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印染污水处理设备小型实验室污水处理

发布时间:2023-12-16        浏览次数:2        返回列表
前言:废水处理,废水处理解决方案
印染污水处理设备小型实验室污水处理

二苯基氯化膦(CDPP)是生产光引发剂TPO的重要原料之一,其合成是通过苯和三氯化磷在三氯化铝的催化下发生傅克反应得到的,由于反应结束后三氯化铝会和产物形成配合物,因此需加入解络合剂氯化钠使产品CDPP游离出来,由此会生产大量的四氯铝酸钠固体废弃物,此部分固渣由于含有极少量的CDPP致使气味较大,且每生产1tCDPP约产生3t的固渣,因此如何合理处理该固废是CDPP生产企业亟待解决的问题。

  笔者对二苯基氯化膦生产过程中产生的固渣进行了综合处理,使用甲醇使四氯铝酸钠中氯化钠和氯化铝解离开来,氯化钠回收后重新套用于二苯基氯化膦的制备中,氯化铝合成水处理剂聚合氯化铝(PAC)用于废水处理,解决了四氯铝酸钠固体废弃物的处理问题,同时达到了废物再利用的目的,减少对环境的污染。

  2、实验部分

  2.1 仪器与试剂

  仪器:磁力搅拌器(上海司乐仪器有限公司85-1)、精密pH计(上海天达仪器有限公司PHS-3TC)、集热式恒温加热磁力搅拌器(巩义市予华仪器有限责任公司DF-101S)。

  试剂:四氯铝酸钠(自制);甲醇(国药集团化学试剂有限公司)、氢氧化钠(国药集团化学试剂有限公司)、PAC(宜兴华南),以上试剂均为AR。

  2.2 实验步骤

  2.2.1 四氯铝酸钠的预处理

1)将氯化钾无氰镀镉废水从储存池泵入pH调节池,在搅拌的情况下加稀硫酸或氢氧化钠溶液调节废水的pH至5.0~7.5(用酸度计控制)。

  (2)废水从pH调节池流入沉淀反应池后,每吨废水中加沉淀剂20L,反应20~40min。

  (3)废水从沉淀反应池流入絮凝池后,适量加入絮凝剂并搅拌,使沉淀颗粒聚集长大。

  (4)废水从絮凝池流入斜管沉降池后,沉淀物沉入底部。

  (5)斜管沉淀池中的清水流入中和反应池后,搅拌池液,用氢氧化钠溶液或稀硫酸调节废水的pH至6~9(用酸度计控制)。

  (6)中和处理后的废水排入生化反应池,使配位剂与其他有机物添加剂及其分解产物发生降解反应,降低废水的COD。

  (7)经生化降解的废水从排水口排出。(8)用污泥泵将斜管沉降池中的沉淀物泵入板框式压滤机。压滤后滤液流回废水储存池,滤饼交给有资质的厂家处理。

  2、讨论

  2.1 螯合沉淀时pH的影响

  将稀释至镉离子质量浓度为180mg/L的氯化钾无氰镀镉溶液作为模拟废水,每次试验取1L,调节至不同的pH后加入20mL/L沉淀剂,搅拌试液20~30s,60min后用定量滤纸过滤试液,用WFX-210型原子吸收分光光度计测定滤液中镉离子的质量浓度,所得结果列于表1。

  实验所用的四氯铝酸钠是笔者公司在合成二苯基氯化膦过程中产生的固渣,其中会含有少量的二苯基氯化膦及部分有机膦水解产物,这部分有机物如不脱除会影响后期产品的质量。由于二苯基氯化膦沸点较高,常规的水蒸气吹脱法无法去除杂质,因此实验中采取了萃取法对四氯铝酸钠固渣进行前处理。在反应结束冷却后将100g四氯铝酸钠溶于500g水中(由于结块,需搅拌溶解较长时间),用30g乙酸乙酯萃取3次除去其中的有机物,使废水中总磷的含量小于5mg·L-1,可以满足下一步反应的要求。

  2.2.2 解离

  将去除有机物后的水层进行蒸馏,得到93g纯净的四氯铝酸钠固体,再将得到的固体溶解于200g80%的甲醇水溶液中,加热至70℃搅拌1h,充分解离后得到白色浆料,趁热直接过滤得到回收氯化钠固体,干燥后重量为26.3g,氯化钠收率为92.8%。将干燥后的回收氯化钠套用于二苯基氯化膦的解络合反应中,并与工业品氯化钠的解络合效果进行比较。

  2.2.3 聚合氯化铝(PAC)的制备

的酸性无氰镀镉工艺需采用乙二胺四乙酸(EDTA)和氨三乙酸作为配位剂,并采用氯化铵作为辅助配位剂和导电盐,给电镀废水处理带来了很大的困难。生产实践表明,采用氧化法和重金属捕捉剂沉淀法还不能有效去除上述镀镉废水中的镉离子,铵离子导致氨氮超标的问题也很突出。

  为此,超邦化工开发了NCC-617氯化钾无氰镀镉新工艺,并已实现规模化生产。氯化钾无氰镀镉溶液中虽不含强配位剂EDTA和氯化铵,但仍含氨三乙酸等配位剂。以双氧水或次氯酸钠作氧化剂不能有效破坏这些配位剂,因此其废水处理仍有一定的难度。氯化钾无氰镀镉废水为镀镉生产线上的漂洗水(不包含镀镉层钝化漂洗水及不合格镀层退镉废水),其中含有氯化镉、氯化钾、氨三乙酸等配位剂以及光亮剂和辅助剂。针对此特点,笔者研发了处理镀镉废水中镉离子的新方法。

  1、处理方法

  1.1 原理

  在一定的pH范围内,二甲基二硫代氨基甲酸钠与镉离子能生成稳定的沉淀物,氨三乙酸等配位剂对该沉淀反应的影响很小。

  1.2 试剂

  (1)沉淀剂:100g/L的二甲基二硫代氨基甲酸钠水溶液。

  (2)氢氧化钠溶液:10%的氢氧化钠水溶液。

  (3)稀硫酸:浓硫酸与水的体积比为1∶9。

  (4)絮凝剂:0.5%的高分子量聚丙烯酰胺水溶液。

  解离后得到的滤液即为三氯化铝的甲醇水溶液,脱溶后得到水合三氯化铝,接着用氢氧化钠调节盐基度,控制pH在4~5,获得聚合氯化铝,作为絮凝剂使用。

  2.2.4 PAC絮凝效果验证

  原水(取自南通江山农药化工股份有限公司预处理废水,COD为847mg·L-1,浊度为15度),分别取500g置于2个烧杯中,往烧杯中分别加入5g的自制聚合氯化铝和外购的PAC(宜兴华南),快速搅拌30min后静置30min,取上层清液分别测定浊度和COD的变化。

  3、结果与讨论

  3.1 回收氯化钠的XRD表征

  将回收得到的氯化钠固体进行了XRD的表征,其结果如图1。由图1可知,回收得到的固体与氯化钠标准图谱相一致,由此可以判断解离后得到的固体即为氯化钠。从图中的峰型上来看,经过处理后的回收氯化钠晶型也较为完整,没有因处理而发生较大的改变。


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