水预处理：废水缓冲池→中和箱→反应箱→絮凝箱→澄清浓缩池→清水池。 向缓冲罐和中和箱中加碱，调节pH至9左右。在反应箱中加入质量分数为1%的TMT-15（重金属捕收剂）和1%的混凝剂，在絮凝箱中加入0.1%的混凝剂，加入将酸加入清水箱调节pH至6~6.8； 运行时废水流量控制在2～2.5m3/h。 悬浮物（SS）小于70mg/L（悬浮物会污染有机相，可能产生第三相，影响分配系数，悬浮物过高也会影响萃取效果，所以进料的悬浮物液体必须严格控制），pH值低于6.8（本工艺检测对象主要是酸性废水，直接萃取会腐蚀设备，萃取效果较差；调整为弱酸性，6.5~6.8，降低设备腐蚀，萃取效果高；选用氨/氯化铵溶液作为反萃剂，弱酸性条件有利于促进氯离子的回收），氯离子浓度为300~/kg（优选）氯离子浓度为1000~/kg)；
步骤2、萃取废水中的氯离子：使用脉冲筛板塔（萃取是液-液传质单元操作。筛板塔和脉冲筛板塔是萃取过程中的常用设备。轻相和重相逆流流动塔内各塔板发生错流接触，分散相液体在塔内多次发生分散和冷凝，筛板的存在抑制了塔内的轴向返混，提高了传质效率。两相的接触条件强化了传质过程，并且可以在筛板塔内提供外部机械能而引起脉动，这种类型的筛板塔通常可以产生脉动。由往复泵或压缩空气来实现。）作为萃取设备，脉冲频率为0.5~5.0Hz，脉冲幅度为0.5~25mm（脉动筛板塔的效率与幅度和频率有关）的脉动。 如果脉动太剧烈，会引起严重的轴向混合，降低传质效率。 相反，实验中选择的脉动频率为0.5~5.0Hz，脉冲幅度为0.5~25mm)。 有机胺（实验发现有机胺适用于液相中氯离子的萃取，适用于高浓度含氯废水的萃取），萃取率高达90%以上； 同时，有机胺萃取的氯离子易与氨反应生成氯化铵，有利于反萃取过程）作为萃取剂，物料比（有机相与水相的体积比）相）为1:10~10:1，溶剂油（萃取过程中有有机相和水相两相，测试过程中有机胺作为有机相，如果直接添加到体系中，有效浓度高，萃取效率降低，原料成本显着增加，因此通常选择相容、不参与反应、不抑制分配系数的溶剂。溶剂石脑油价格较低，是最常用的萃取稀释剂（体积比）5%~300%，可在4~90℃（常温，适当提高温度）下萃取。萃取率，但考虑到后续过程 - 氨/氯化铵用作反萃取过程中的反应物。 提取剂温度不宜过高，故选择90℃（通常40~50℃为最佳温度），提取时间为60s~； （合格废水没有硬性指标，取决于废水排放单位/系统的技术指标，以脱硫废水为例，贵州某客户期望值小于/kg；而对于生产盐酸内蒙古某客户预计含量小于500mg/kg，测试时根据废水特性、氯离子含量及技术参数适当调整提取工艺。）
步骤3、有机相中氯离子的反萃取：采用脉冲筛板塔作为反萃取设备，脉冲频率0.5～5.0Hz，脉冲振幅0.5～25mm，氨/铵氯化物（选择氨水/氯化铵混合溶液作为反萃取剂，是因为在氯离子反萃取过程中，氨水很容易与氯离子反应，是最合适的反萃取剂。反应产物为适当的浓度控制不会影响反萃率，以保证反萃过程的安全性和长期稳定运行，选择氨/氯化铵混合溶液作为反萃取剂）。用作剥离剂。 氨水的质量浓度为1％～25％，氯化铵溶液的质量浓度为20％～40％。 氨质量浓度过剩系数0.05~1.0（氨易挥发，汽提过程中考虑氨逃逸或氨损失，在适宜温度下，氨损失率约为1%~3%）物料平衡计算，为了使反萃过程长时间稳定运行，选择氨过量系数为0.05~1.0)，在4~90℃萃取60s~；
步骤4、有机相再生：采用脉冲筛板塔作为有机相再生水洗设备。 脉冲频率0.5~5.0Hz，脉冲幅度0.5~25mm，4~90℃水洗60s~；
步骤5、氯化铵的加工利用：将反萃取后的氯化铵溶液浓缩，制备反萃剂用氯化铵溶液； 或经结晶分离，生产农用氯化铵产品。
优选地，所述废水中氯离子的回收方法所述的含氯废水来源于化工、冶金、电力、化肥、电镀、皮革等行业的含氯废水，氯离子浓度范围在1000-1000之间。和1000/公斤。 之间。
优选的，所述废水中氯离子的回收方法，其特征在于，向缓冲罐和中和箱中加碱，调节pH至9，
反应箱中加入质量分数1%TMT-15和1%混凝剂。
在絮凝箱中添加0.1%的助凝剂。
优选地，废水中氯离子的回收方法第二步中的有机胺萃取剂包括乙胺、三乙醇胺、聚丙烯酰胺。
优选地，废水中氯离子的回收方法第二步中的溶剂油稀释剂包括磺化煤油、橡胶溶剂油、油漆溶剂油。
与现有技术相比，本发明的优点是：
（1）以有机胺为萃取剂，采用萃取方法处理含氯废水，回收废水中的氯离子，克服废水中氯离子含量高、回收困难等技术难题，提高含氯废水的回收率废水，减少废水排放，有效促进水资源的高效利用。
（2）克服了工业副产品（烟气脱硫石膏、盐酸二氧化硅等）氯离子含量高、洗涤（稀释）成本高、难以直接加工高附加值产品等技术难题，扩大高附加值工业副产品化工利用的应用领域。
（3）氯化铵产品生产实现了含氯废水处理与煤伴生氯资源综合利用一体化、多联产系统，是清洁生产和循环经济的关键技术。
本发明以有机胺为萃取剂，采用萃取方法处理含氯废水，回收废水中的氯离子，克服了废水中氯离子含量高、回收困难、工业副产物的问题。 （烟气脱硫石膏、盐酸硅石等）氯离子含量高、洗涤（稀释）成本高以及难以直接加工高附加值产品等技术难题，提高含氯废水循环利用率，减少废水排放，有效促进水资源高效利用，拓展工业副产品高值化利用的应用领域，生产氯化铵产品，实现含氯废水处理与综合利用一体化煤伴生氯资源的利用，多联产系统是清洁生产和循环经济的关键技术。