專利名稱：：用于水處理的液態(tài)硫酸銨的精制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種硫酸銨的精加工方法，具體地，涉及一種用于水處理的液態(tài)硫酸銨的精制方法。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)有的市屬水廠由于出廠輸送管網(wǎng)較長，故過濾后一般都采用氯胺消毒法以保證管網(wǎng)末端的余氯值。氯胺消毒法(chloraminedisinfection)指的是氯和氨反應(yīng)生成一氯胺和二氯胺以完成氧化和消毒的方法，即當(dāng)被消毒的水中氨氮含量0.05mg/L時(shí)，便在加氯前先加氨或銨鹽，再加氯使之生成化合性氯的消毒方法。但在自來水生產(chǎn)中使用的液氨鋼瓶，有諸多的不安全因素。所以，在確保城市的公共安全的形勢下，尋找替代物，廢除氨瓶，勢在必行。從安全性上，硫酸銨的安全性能大大超過了液氨，如果在水廠推廣使用硫酸銨替代液氨進(jìn)行氯胺消毒，可降低水廠的安全風(fēng)險(xiǎn)，消除困擾水廠的一大安全隱患。但根據(jù)生活飲用水的相關(guān)要求，硫酸銨也有一個(gè)問題，主要是要求用于水處理液態(tài)硫酸銨產(chǎn)品中的鐵、鉛、汞、鉻(六價(jià))、鎘、砷等有害元素要達(dá)到要求。而市面上的固體硫酸銨，按國標(biāo)(GB535-1995)要求，上述成份無要求，或高于水處理的要求；故需要對工業(yè)生產(chǎn)的硫酸銨進(jìn)行精制，以用于水處理。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種將工業(yè)硫酸銨精制成能用于飲用水處理試劑的方法，該方法提供的液態(tài)硫酸銨產(chǎn)品中的鐵、鉛、汞、鉻(六價(jià))、鎘、砷等有害元素達(dá)到生活用水標(biāo)準(zhǔn)，可用于生活飲用水處理。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種用于水處理的液態(tài)硫酸銨的精制方法，包含以下具體步驟步驟l，檢測硫酸銨中的各種金屬離子含量；步驟2，預(yù)處理氧化步驟，向硫酸銨的水溶液中，依次加入氨水、氧化劑，繼續(xù)攪拌，使得硫酸銨溶液中的低價(jià)的金屬離子氧化為高價(jià)金屬離子；步驟3，加入重金屬離子去除劑，使步驟2中所得的硫酸銨溶液中的金屬離子形成不溶物沉淀；步驟4，靜置、分離攪拌后的沉淀物與水分離前靜置，然后將沉淀物過濾分離，過濾后的母液調(diào)節(jié)ra值至其中的游離酸以硫酸計(jì)，其重量含量不大于0.015%后，進(jìn)入成品池。進(jìn)一步地，所述步驟2中的氧化劑為雙氧水，將低價(jià)金屬離子化合價(jià)升高，以便于去除；例如將Fe2+氧化為Fe3+，F(xiàn)e3+易于形成沉淀被分離掉；如Fe2+含量不高，可不加。所述步驟2中加入氨水，使得溶液中的ra值升高，可以初步使得溶液中的部分金屬離子形成氫氧化物沉淀，達(dá)到初步分離的目的。進(jìn)一步地，所述的重金屬離子去除劑為硫化物類重金屬離子捕捉劑，包含有機(jī)硫化物和無機(jī)硫化物，能使得金屬離子鐵、鉛、汞、鉻(六價(jià))、鎘、砷與硫離子形成難溶入水的硫化物沉淀，進(jìn)一步地除去雜質(zhì)金屬離子。所述的有機(jī)硫化物為TMT系列重金屬離子捕捉劑，其包含TMT-15及TMT-18系列有機(jī)硫化物的任意一種或一種以上的混合物；TMT-18系列有機(jī)硫化物包含TMT-18B、TMT_18C、TMT-18D、TMT-18E、TMT-18F等有機(jī)硫化物。以下，以Cd2+和Hg2+為例，說明TMT-18沉淀反應(yīng)工作原理3Cd2++2(TMT-18)3——Cd3(TMT-18)23Hg2++2(TMT-18)3——Hg3(TMT-18)2詳細(xì)反應(yīng)式如下所示<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>TMT類重金屬離子捕捉劑能在常溫下與廢水中的各種重金屬離子(汞、鉛、銅、鎘、鎳、錳、鋅、鉻等)迅速反應(yīng)，生成不溶于水，且具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性的螯合物，從而達(dá)到捕捉去除重金屬的目的。所述的無機(jī)硫化物為硫化鈉、硫化鉀或多硫化*丐中的任意一種。進(jìn)一步地，所述步驟3還包含步驟3.1，加入絮凝劑，繼續(xù)攪拌510分鐘；所述的絮凝劑可以與金屬離子去除劑產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，發(fā)揮吸附、架橋、網(wǎng)捕作用，就如一張網(wǎng)，將析出來的細(xì)微的沉淀物連成一塊，形成較大的沉淀，迅速沉降，便于過濾去除，改善過濾性能。具體地，所述的絮凝劑為非離子型的聚丙烯酰胺(PAM)。所述的氨水和硫酸用于調(diào)節(jié)pH值及輔助去除重金屬。進(jìn)一步地，所述的步驟3還包含步驟3.2，加入助濾劑，以改善過濾性能；所述的助濾劑為硅藻土或活性炭，其中，活性炭還能進(jìn)一步地起到脫色除味的作用。本發(fā)明通過先氧化，然后加入重金屬去除劑使金屬離子形成不溶物沉淀以進(jìn)行分離精制的方法，將工業(yè)硫酸銨中的金屬離子去除，而將氮留住，使得硫酸銨溶液中的鐵、鉛、汞、鉻(六價(jià))、鎘、砷等元素的含量達(dá)到國標(biāo)(GB535-1995)，使得精制后的液態(tài)硫酸銨能用于生活飲用水處理。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步說明。實(shí)施例步驟l，檢測硫酸銨中的各種金屬離子含量；步驟2，預(yù)處理，氧化步驟，在10000L的反應(yīng)釜中，將4000kg的硫酸銨固體溶入到6000L水中，攪拌至完全溶解；常溫?cái)嚢柘?，向上述硫酸銨溶液中加入30kg氨水、0.08kg雙氧水，使得硫酸銨溶液中的低價(jià)的金屬離子氧化為高價(jià)金屬離子，繼續(xù)攪拌5分鐘以上，待顏色加深后，進(jìn)行下一步；步驟3，加入重金屬離子去除劑，使步驟2中所得的硫酸銨溶液中的金屬離子形成不溶物沉淀，在攪拌的情況下加入120g重金屬去除劑——硫化物，本實(shí)施例里采用代號為TMT-18的重金屬離子捕捉劑，繼續(xù)攪拌10分鐘以上，使得重金屬離子盡量完全沉淀分離出來；根據(jù)每天生產(chǎn)的需要確定當(dāng)天投放總量，投放前將量取的藥劑(TMT-18)在專用的加藥系統(tǒng)中稀釋成12%的濃度，如本實(shí)施例里120克TMT-18需稀釋至12公斤24公斤；步驟3.1，再加入25g絮凝劑非離子型聚丙烯酰胺(PAM)(在專用的加藥系統(tǒng)中稀釋成0.05%的濃度)，繼續(xù)攪拌(不宜過強(qiáng))510分鐘，停止攪拌；步驟3.2，加入助濾劑硅藻土，繼續(xù)攪拌；步驟4，過濾、分離得到精制的硫酸銨溶液攪拌后的沉淀物與水分離前一般靜置10分鐘以上，然后將沉淀物經(jīng)過濾機(jī)(袋式過濾機(jī))分離，含重金屬的濾餅作為無浸出毒性的廢物深埋處理；過濾后的母液即為精制的硫酸銨溶液，其通過加入610kg硫酸調(diào)配后，待游離酸以硫酸計(jì)，其重量含量不大于0.015%，進(jìn)入成品池。將上述方法得到的成品硫酸銨溶液進(jìn)行離子含量檢測分析，見表l，除另有說明外，均使用分析純試劑；所使用的水應(yīng)符合GB/T6682-2008中三級水(僅測定ra值范圍和電導(dǎo)率)規(guī)格；所有滴定分析用標(biāo)準(zhǔn)溶液按GB/T601配制和標(biāo)定；所有雜質(zhì)分析用標(biāo)準(zhǔn)溶液按GB/T602配制；所有試驗(yàn)方法中所用制劑及制品按GB/T603配制。所述的氮含量的測定方法為稱取液體試樣約4g(精確至0.0001g)，加水30mL，加中性甲醛溶液30mL，搖勻，放置5min，用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液〔C(NaOH)=1.000Omol/L〕滴定到溶液呈粉紅色，保持lmin不消失為終點(diǎn)。氮(N)含量X(以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，％)按下式進(jìn)行計(jì)算VXCXO.01401x=-X100m式中V——試驗(yàn)消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL;C——試驗(yàn)用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的摩爾濃度，mol/L;m——試樣質(zhì)量，g;0.01401——與1.OOmL氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液〔C(NaOH)=1.O000mol/L〕相當(dāng)?shù)囊钥吮硎镜牡馁|(zhì)量。表1通過實(shí)施例精制前后硫酸銨溶液中離子的含量分析<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>如表1所示，采用本實(shí)施例的精制方法精制得到的液態(tài)硫酸銨成品里的鐵、鉛、汞、鉻(六價(jià))、鎘、砷金屬離子及游離酸含量均已達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，符合處理生活飲用水的工藝要求。盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。權(quán)利要求一種用于水處理的液態(tài)硫酸銨的精制方法，其特征在于，包含以下具體步驟步驟1，檢測硫酸銨中的各種金屬離子含量；步驟2，預(yù)處理氧化步驟，向硫酸銨的水溶液中，依次加入氨水、氧化劑，繼續(xù)攪拌，使得硫酸銨溶液中的低價(jià)的金屬離子氧化為高價(jià)金屬離子；步驟3，加入重金屬離子去除劑，使步驟2中所得的硫酸銨溶液中的金屬離子形成不溶物沉淀；步驟4，靜置、分離攪拌后的沉淀物與水分離前靜置，然后將沉淀物過濾分離，過濾后的母液調(diào)節(jié)PH值至其中的游離酸以硫酸計(jì)，其重量含量不大于0.015％后，進(jìn)入成品池。2.如權(quán)利要求1所述的用于水處理的液態(tài)硫酸銨的精制方法，其特征在于，所述步驟2中的氧化劑為雙氧水。3.如權(quán)利要求1所述的用于水處理的液態(tài)硫酸銨的精制方法，其特征在于，所述的重金屬離子去除劑為硫化物，包含有機(jī)硫化物和無機(jī)硫化物。4.如權(quán)利要求3所述的用于水處理的液態(tài)硫酸銨的精制方法，其特征在于，所述的有機(jī)硫化物為重金屬離子捕捉劑，其包含TMT-15及TMT-18系列有機(jī)硫化物中的任意一種或一種以上的混合物。5.如權(quán)利要求3所述的用于水處理的液態(tài)硫酸銨的精制方法，其特征在于，所述的無機(jī)硫化物為硫化鈉、硫化鉀或多硫化f丐中的任意一種或一種以上的混合物。6.如權(quán)利要求1所述的用于水處理的液態(tài)硫酸銨的精制方法，其特征在于，所述步驟3還包含步驟3.l，加入絮凝劑，繼續(xù)攪拌510分鐘。7.如權(quán)利要求6所述的用于水處理的液態(tài)硫酸銨的精制方法，其特征在于，所述步驟3.1中的絮凝劑為非離子型的聚丙烯酰胺。8.如權(quán)利要求6所述的用于水處理的液態(tài)硫酸銨的精制方法，其特征在于，所述的步驟3還包含步驟3.2，加入助濾劑，繼續(xù)攪拌。9.如權(quán)利要求8所述的用于水處理的液態(tài)硫酸銨的精制方法，其特征在于，所述的助濾劑為硅藻土或活性炭。全文摘要本發(fā)明涉及一種用于水處理的液態(tài)硫酸銨的精制方法，包含以下具體步驟步驟1，檢測硫酸銨中的各種金屬離子含量；步驟2，預(yù)處理氧化步驟，向硫酸銨的水溶液中，依次加入氨水、氧化劑，繼續(xù)攪拌5分鐘以上；使得硫酸銨溶液中的低價(jià)的金屬離子氧化為高價(jià)金屬離子；步驟3，加入重金屬離子去除劑，使步驟2中所得的硫酸銨溶液中的金屬離子形成沉淀；步驟4，靜置、分離攪拌后的沉淀物與水分離前靜置，然后將沉淀物過濾分離，過濾后的母液調(diào)節(jié)PH值，進(jìn)入成品池。本發(fā)明提供的硫酸銨的精制方法，可以使得硫酸銨中的鐵、鉛、汞、鉻(六價(jià))、鎘、砷等元素的含量達(dá)到國標(biāo)(GB535-1995)，使精制后的液態(tài)硫酸銨能用于生活飲用水處理。文檔編號C01C1/00GK101746779SQ20091020123公開日2010年6月23日申請日期2009年12月16日優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日發(fā)明者凌張國,唐惠明,歐國華申請人:上海高橋大同凈水材料有限公司