除硫酸根的方法

生石灰投加量对SO

4

2-得去除效果

不同生石灰投加量对SO

42-去除率不同,生石灰对SO

4

2-得去除效果并不显著,

最大去除率仅为40%左右,最佳投加量为7g/L,因为在反应过程中,生成得硫酸钙为微溶物,吸附在生石灰表面而形成了一层致密得硫酸钙薄膜,影响了Ca2+与SO42-得继续反应,并且随着生石灰得继续投加,因硫酸钙薄膜得保护作用,去除率反而下降。

生石灰+PAC对SO42- 得去除效果

聚合氯化铝PAC能中与电荷与压缩双电层,导致胶体微粒相互凝聚与架桥,在一定得水力条件下能与SO

4

2-形成较大得絮凝体,沉淀达到去除效果 ,因此在生

石灰最佳投加量(7g/L)反应后, 加入聚合氯化铝协同研究对SO

4

2-得去除效果。生

石灰+PAC组合药剂对SO

4

2-得去除变化可以瞧出,PAC得最佳投加量为20mg/L,当PAC投加量小于20mg/L时,部分得胶体颗粒不能在压缩双电层等混凝机理得作用下去除,影响了去除效果,去除率较低;当混凝剂量大于20mg/L时,混凝得水解物不能以胶体为核,达到卷扫网捕得作用,悬浮在液体中,所形成得絮凝体吸附在颗粒得周围,达不到去除效果,去除率反而下降。

生石灰+PAC+PAM对SO42-得去除效果

为了增加絮凝得效果,提高矾花得形成与密实程度,在投加PAC后在投加助凝剂聚丙烯酰胺PAM,PAM就是一种有机高分子絮凝剂,由丙烯酰胺聚合而成,在其分子得主链含烯酰胺PAM,PAM就是有大量侧基----酰胺基,酰胺基得化学活性很强,可以与多种化合物反应而产生许多聚丙烯酰胺得衍生物,其分子链集团可在较远得各个颗粒间形成聚合物桥,增多了相互碰撞得次数,使部分中与胶粒迅速被吸附与桥接,能大大加强混凝絮状物得形成与沉淀。

在最佳生石灰投加量(7g/L)与最佳PAC投加量(20mg/L)反应后再加入PAM

进行试验研究,得出生石灰+PAC+PAM对SO

4

2-明显,最佳PAM投加量为10mg/L,小于10mg/L时,颗粒得碰撞机会少,絮凝体形成速度与沉降速度慢,去除率较低,但当PAM投加量大于10mg/L时,由于絮凝剂粒子得吸附点被迅速占领,减少了架桥得可能性,使得絮凝效果反而下降。

活性氧化铝对SO42-得去除效果

活性氧化铝就是一种多孔性、高分散度得固体材料,有很大得表面积与通透

性能,当SO

4

2-碰撞固体表面时,受到不平衡力得吸引而停留在固体表面,起到去除目得。在最佳得混凝药剂处理后,在上清液中再加入活性氧化铝进行吸附。根据

吸附机理,投加量小于22g/L时,吸附以外层络合作用为主,吸附效果随着投加量

得增加而增加,但就是当混凝剂大于22g/L后,由于吸附剂对SO

4

2-吸附达到了饱与,吸附效果随着投加量得增加效果并不明显,如20g/L增加到32g/L,处理率仅从88、2%增加到88、3%,从处理成本与效率分析,最佳活性氧化铝投加量为22g/L。结论:

(1)采用生石灰+PAC+PAM+活性氧化铝工艺对废水中硫酸盐进行处理,最终处理后水中得硫酸盐去除率达到88、2%,完全可以满足用水水质要求,也能满足 重有色金属工业污染物排放标准要求。

(2)通过单因素试验与正交试验,本组合工艺去除SO

4

2-得最佳投药量为石灰7g/L,PAC20mg/L,PAM10mg/L,活性氧化铝22g/L。石灰、PAC、PAM及活性氧化铝得最佳搅拌速度分别为200、150、100、150r/min,石灰、PAC、PAM得最佳反应时间分别为18、14、12min,沉淀时间分别为30、25、20min,活性氧化铝得最佳吸附时间为50min。

(3)该组合工艺流程简单,处理效率高,运行稳定可靠,具有一定得抗冲击性

能,能够适应外排水中SO

4

2-得急剧变化,能最大限度地减少硫酸盐废水外排对环

境造成得污染,对目前大多数废水中因SO

4

2-含量高而导致回收利用率低得问题具有一定得实用价值。

泡沫法对SO42-得去除效果

本实验采用十六烷基三甲基氢氧化铵[(CH3)3NC16H33OH]为表面活性剂,就

是阳离子表面活性剂,能电离成(CH3)3NC16H33+与OH−,在K

2SO

4

水溶液中能与K

2

SO

4

发生如下离子交换反应:

2(CH

3)

3

NC

16

H

33

OH+K

2

SO

4

→[(CH

3

)

3

NC

16

H

33

]

2

SO

4

+2KOH、

因此,在用泡沫分离技术除去水溶液中微量SO

42−过程中,SO

4

2−与

(CH

3)

3

NC

16

H

33

OH中得OH−交换而被吸附在气泡得气液界面上,从而在泡沫层被富集,

同时OH−留在了溶液中、与其她得阳离子表面活性剂相比,十六烷基三甲基氢氧化铵在泡沫分离结束后不会在溶液中引入新得酸根离子、

沫分离法由于分离效率高、设备简单、能耗低而引起人们越来越多得关注,

吸附法

1、 NDS法用氢氧化锆作为离子交换体。

2ZrO(OH)2+NaSO4+2HCl——[ZrO(OH)]2 SO4+2NaCl+2H2O

且ZrO(OH)2对SO42-得吸附值随PH降低而升高,但若PH过低,将会发生以下反应:

ZrO(OH)2+2HCl——ZrOCl2+2H2O

ZrO(OH)2+4HCl——ZrCl4+3H2O

而ZrOCl2易溶于水,导致ZrO(OH)2流失,所以PH不宜过低。即:ZrO(OH)2就是一种极难溶物质,可再生循环使用,采购费用几乎就是一次性得。

优点:无毒性,具有与钡法相接近得处理效果。污染少,基本没有固体废物生成。低硫酸根浓度、反应快、可适应性强。

膜法

去除硫酸根得传统方法有氯化钡法、氯化钙法、离子交换树脂法、深度冷冻法,但传统方法各有缺点。

1、化学沉淀法:即氯化钡法与氯化钙法,工作量大,运行成本高。

(1)氯化钡法

氯化钡法得基本原理就是在盐水中加入BaC12使Ba2+与SO42-反应,生成

BaSO4沉淀,然后澄清、分离,达到去除SO42-得目得。

优点:流程短、投资少。

缺点:①运行费用高,原料BaC12价格高,生产1 t烧碱得费用在50元以上;②BaC12有毒性,不环保,又影响正常生产,产生盐泥得黏度高,容易造成盐水返混,非常不易处理。由于Ba2+得引人,盐水产生得二次污染对膜得影响也会较大。目前大部分厂家采用该种方法去除SO42- 。

2、氯化钙法

氯化钙法得基本原理就是利用Ca2+与SO42-反应,生成CaSO4 沉淀,然后澄清、分离,达到去除SO42-得目得。

该法应用较少,它最突出得优点就是流程短。