專利名稱：含鉻廢水的治理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種化工工藝，采用液-液萃取工藝清除并回收含鉻廢水中的C6+r。
C6+r具有很高的工業(yè)價值，但又是有劇毒的致癌物質(zhì)，國家規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn)為0.5mg/l以下。國內(nèi)各行業(yè)排放的含鉻(C6+r)廢水都嚴(yán)重超標(biāo)，有些竟達(dá)500mg/l以上，嚴(yán)重污染環(huán)境，危害人民的身體健康和生命安全。
目前，國內(nèi)外治理含鉻(C6+r)廢水的方法主要有三種，1、沉淀法，將廢水中的C6+r還原成C3+r，再加堿使之生成Cr(OH)，沉淀，變成廢渣扔掉。此種方法因能除去各種濃度的C6+r而為大多數(shù)工廠所采用，但這種方法不能回收C6+r，不僅造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，而且因產(chǎn)生大量廢渣造成二次污染。2、離子交換法，此方法雖能回收C6+r，但因樹脂易被氧化變質(zhì)，再生困難，不僅造價高，而且C6+r的濃縮度低，不能直接回收利用。3、逆流漂洗-薄膜蒸發(fā)法，某些電鍍廠設(shè)計此種方法處理水洗鍍件的含鉻廢水，但因廢水濃度較低，蒸發(fā)量太大而能耗太高，實際上沒有應(yīng)用價值。綜上所述，含鉻廢水的治理仍是一個急需解決的課題。
七、八十年代，國內(nèi)外都有關(guān)于萃取法處理含鉻(C6+r)廢水的研究報道，所選用的萃取劑為烷基胺。季胺鹽和中性磷萃取劑，稀釋劑均為煤油，萃取工藝為多級錯流萃取或多級逆流萃取。由于烷基胺抗氧化穩(wěn)定性較差，且容易發(fā)生乳化而使萃取難以連續(xù)進(jìn)行中性磷萃取劑對C6+r的選擇性較差，萃取效率很低，因而上述研究無實質(zhì)性進(jìn)展。近年來未見萃取法處理含鉻廢水新工藝的報道。
本發(fā)明的目的在于選擇對C6+r具有高選擇性，抗氧化，萃取容量大并且不易乳化的萃取體系，經(jīng)一級萃取和一級反萃取，使高濃度含鉻廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，并將C6+r回收利用，實現(xiàn)含鉻(C6+r)廢水的徹底治理。
附圖
為本發(fā)明的工藝流程示意圖。
廢水在貯槽(1)中用H2SO4調(diào)節(jié)PH為1-3，由泵送入萃取塔(2)，含萃取劑的有機(jī)相由配制槽(5)經(jīng)泵送入萃取塔(2)下部，與廢水逆流傳質(zhì)。載有C6+r的有機(jī)相由塔頂溢出進(jìn)入反萃塔(4)，處理后的廢水經(jīng)中和池(8)被堿中和后排放。反萃塔內(nèi)盛有適量反萃液，有機(jī)相被反萃后再生進(jìn)入配制槽(5)循環(huán)使用，反萃液濃縮至接近飽和由塔底放出進(jìn)一步蒸發(fā)結(jié)晶成產(chǎn)品Na2CrO4或Na2Cr2O7，也可用作鍍鋅工藝的鈍化液。
本發(fā)明的主要技術(shù)內(nèi)容如下1、萃取劑的組成萃取劑的主要成份為三鋅胺(TOA)或季胺鹽(N263)，其萃取機(jī)理為萃取 2〔R3N)(有機(jī)相)+2H++Cr2O2-7(水相)→〔R3NH〕2Cr2O7(有機(jī)相)反萃取〔R3NH〕2Cr2O7(有機(jī)相)+4NaOH(水相)→2〔R3N〕(有機(jī)相)+2Na2CrO4(水相)+3H2O為了增大TOA在有機(jī)相中的溶解度，可加入高碳醇(辛醇、異戊醇等);為了增強(qiáng)抗氧化性，可加入中性萃取劑(TBP、MIBK等)構(gòu)成混合萃取體系。
2、稀釋劑的選擇適用于萃取C6+r的稀釋劑應(yīng)對萃取劑有較好的溶解性，萃取和反萃取分層時不易乳化、無第三相產(chǎn)生。本發(fā)明選用的稀釋劑有煤油、苯、二甲苯、二氯甲烷、環(huán)己烷等。不同的稀釋劑適用于不同的萃取劑，其配料比列于表1。
3、萃取條件 萃取在萃取塔(2)中進(jìn)行。廢水相PH值為1-3攪拌速度500-800轉(zhuǎn)/分，進(jìn)料比(O/A)1∶1-1∶5，萃取溫度0-40℃，避光。
4、反萃取條件反萃取在反萃塔(4)中進(jìn)行。反萃劑為NaOH、Na2CO3或Na2CrO4水溶液，濃度為5-20%(W%)，攪拌速度500-800轉(zhuǎn)/分，溫度0-40℃。
在本發(fā)明的技術(shù)條件下，可將含C6+r量在1000mg/l之內(nèi)的廢水經(jīng)一級處理達(dá)國家規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn)(0.5mg/l以下)，并將C6+r在反萃液中濃縮至80-100mg/l，稍加處理，可得Na2CrO4或Na2Cr2O7晶體。
本發(fā)明工藝及設(shè)備簡單，容易放大，萃取劑反復(fù)使用，消耗少，成本低。本工藝無廢物排放，不造成二次污染。
表1 萃取劑與稀釋劑的配比
實施例1用含TOA12%、正辛醇5%、TBP20%，其余為煤油的有機(jī)相，在分液漏斗中萃取含C6+r500mg/l、PH為2.0的廢水，相比1∶1，振蕩2分鐘，靜置5分鐘，將兩相分離后，用10%NaOH溶液反萃有機(jī)相。反萃相比1∶1，振蕩5分鐘，靜置10分鐘，分層后將兩相分離，水相繼續(xù)作反萃劑，再生的有機(jī)相重新萃取廢水。如此反復(fù)200次，每次萃余液中C6+r含量均達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)，濃縮液中C6+r含量達(dá)97.8/l。
實施例2用含TOA10%、正辛醇2%、TBP10%的二甲苯溶液，在附圖所示的裝置中萃取含C6+r500mg/l PH為1-3的廢水，進(jìn)料比1∶2，攪拌速度500-800轉(zhuǎn)/分，每天連續(xù)運行6小時，共運行12天，在保證排放水達(dá)標(biāo)的前提下處理廢水近 ，反萃液中C6+r濃度為34.7g/ ，有機(jī)相無變化，仍可繼續(xù)使用。
權(quán)利要求
1.一種萃取法處理工業(yè)含鉻(C6+r)廢水的方法。其特征是以TOA為主萃取劑，稀釋劑可以是苯、二甲苯、煤油、二氯甲烷、環(huán)己烷等。廢水PH值為1-3，攪拌速度500-800轉(zhuǎn)/分，萃取溫度0-40℃，萃取在避光條件下進(jìn)行。經(jīng)一級逆流萃取有機(jī)相再生循環(huán)使用，C6+r在反萃液中濃縮直至飽和。根據(jù)稀釋劑的種類，TOA可單獨使用，也可與正辛醇、異戊醇、磷酸三丁酯(TBP)及甲基異丁基酮(MIBK)等混合使用。萃取劑的濃度視組成及廢水濃度而不同，通常占有機(jī)相的10-40%(V/V)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反萃條件為反萃液是5-20%(W%)的NaOH、Na2CO3或Na2CrO4溶液，反萃液的PH值控制在5以上，攪拌速度500-800轉(zhuǎn)/分，反萃溫度0-40℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的萃取法，其萃取塔(2)帶有攪動裝置，可采用篩板塔、轉(zhuǎn)盤塔或脈沖塔，也可以是只帶攪拌的空塔。反萃塔(4)為帶有攪動裝置的空塔，取一定量配制好的反萃液裝入塔中，待濃縮至接近飽和后由塔底放出進(jìn)行后處理。
全文摘要
本發(fā)明為一種含鉻(C
文檔編號B01D11/04GK1106361SQ9410122
公開日1995年8月9日 申請日期1994年2月2日 優(yōu)先權(quán)日1994年2月2日
發(fā)明者褚瑩, 吳子生, 劉沛妍, 閻淑榮, 嚴(yán)忠 申請人:東北師范大學(xué)