硫酸鈉廢水處理及鹽提純回用工藝

具體實(shí)施方式

[0009] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所提出的硫酸鈉廢水處理及鹽提純回用工藝方法做進(jìn) 一步說(shuō)明。

[0010] 本發(fā)明提出的硫酸鈉廢水處理及鹽提純回用工藝方法包括以下步驟： 第一步，去除鋅離子和鎳離子，并回收鋅、鎳的氫氧化物 將硫酸鈉廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池后，進(jìn)入一級(jí)沉淀分離器，在混凝區(qū)加入氫氧化鈉將PH調(diào)節(jié)到 9. 0-10. 0,在絮凝區(qū)加入PAM，通過(guò)排泥泵排除沉淀物，將上述沉淀物進(jìn)行脫水濃縮后，將 鋅、鎳的氫氧化物回收； 第二步，去除銅離子、鈷離子和錳離子，并回收銅、鈷和錳的氫氧化物 將經(jīng)過(guò)處理后的水，進(jìn)入二級(jí)沉淀分離器，繼續(xù)在混凝區(qū)加入氫氧化鈉將pH調(diào)節(jié)到 10-12,在絮凝區(qū)加入PAM，通過(guò)排泥泵排除沉淀物，將上述沉淀物進(jìn)行脫水濃縮后，將銅、鈷 和錳的氫氧化物回收； 第三步，回收硫酸鈉 對(duì)經(jīng)過(guò)雜質(zhì)離子分離去除后的水，進(jìn)入冷凍槽或冷藏箱，控制溫度到2-3°C，析出硫酸 鈉。

[0011] 通過(guò)添加氫氧化鈉，將pH調(diào)節(jié)到9. 0-10. 0,并加入PAM，此時(shí)，鋅離子、鎳離子與 溶液中的氫氧根離子結(jié)合形成氫氧化鋅和氫氧化鎳沉淀，繼續(xù)加入氫氧化鈉，將pH調(diào)節(jié) 到10-12,并加入PAM，此時(shí)，銅離子、鈷離子和錳離子與溶液中的氫氧根離子結(jié)合形成氫氧 化銅、氫氧化鈷和氫氧化錳沉淀，然后將去除雜質(zhì)離子的溶液控制在2-3°C將硫酸鈉進(jìn)行 固化，雜質(zhì)去除徹底，根據(jù)不同離子特性，兩級(jí)絮凝沉淀采用不同的pH值，加氫氧化鈉和絮 凝劑分級(jí)徹底的去除雜質(zhì)離子；設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用少，只是通過(guò)簡(jiǎn)單的冷凍設(shè)備控制在 2_3°C就可將提純后的硫酸鈉進(jìn)行固化，作為芒硝出售，并且，冬天可以完全不用任何冷凍 設(shè)備，即可達(dá)到硫酸鈉固化結(jié)晶；經(jīng)過(guò)該工藝處理后，沒有危廢和污水排出，同時(shí)固體鹽可 以完全回用。

[0012] 作為本發(fā)明專利的進(jìn)一步改進(jìn)，在第一步鋅、鎳離子去除步驟中，在一級(jí)沉淀分離 器的混凝區(qū)加入氫氧化鈉，氫氧化鈉投加量為鋅、鎳離子理論反應(yīng)量的1. 5-2倍，在絮凝區(qū) 加入PAM，投加量0. 5-lppm，沉淀區(qū)的斜管部分的表面負(fù)荷6-8m3/m2 *h，以進(jìn)水量的3-6%的 沉淀物循環(huán)進(jìn)入絮凝區(qū)，剩余部分通過(guò)排泥泵排出沉淀物，送入板框壓濾機(jī)；在所述第二步 銅、鈷和錳離子去除步驟中，在高效沉淀分離器的混凝區(qū)加入氫氧化鈉，氫氧化鈉投加量為 鋅、鎳離子理論反應(yīng)量的1. 5-2倍，在絮凝區(qū)加入PAM，投加量0. 5-lppm，沉淀區(qū)的斜管部分 的表面負(fù)荷6-10m3/m2 · h，以進(jìn)水量的3-6%的沉淀物循環(huán)進(jìn)入絮凝區(qū)，剩余部分通過(guò)排泥 泵排出沉淀物，送入板框壓濾機(jī)。通過(guò)變頻污泥泵控制回流鹽泥量，以維持絮凝反應(yīng)所需的 鹽泥濃度，加速了沉淀的生成，雜質(zhì)離子清除更加徹底。

[0013] 一級(jí)高效沉淀分離器原理是：將快速混凝、絮凝(沉降)、沉淀多個(gè)工藝段緊湊結(jié)合 在一起的一體化設(shè)備。加入混凝區(qū)進(jìn)行反應(yīng)、PAM加入絮凝區(qū)進(jìn)行絮凝反應(yīng)后，進(jìn)入沉淀區(qū)， 通過(guò)重力沉降和斜板分離，實(shí)現(xiàn)良好的液、固分離效果。部分鹽泥循環(huán)至絮凝區(qū)中心導(dǎo)流筒 內(nèi)，鹽泥循環(huán)率約為3-6%，通過(guò)變頻污泥泵控制回流鹽泥量，以維持絮凝反應(yīng)所需的鹽泥 濃度。間斷排出鹽泥，以維持高效沉淀分離器內(nèi)合適的鹽泥存量。

[0014] 其主要去除鋅、鎳等離子。

[0015] 氫氧化鈉溶液沉淀去除廢水中的鋅離子，Zn (OH)2溶度積Ksp=L 2 X KT 17,鋅離子 混凝沉淀的watechliuhedepH= 9. 0-10. 0,所以廢水通過(guò)反應(yīng)、沉淀進(jìn)行固液分離。

[0016] Zn2++2〇r=Zn (OH) 2 I Ni (OH) 2的溶度積Ksp=5. 47 X KT 16,可見鎳離子和鋅離子的溶度積相差不大，即在 PH=9. 0-10. 0值條件下可以同時(shí)去除。

[0017] 二級(jí)高效沉淀分離器原理是：結(jié)構(gòu)功能同一級(jí)高效沉淀分離器。其主要去除銅、 錳、鈷等離子。

[0018] 氫氧化銅的溶度積Ksp = 2. 6 X ΚΓ19,當(dāng)pH顯中性時(shí)，生成藍(lán)色氫氧化銅沉淀。當(dāng) pH小于6,即硫酸銅過(guò)量，它便生成氫氧化鈉式硫酸銅。而當(dāng)pH=ll時(shí)，與氫氧化納反應(yīng)即 生成藍(lán)白相間的氫氧化銅沉淀。

[0019] CuSO4 + 2Na0H = Cu (OH) 2 I + Na 2S04 Cu2+ + 2〇r = Cu (OH) 2 I 錳離子與氫氧化鈉反應(yīng)過(guò)程中，在PH=IO條件下，開始產(chǎn)生少量Mn (OH) 2沉淀。在試驗(yàn) 過(guò)程中，隨著PH值的升高，錳離子沉淀會(huì)大量的出現(xiàn)。

[0020] Mn2++2〇r=Mn (OH) 2 I 氫氧化鈷沉淀是粉紅色的，在CO2+離子與0!T生成氫氧化鈷過(guò)程中，會(huì)有一個(gè)中間產(chǎn)物 生成，即其它陰離子會(huì)進(jìn)入配合物內(nèi)界，此處是形成Co2 (OH)2SO4，在加入過(guò)量氫氧化鈉時(shí)， 由于0Γ的配位能力強(qiáng)于SO廣，*終會(huì)完成取代，而形成粉紅色的Co (OH) 2。

[0021] 3Co2+ + 3S032> 3H20 = Co2(OH)2SO3 + HSO3^ c〇2++or= Co(OH)2 I 實(shí)施例1 第一步，去除鋅離子和鎳離子，并回收鋅、鎳的氫氧化物 將硫酸鈉廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池后，進(jìn)入一級(jí)沉淀分離器，在混凝區(qū)加入氫氧化鈉將PH調(diào)節(jié)到 9. 5,在絮凝區(qū)加入PAM，PAM投加量為0. 5ppm，使鋅、鎳離子在沉淀區(qū)形成沉淀物，以進(jìn)水量 的5%的沉淀物循環(huán)進(jìn)入絮凝區(qū)，剩余沉淀物通過(guò)排泥泵排出；送入板框壓濾機(jī)，將鋅、鎳的 氫氧化物進(jìn)行污泥脫水濃縮，脫水后鹽含水率77% ; 第二步，去除銅離子、鈷離子和錳離子，并回收銅、鈷和錳的氫氧化物 將經(jīng)過(guò)處理后的水，進(jìn)入二級(jí)沉淀分離器，繼續(xù)在混凝區(qū)加入氫氧化鈉將pH調(diào)節(jié)到 11，在絮凝區(qū)加入PAM，PAM投加量為0. 6ppm，將銅離子、鈷離子和錳離子在沉淀區(qū)形成沉淀 物，進(jìn)水量6%的沉淀物循環(huán)進(jìn)入絮凝區(qū)，剩余沉淀物通過(guò)排泥泵排出，送入板框壓濾機(jī)，將 銅、鈷和錳的氫氧化物進(jìn)行鹽脫水濃縮，脫水后鹽含水率75% ; 第三步，冷凍鹽回收處理 經(jīng)前兩步對(duì)雜質(zhì)離子分離去除后的水，進(jìn)入冷藏箱，控制溫度到2°C，硫酸鈉水溶液變 為固體。

[0022] 本實(shí)施例1不同處理階段的水質(zhì)分析數(shù)據(jù)如表1所示。

[0023] 表1不同處理階段的水質(zhì)分析數(shù)據(jù)

實(shí)施例2 第一步，去除鋅離子和鎳離子，并回收鋅、鎳的氫氧化物 將硫酸鈉廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池后，進(jìn)入一級(jí)沉淀分離器，在混凝區(qū)加入氫氧化鈉將PH調(diào)節(jié)到 9,在絮凝區(qū)加入PAM，PAM投加量為0. 8ppm，使鋅、鎳離子在沉淀區(qū)形成沉淀物，以進(jìn)水量的 6%的沉淀物循環(huán)進(jìn)入絮凝區(qū)，剩余沉淀物通過(guò)排泥泵排出；送入板框壓濾機(jī)，將鋅、鎳的氫 氧化物進(jìn)行污泥脫水濃縮，脫水后鹽含水率72% ; 第二步，去除銅離子、鈷離子和錳離子，并回收銅、鈷和錳的氫氧化物 將經(jīng)過(guò)處理后的水，進(jìn)入二級(jí)沉淀分離器，繼續(xù)在混凝區(qū)加入氫氧化鈉將pH調(diào)節(jié)到 12,在絮凝區(qū)加入PAM，PAM投加量為0. 8ppm，將銅離子、鈷離子和錳離子在沉淀區(qū)形成沉淀 物，進(jìn)水量4%的沉淀物循環(huán)進(jìn)入絮凝區(qū)，剩余沉淀物通過(guò)排泥泵排出，送入板框壓濾機(jī)，將 銅、鈷和錳的氫氧化物進(jìn)行鹽脫水濃縮，脫水后鹽含水率73% ; 第三步，冷凍鹽回收處理 經(jīng)前兩步對(duì)雜質(zhì)離子分離去除后的水，進(jìn)入冷藏箱，控制溫度到3°C，硫酸鈉水溶液變 為固體。

[0024] 本實(shí)施例2不同處理階段的水質(zhì)分析數(shù)據(jù)如表2所示。

[0025] 表2不同處理階段的水質(zhì)分析數(shù)據(jù)

實(shí)施例3 第一步，去除鋅離子和鎳離子，并回收鋅、鎳的氫氧化物 將硫酸鈉廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池后，進(jìn)入一級(jí)沉淀分離器，在混凝區(qū)加入氫氧化鈉將PH調(diào)節(jié)到 10,在絮凝區(qū)加入PAM，PAM投加量為0. 5ppm，使鋅、鎳離子在沉淀區(qū)形成沉淀物，以進(jìn)水量 的5%的沉淀物循環(huán)進(jìn)入絮凝區(qū)，剩余沉淀物通過(guò)排泥泵排出；送入板框壓濾機(jī)，將鋅、鎳的 氫氧化物進(jìn)行污泥脫水濃縮，脫水后鹽含水率78% ; 第二步，去除銅離子、鈷離子和錳離子，并回收銅、鈷和錳的氫氧化物 將經(jīng)過(guò)處理后的水，進(jìn)入二級(jí)沉淀分離器，繼續(xù)在混凝區(qū)加入氫氧化鈉將pH調(diào)節(jié)到 11，在絮凝區(qū)加入PAM，PAM投加量為0. 5ppm，將銅離子、鈷離子和錳離子在沉淀區(qū)形成沉淀 物，進(jìn)水量5%的沉淀物循環(huán)進(jìn)入絮凝區(qū)，剩余沉淀物通過(guò)排泥泵排出，送入板框壓濾機(jī)，將 銅、鈷和錳的氫氧化物進(jìn)行鹽脫水濃縮，脫水后鹽含水率75% ; 第三步，冷凍鹽回收處理 經(jīng)前兩步對(duì)雜質(zhì)離子分離去除后的水，進(jìn)入冷藏箱，控制溫度到2°C，硫酸鈉水溶液變 為固體。

[0026] 本實(shí)施例3不同處理階段的水質(zhì)分析數(shù)據(jù)如表3所示。

[0027] 表3不同處理階段的水質(zhì)分析數(shù)據(jù)

實(shí)施例4 第一步，去除鋅離子和鎳離子，并回收鋅、鎳的氫氧化物 將硫酸鈉廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池后，進(jìn)入一級(jí)沉淀分離器，在混凝區(qū)加入氫氧化鈉將PH調(diào)節(jié)到 10,在絮凝區(qū)加入PAM，PAM投加量為lppm，使鋅、鎳離子在沉淀區(qū)形成沉淀物，以進(jìn)水量的 6%的沉淀物循環(huán)進(jìn)入絮凝區(qū)，剩余沉淀物通過(guò)排泥泵排出；送入板框壓濾機(jī)，將鋅、鎳的氫 氧化物進(jìn)行污泥脫水濃縮，脫水后鹽含水率71% ; 第二步，去除銅離子、鈷離子和錳離子，并回收銅、鈷和錳的氫氧化物 將經(jīng)過(guò)處理后的水，進(jìn)入二級(jí)沉淀分離器，繼續(xù)在混凝區(qū)加入氫氧化鈉將pH調(diào)節(jié)到 12,在絮凝區(qū)加入PAM，PAM投加量為0. 5ppm，將銅離子、鈷離子和錳離子在沉淀區(qū)形成沉淀 物，進(jìn)水量5%的沉淀物循環(huán)進(jìn)入絮凝區(qū)，剩余沉淀物通過(guò)排泥泵排出，送入板框壓濾機(jī)，將 銅、鈷和錳的氫氧化物進(jìn)行鹽脫水濃縮，脫水后鹽含水率76% ; 第三步，冷凍鹽回收處理 經(jīng)前兩步對(duì)雜質(zhì)離子分離去除后的水，進(jìn)入冷藏箱，控制溫度到2°C，硫酸鈉水溶液變 為固體。

[0028] 本實(shí)施例4不同處理階段的水質(zhì)分析數(shù)據(jù)如表4所示。

[0029] 表4不同處理階段的水質(zhì)分析數(shù)據(jù)。

[0030] 本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅僅局限于上述實(shí)施例，只要結(jié)構(gòu)與本發(fā)明硫酸鈉廢水處理 及鹽提純回用工藝方法結(jié)構(gòu)相同，就落在本發(fā)明保護(hù)的范圍。