一種洗滌廢水的淨化方法
2023-05-23 20:25:26
專利名稱：一種洗滌廢水的淨化方法
技術領域：
本發明涉及環境汙染控制新技術的開發，尤其涉及一種洗滌廢水的淨化方法。
背景技術：
洗滌廢水中含有表面活性劑(主要是陰離子表面活性劑如長碳鏈烷基磺酸鹽)，三聚磷酸鈉，羧甲基纖維素等助劑、油汙、塵土顆粒以及各種微生物等，外觀渾濁，COD為·300 800mg/l，pH為6. 5 7. 5，懸浮物含量較高，一般在500 1200mg/l。磷酸鹽進入水體會引起水體的富營養化。表面活性劑進入水體後，會使水生動、植物中毒致死，使水中某些微汙染物增溶，從而增加了給水廠處理的難度；進入城市汙水處理廠汙水中的洗滌劑達到一定濃度時，會影響曝氣、沉澱、汙泥消化等諸多過程。層狀雙輕基複合金屬氧化物(Layered Double Hydroxides,簡稱LDH),又稱水滑石，是一類重要的無機功能材料。其獨特的層狀結構及層板元素和層間陰離子的可調變性受到人們的廣泛關注，經離子交換向層間引入新的客體陰離子可使層狀結構和組成產生相應的變化，因而可以製備一大類具有特殊性質的功能材料。水滑石材料屬於陰離子型層狀化合物。層狀化合物是指具有層狀結構、層間離子具有可交換性的一類化合物，利用層狀化合物主體在強極性分子作用下所具有的可插層性和層間離子的可交換性，將一些功能性客體物質引入層間空隙並將層板距離撐開從而形成層柱化合物。水滑石化學結構通式為[M2YxM3+X(OH)2]χ+ [(Αη_ )χ/η·πιΗ20]，其中M2+為Mg2+，Ni2+，Mn2+，Zn2+，Ca2+，Fe2+，Cu2+ 等二價金屬陰離子；M3+ 為 Al3+，Cr3+，Fe3+，Co3+ 等三價金屬陰離子；Α11—為陰離子，如⑶廣，NO3' CF, OH—，S042—，PO,，C6H4 (COO) 22-等無機和有機離子以及絡合離子，當層間無機陰離子不同，水滑石的層間距不同，同時在水滑石吸附汙染物之後，層間距也會增大，以容納更多的汙染物。目前，水滑石類材料的合成方法主要有鹽-鹼法、鹽-氧化物法和離子交換法，還衍生出誘導水解法、水熱法、熱處理重新水合法等。其中最常用的方法是共沉澱法，即在一定溫度下用構成水滑石層的金屬離子混合溶液在鹼的作用下發生共沉澱來製備。該方法簡單易操作，是常用的製備方法，該方法中需要利用一定量的二價金屬離子和三價金屬離子，從經濟的角度來看增加了投入；從治理環境的角度來看合成的過程中增加了廢水的產生，對環境治理提出了新的問題。
發明內容
本發明的目的是為克服現有技術中洗滌廢水處理工藝複雜、操作費用高等不足，提供一種洗滌廢水的淨化方法。本發明採用的技術方案是依次包括如下步驟
1)將三價金屬陽離子鹽和二價金屬陽離子鹽混合，加入去離子水，配製成總陽離子濃度為3、mol/L的鹽溶液，其中二價離子的摩爾濃度是三價離子的摩爾濃度的2 4倍；
2)向所述鹽溶液中滴加50% 70%的NaOH溶液，調節pH值至8 10為止，滴加時在30(T400 rpm下攪拌總共1(Γ 5分鐘，形成水滑石晶體；
3)將攪拌後的鹽溶液倒入過濾去掉固態雜質的洗滌廢水中攪拌，所述攪拌後的鹽溶液和洗滌廢水的體積比為1:50(Tl :1000，攪拌l 3h之後，沉澱分離。本發明的優點是
(I)利用加入的金屬離子在一定的PH條件下合成得到水滑石，水滑石具有陰離子交換性能，將陰離子表面活性劑交換到層間，在陰離子表面活性劑被吸附到層間後，又形成了具有分配能力的有機相，將其他非陰離子的汙染物如油汙等吸附到層間，一併去除。三聚磷酸陰離子也可以通過陰離子交換，被去除。(2)通過合成負載有表面活性劑的水滑石形成有機水滑石，可作為水處理材料，繼續用於有機廢水治理。
具體實施方式
將三價金屬陽離子鹽和二價金屬陽離子鹽混合，加入去離子水，配製成總陽離子濃度為3 9mol/L鹽溶液，其中二價離子的摩爾濃度是三價離子的摩爾濃度的2 4倍。三價金屬陽離子如Al3+、Fe3+等，二價金屬陽離子如Mg2+、Fe2+等。向該鹽溶液中快速滴加50°/Γ70%的NaOH溶液調節pH值，調節pH值至8 10為止，滴加時在30(T400 rpm下快速攪拌總共1(Γ15分鐘，在該過程中形成水滑石晶體。將滴加NaOH後的鹽溶液倒入過濾去掉固態雜質的洗滌廢水中劇烈攪拌，鹽溶液和洗滌廢水的體積比為1:50(Tl :1000，攪拌l 3h之後，沉澱分離，洗滌廢水中的汙染物會隨著沉澱被去除，廢水得到淨化，在該過程中水滑石晶體分散到廢水中通過陰離子交換吸附洗滌廢水中的汙染物。以下進一步提供本發明的3個實施例
實施例1
將AlCl3和MgCl2混合，加入去離子水，配製成總陽離子濃度為3mol/L鹽溶液，其中二價離子濃度是三價離子濃度的2倍(摩爾濃度);向該鹽溶液中快速滴加50%的NaOH溶液調節pH值至8，滴加時在300rpm下快速攪拌總共10分鐘；將滴加NaOH後的鹽溶液倒入過濾去掉固態雜質的洗滌廢水中劇烈攪拌，鹽溶液和洗滌廢水的體積比為1:500，攪拌Ih之後，沉澱分離。測定處理後廢水的C0D，經分析洗滌廢水的COD去除率為94. 6%。實施例2
將FeCl3和MgCl2混合，加入去離子水，配製成總陽離子濃度為9mol/L鹽溶液，其中二價離子濃度是三價離子濃度的4倍(摩爾濃度)；向該鹽溶液中快速滴加70%的NaOH溶液調節PH值至10，滴加時在400 rpm下快速攪拌總共15分鐘；將滴加NaOH後的鹽溶液倒入過濾去掉固態雜質的洗滌廢水中劇烈攪拌，鹽溶液和洗滌廢水的體積比為1: 1000，攪拌3h之後，沉澱分離。測定處理後廢水的C0D，經分析洗滌廢水的COD去除率為95. 3%。實施例3
將FeCl3和ZnCl2混合，加入去離子水，配製成總陽離子濃度為7mol/L鹽溶液，其中二價離子濃度是三價離子濃度的3倍(摩爾濃度)；向該鹽溶液中快速滴加70%的NaOH溶液調節pH值至9，滴加時在350 rpm下快速攪拌總共12分鐘；將滴加NaOH後的鹽溶液倒入過濾去掉固態雜質的洗滌廢水中劇烈攪拌，鹽溶液和洗滌廢水的體積比為1:800，攪拌2h之後，沉澱分離。將製得的水滑石加入到15 mg/L對硝基苯中，固液(質量)比為1:2000，攪拌2 h， 靜置3 h，沉澱分離，紫外可見分光光度計測定上清液濃度，對硝基苯去除率為96. 8%。
權利要求
1.一種洗滌廢水的淨化方法，其特徵是依次包括如下步驟 1)將三價金屬陽離子鹽和二價金屬陽離子鹽混合，加入去離子水，配製成總陽離子濃度為3、mol/L的鹽溶液，其中二價離子的摩爾濃度是三價離子的摩爾濃度的2 4倍； 2)向所述鹽溶液中滴加509^70%的NaOH溶液，調節pH值至8 10為止，滴加時在300^400 rpm下攪拌總共l(Tl5分鐘，形成水滑石晶體； 3)將攪拌後的鹽溶液倒入過濾去掉固態雜質的洗滌廢水中攪拌，所述攪拌後的鹽溶液和洗滌廢水的體積比為1:50(Tl :1000，攪拌l 3h之後，沉澱分離。
全文摘要
本發明公開一種洗滌廢水的淨化方法，將三價金屬陽離子鹽和二價金屬陽離子鹽混合，加入去離子水，配製成總陽離子濃度為3~9mol/L的鹽溶液，其中二價離子的摩爾濃度是三價離子的摩爾濃度的2~4倍；向所述鹽溶液中滴加50%~70%的NaOH溶液，調節pH值至8~10為止，滴加時在300~400rpm下攪拌總共10~15分鐘，形成水滑石晶體；將攪拌後的鹽溶液倒入過濾去掉固態雜質的洗滌廢水中攪拌，攪拌後的鹽溶液和洗滌廢水的體積比為1500~11000；水滑石具有陰離子交換性能，將陰離子表面活性劑交換到層間，在陰離子表面活性劑被吸附到層間後，將其他非陰離子的汙染物如油汙等吸附到層間，一併去除。
文檔編號C02F1/28GK103011340SQ20121049108
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月28日 優先權日2012年11月28日
發明者馬建鋒, 高琪, 姚超, 李定龍 申請人:常州大學