高錳酸鉀法在線測(cè)定cod儀表產(chǎn)生的廢液處理方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種高錳酸鉀法在線測(cè)定COD儀表產(chǎn)生的廢液處理方法，其特征在于，具體步驟包括：第一步：配制轉(zhuǎn)化劑溶液，所述的轉(zhuǎn)化劑溶液中Na2C2O4的濃度為1-50g/L、Na2S2O3·5H2O的濃度為0-100g/L、FeSO4的濃度為0-27g/L、FeCl2的濃度為0-23g/L、乙醇的濃度為0-24g/L、苯酚的濃度為0-24g/L；第二步：向高錳酸鉀法在線測(cè)定COD儀表產(chǎn)生的廢液中加入轉(zhuǎn)化劑溶液，加熱攪拌反應(yīng)；第三步：將在第二步反應(yīng)后的廢液中加入堿，攪拌反應(yīng)，反應(yīng)后靜置，分離上清液和沉積物，調(diào)節(jié)上清液的pH值為7.0-8.0，得到處理后的廢液。本發(fā)明能快速、全面的處理采用國(guó)標(biāo)方法在線測(cè)定COD所產(chǎn)生的廢液，實(shí)現(xiàn)了將不容易儲(chǔ)存與運(yùn)輸、毒性較高的溶液轉(zhuǎn)變?yōu)橐變?chǔ)存與運(yùn)輸、毒性較低的固體。
【專(zhuān)利說(shuō)明】高錳酸鉀法在線測(cè)定COD儀表產(chǎn)生的廢液處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高錳酸鉀法在線測(cè)定COD儀表產(chǎn)生的廢液處理方法，用于處理高錳酸鉀法在線測(cè)定COD儀表產(chǎn)生的廢液。
【背景技術(shù)】
[0002]高錳酸鉀法測(cè)定COD是目前國(guó)內(nèi)外一致公認(rèn)的測(cè)定COD標(biāo)準(zhǔn)方法(國(guó)家環(huán)保局編，水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法[M].第4版.北京:環(huán)境科學(xué)出版社，2002，10-213)。測(cè)定的原理是:水樣、高錳酸鉀、和濃硫酸的混合液在消解池中被加熱到100°C，高錳酸根離子作為氧化劑錳從正7價(jià)被還原正2價(jià)而改變顏色，反應(yīng)中溶液的ORP值與樣品中有機(jī)化合物的含量成對(duì)應(yīng)關(guān)系，COD分析儀器通過(guò)ORP值和高錳酸鉀的的消耗量直接將樣品中的COD顯示出來(lái)。部分儀器用硫酸銀催化劑，用硫酸汞去除氯離子的干擾。因此，測(cè)定COD的廢液中酸度高，且有毒重金屬錳、銀的含量高。若不經(jīng)處理，直接排入下水道，會(huì)造成嚴(yán)重二次污染。尤其是我國(guó)現(xiàn)在處于高速發(fā)展時(shí)期，環(huán)境監(jiān)管力度的加大，各地環(huán)保部門(mén)都在積極安裝在線水質(zhì)、污染源在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，當(dāng)前大部分進(jìn)口和國(guó)產(chǎn)的“C0D在線分析儀”均采用國(guó)標(biāo)高錳酸鉀法測(cè)定C0D，而這些在線分析儀均未設(shè)計(jì)廢液的處理裝置，這些含有有毒重金屬離子的廢液排放到下水道或野外環(huán)境中，雖然每次量不大，但濃度較高，日積月累，仍然會(huì)造成嚴(yán)重的二次污染，所以研究該廢液的處理方法顯得日益迫切。
[0003]目前對(duì)測(cè)定COD廢液的處理工藝主要是在低速攪拌下，將萃取劑溶于溶劑后，緩慢加入活性劑，再高速攪拌，加入等體積的添加劑改性，制得油包水型液體，對(duì)錳濃度在10~200m g/L的廢水進(jìn)行處理，油水體積比為1: 3~1: 50，外水相p H為3.0~6.5，低速攪拌10~40min后，靜置分層，分層后得到的油相經(jīng)高速離心機(jī)破乳，分離出有機(jī)相及內(nèi)水相，內(nèi)水相用于錳的回收利用，有機(jī)相返回繼續(xù)使用，出水錳含量達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供高錳酸鉀法在線測(cè)定COD儀表產(chǎn)生的廢液處理方法可使國(guó)標(biāo)方法(GB/11892-1989)在線測(cè)量COD過(guò)程中產(chǎn)生的有毒重金屬離子廢液無(wú)害化處理，防止二次污染發(fā)生。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種高錳酸鉀法在線測(cè)定COD儀表產(chǎn)生的廢液處理方法，其特征在于，具體步驟包括:
[0006]第一步:配制轉(zhuǎn)化劑溶液，所述的轉(zhuǎn)化劑溶液中Na2C2O4的濃度為l_50g/L、Na2S2O3.5H20 的濃度為 0-100g/L、FeSO4 濃度為 0_27g/L、FeCl2 的濃度為 0_23g/L、乙醇的濃度為0-24g/L、苯酚的濃度為0-24g/L ；
[0007]第二步:向 高錳酸鉀法在線測(cè)定COD儀表產(chǎn)生的廢液中加入轉(zhuǎn)化劑溶液，加熱攪拌反應(yīng)；
[0008]第三步:將在第二步反應(yīng)后的廢液中加入堿，攪拌反應(yīng)，反應(yīng)后靜置，分離上清液和沉積物，調(diào)節(jié)上清液的PH值為7.0-8.0，得到處理后的廢液。[0009]優(yōu)選地，所述的高錳酸鉀法在線測(cè)定COD儀表產(chǎn)生的廢液中金屬離子濃度為，Mn2+:1-6.8g/L、Mn(V:0-2.83g/L, Ag+:0.1-2.22g/L, C2O廣:0-2.5g/L。
[0010]優(yōu)選地，所述的第二步中的轉(zhuǎn)化劑與高錳酸鉀法在線測(cè)定COD儀表產(chǎn)生的廢液的體積之比為1-3.5: 10。
[0011]優(yōu)選地，所述的第二步中的反應(yīng)溫度為40-80°C。
[0012]優(yōu)選地，所述的第三步中的堿為NaOH、Ca(OH)2和Na2CO3中的至少一種，其加入的質(zhì)量與廢液的體積之比為:10-600g: IL0
[0013]優(yōu)選地，所述的第三步中使用鹽酸溶液或硫酸溶液調(diào)節(jié)上清液的pH值，鹽酸溶液或硫酸溶液的體積百分比濃度為10% -30%。
[0014]優(yōu)選地，所述的處理后的廢液經(jīng)負(fù)載納米二氧化鈦的膨脹石墨凈化器后達(dá)標(biāo)排放。
[0015]更優(yōu)選地，所述的負(fù)載納米二氧化鈦的膨脹石墨凈化器中負(fù)載納米二氧化鈦的膨脹石墨的量為凈化器容積的10% -50%。
[0016]本發(fā)明的轉(zhuǎn)化劑溶液能夠?qū)⑷芤褐械?價(jià)錳離子還原成2價(jià)錳離子，降低了廢液中MnO4-離子的濃度。同時(shí)能夠稀釋廢液中濃硫酸濃度，消除廢液中濃硫酸對(duì)后續(xù)化學(xué)反應(yīng)的干擾，避免其在后續(xù)步驟中影響Mn2+的生成，加快了溶液中的反應(yīng)通過(guò)加入堿使得廢液中剩余的毒性較強(qiáng)的Mn2+，Ag+轉(zhuǎn)化為沉淀收集去除；上清液經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的pH處理后就可達(dá)標(biāo)排放，實(shí)現(xiàn)了廢液的快速和有效處理，并將不容易儲(chǔ)存與運(yùn)輸、毒性較高的溶液轉(zhuǎn)變?yōu)橐變?chǔ)存與運(yùn)輸、毒性較低 的固體。經(jīng)檢測(cè)，上清液中只含對(duì)環(huán)境無(wú)毒害的離子，重金屬Ag+、Mn2+含量幾乎為零，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)要求。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0018](I)本發(fā)明能快速、全面的處理采用國(guó)標(biāo)方法在線測(cè)定COD所產(chǎn)生的廢液，實(shí)現(xiàn)了將不容易儲(chǔ)存與運(yùn)輸、毒性較高的溶液轉(zhuǎn)變?yōu)橐變?chǔ)存與運(yùn)輸、毒性較低的固體。
[0019](2)本發(fā)明通過(guò)配制和加入轉(zhuǎn)化劑，有效的避免廢液中高濃度的濃硫酸參與化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生S02，危害操作人員的身體健康，同時(shí)達(dá)到有效去除有毒重金屬的目的；
[0020](3)通過(guò)加入轉(zhuǎn)化劑，可以將有正7價(jià)錳轉(zhuǎn)化為以去除的的正2價(jià)錳；
[0021](4)通過(guò)投加堿或堿溶液，反應(yīng)最后生成的沉淀物是只含重金屬的無(wú)毒或毒性很低的化合物，體積小，只占溶液總體積的1/10，回收、操作簡(jiǎn)單；
[0022](5)反應(yīng)速度快，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程可以在15min內(nèi)完成，反應(yīng)效果易于根據(jù)顏色進(jìn)行識(shí)別。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以?xún)?yōu)選實(shí)施例，作詳細(xì)說(shuō)明如下。
[0024]實(shí)施例1
[0025]在反應(yīng)器中加入IL高錳酸鉀法在線測(cè)定COD儀表產(chǎn)生的廢液，廢液中金屬離子濃度為，Mn2+:lg/L、Mn<V:2.lg/L、Ag+:0.2g/L。
[0026]配制轉(zhuǎn)化劑溶液JfNa2C204、Na2S203 AH2CKFe2 (SO3) 3、FeCl2、乙醇和苯酚加入水中，攪拌溶解，得到轉(zhuǎn)化劑溶液，所述的轉(zhuǎn)化劑溶液中Na2C2O4的濃度為10g/L、Na2S2O3.5H20的濃度為24.5g/L、FeSO4濃度為5.2g/L、FeCl2的濃度為0.2g/L、乙醇的濃度為15.lg/L、苯酚的濃度為15.lg/L，溶液pH范圍在6.5~8.5之間；
[0027]向反應(yīng)器中加入5L轉(zhuǎn)化劑溶液，加熱到70°C攪拌反應(yīng)2分鐘，此時(shí)，廢液中不含有MnO4-離子，只含有Mn2+離子:
[0028]再向反應(yīng)器中加入5g NaOH，攪拌反應(yīng)5分鐘；靜止放置，排掉上清液，分離上清液和沉積物，加入15%稀鹽酸調(diào)節(jié)上清液的pH值為7.0，得到處理后的廢液，同時(shí)收集沉積物。經(jīng)(國(guó)標(biāo)方法和元素分析儀)檢測(cè)，處理后的廢液中只含對(duì)環(huán)境無(wú)毒害的離子，重金屬Ag+、Hg2+、Mn2+、MnO4的含量分別是0.01、未檢出、0.01和O,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)要求。
[0029]實(shí)施例2:[0030]在反應(yīng)器中加入IL高錳酸鉀法在線測(cè)定COD儀表產(chǎn)生的廢液，廢液中金屬離子濃度為，Mn2+:2g/L、Mn<V:0.lg/L、Ag.:0g/L。
[0031]配制轉(zhuǎn)化劑溶液:將Na2C2O4, Na2S2O3.5H20、Fe2 (SO3) 3、FeCl2、乙醇加入水中，攪拌溶解，得到轉(zhuǎn)化劑溶液，所述的轉(zhuǎn)化劑溶液中Na2C2O4的濃度為2g/L、Na2S203.5Η20的濃度為
14.5g/L、FeSO4的濃度為3.lg/L、FeCl2的濃度為0.2g/L、乙醇的濃度為10.lg/L,溶液pH范圍在6.5~8.5之間。
[0032]向反應(yīng)器中加入5L轉(zhuǎn)化劑溶液，加熱到70°C攪拌反應(yīng)2分鐘，此時(shí)，廢液中不含有MnO4-離子，只含有Mn2+離子；
[0033]再向反應(yīng)器中加入6g Ca(OH)2，攪拌反應(yīng)5分鐘；靜止放置，排掉上清液，分離上清液和沉積物，加入17%稀鹽酸調(diào)節(jié)上清液的pH值為8.0，得到處理后的廢液，同時(shí)收集沉積物。經(jīng)國(guó)標(biāo)方法和元素分析儀檢測(cè)，處理后的廢液中只含對(duì)環(huán)境無(wú)毒害的離子，重金屬Ag+、Hg2+、Mn2+、MnO4-的含量分別是未檢出、未檢出、0.01和未檢出，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)要求。
[0034]實(shí)施例3:
[0035]在反應(yīng)器中加入IL高錳酸鉀法在線測(cè)定COD儀表產(chǎn)生的廢液，廢液中金屬離子濃度為，Mn2+:1.4g/L、MnO4-:0.4g/L、Ag+:1.5g/L。
[0036]配制轉(zhuǎn)化劑溶液:將Na2C204、FeCl2,乙醇加入水中，攪拌溶解，得到轉(zhuǎn)化劑溶液，所述的轉(zhuǎn)化劑溶液中Na2C2O4的濃度為3g/L、FeCl2的濃度為1.9g/L、乙醇的濃度為20.lg/L,溶液pH范圍在6.5~8.5之間。
[0037]向反應(yīng)器中加入5L轉(zhuǎn)化劑溶液，加熱到75°C攪拌反應(yīng)2分鐘，此時(shí)，廢液中不含有MnO4-離子，只含有Mn2+離子:
[0038]再向反應(yīng)器中加入IOg Na2CO3，攪拌反應(yīng)5分鐘；靜止放置，排掉上清液，分離上清液和沉積物，加入25%稀鹽酸調(diào)節(jié)上清液的pH值為7.5，得到處理后的廢液，同時(shí)收集沉積物。經(jīng)國(guó)標(biāo)方法和元素分析儀檢測(cè)，處理后的廢液中只含對(duì)環(huán)境無(wú)毒害的離子，重金屬Ag+、Hg2+、Mn2+、MnO4的含量分別是0.01、0.01、未檢出和未檢出，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)要求。
[0039]實(shí)施例4
[0040]在反應(yīng)器中加入IL高錳酸鉀法在線測(cè)定COD儀表產(chǎn)生的廢液，廢液中金屬離子濃度為，Mn2+:6.8g/L、Mn<V:1.2g/L、Ag+:1.5g/L。
[0041]配制轉(zhuǎn)化劑溶液:將Na2C204、Na2S203.5H20、Fe2(SO3)3、FeCl2、乙醇、苯酚加入水中，攪拌溶解，得到轉(zhuǎn)化劑溶液，所述的轉(zhuǎn)化劑溶液中Na2C2O4的濃度為8.8g/L、Na2S203.5Η20的濃度為12.5g/L、FeSO4濃度為4.lg/L、FeCl2的濃度為0.5g/L、乙醇的濃度為14.lg/L，苯酚:1.lg/L，溶液pH范圍在6.5~8.5之間。
[0042]向反應(yīng)器中加入5L轉(zhuǎn)化劑溶液，加熱到80°C攪拌反應(yīng)2分鐘，此時(shí)，廢液中不含有MnO4-離子，只含有Mn2+離子；
[0043]再向反應(yīng)器中加入19g Na2CO3，攪拌反應(yīng)5分鐘；靜止放置，排掉上清液，分離上清液和沉積物，加入25%稀鹽酸調(diào)節(jié)上清液的pH值為7.5，得到處理后的廢液，同時(shí)收集沉積物。經(jīng)國(guó)標(biāo)方法和元素分析儀檢測(cè)，處理后的廢液中只含對(duì)環(huán)境無(wú)毒害的離子，重金屬Ag+、Hg2+、Mn2+、MnO4的含量分別是0.01、未檢出、0.01和未檢出，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)要求。
[0044]上述廢液經(jīng)負(fù)載納米二氧化鈦的膨脹石墨凈化器的再次處理后，Ag+、Hg2+、Mn2+、MnO4-均未檢出。負(fù)載納米二氧化鈦的膨脹石墨凈化器中負(fù)載納米二氧化鈦的膨脹石墨的量為凈化器容積10% -50%時(shí)均`未檢出。遠(yuǎn)低于GB8978-1996所規(guī)定的的標(biāo)準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種高錳酸鉀法在線測(cè)定COD儀表產(chǎn)生的廢液處理方法，其特征在于，具體步驟包括: 第一步:配制轉(zhuǎn)化劑溶液，所述的轉(zhuǎn)化劑溶液中Na2C2O4的濃度為l_50g/L、Na2S2O3.5H20 的濃度為 0-100g/L、FeSO4 的濃度為 0_27g/L、FeCl2 的濃度為 0_23g/L、乙醇的濃度為0-24g/L、苯酚的濃度為0-24g/L ； 第二步:向高錳酸鉀法在線測(cè)定COD儀表產(chǎn)生的廢液中加入轉(zhuǎn)化劑溶液，加熱攪拌反應(yīng)； 第三步:將在第二步反應(yīng)后的廢液中加入堿，攪拌反應(yīng)，反應(yīng)后靜置，分離上清液和沉積物，調(diào)節(jié)上清液的PH值為7.0-8.0，得到處理后的廢液。
2.如權(quán)利要求1所述的高錳酸鉀法在線測(cè)定COD儀表產(chǎn)生的廢液處理方法，其特征在于，所述的高錳酸鉀法在線測(cè)定COD儀表產(chǎn)生的廢液中金屬離子濃度為:Mn2+:l-6.8g/L、MnO4-:0-2.83g/L, Ag+:0.1-2.22g/L, C2O廣:0-2.5g/L。
3.如權(quán)利要求1所述的高錳酸鉀法在線測(cè)定COD儀表產(chǎn)生的廢液處理方法，其特征在于，所述的第二步中的轉(zhuǎn)化劑與高錳酸鉀法在線測(cè)定COD儀表產(chǎn)生的廢液的體積之比為1-3.5: 10。
4.如權(quán)利要求1所述的高錳酸鉀法在線測(cè)定COD儀表產(chǎn)生的廢液處理方法，其特征在于，所述的第二步中的反應(yīng)溫度為40-80°C。
5.如權(quán)利要求1所述的高錳酸鉀法在線測(cè)定COD儀表產(chǎn)生的廢液處理方法，其特征在于，所述的第三步中的堿為`NaOH、Ca(OH)2和Na2CO3中的至少一種，其加入的質(zhì)量與廢液的體積之比為:10-600g: IL0
6.如權(quán)利要求1所述的高錳酸鉀法在線測(cè)定COD儀表產(chǎn)生的廢液處理方法，其特征在于，所述的第三步中使用鹽酸溶液或硫酸溶液調(diào)節(jié)上清液的PH值，鹽酸溶液或硫酸溶液的體積百分比濃度為10% -30%。
7.如權(quán)利要求1所述的高錳酸鉀法在線測(cè)定COD儀表產(chǎn)生的廢液處理方法，其特征在于，所述的處理后的廢液經(jīng)負(fù)載納米二氧化鈦的膨脹石墨凈化器后達(dá)標(biāo)排放。
8.如權(quán)利要求7所述的高錳酸鉀法在線測(cè)定COD儀表產(chǎn)生的廢液處理方法，其特征在于，所述的負(fù)載納米二氧化鈦的膨脹石墨凈化器中負(fù)載納米二氧化鈦的膨脹石墨的量為凈化器容積的10% -50%。
【文檔編號(hào)】C02F1/64GK103864196SQ201410101625
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月19日
【發(fā)明者】丁明光, 王恩強(qiáng) 申請(qǐng)人:上海摩威環(huán)境科技股份有限公司