除硫酸根的方法

1、生石灰投加量對(duì)SO42-的去除效果不同生石灰投加量對(duì)SO42-去除率不同，生石灰對(duì)SO42-的去除效果并不顯著, 最大去除率僅為40%左右,最佳投加量為7g/L,因?yàn)樵诜磻?yīng)過(guò)程中，生成的硫酸鈣 為微溶物，吸附在生石灰表面而形成了一層致密的硫酸鈣薄膜，影響了 Ca2+與 SO42-的繼續(xù)反應(yīng),并且隨著生石灰的繼續(xù)投加，因硫酸鈣薄膜的保護(hù)作用，去除率 反而下降。生石灰+PAC對(duì)SO42-的去除效果聚合氯化鋁PAC能中和電荷和壓縮雙電層，導(dǎo)致膠體微粒相互凝聚和架橋, 在一定的水力條件下能與SO：-形成較大的絮凝體，沉淀達(dá)到去除效果，因此在生 石灰最佳投加量(7g/L)反應(yīng)后，加入聚合氯化鋁協(xié)同研究對(duì)

2、SO芝的去除效果。生 石灰+PAC組合藥劑對(duì)SO42-的去除變化可以看出,PAC的最佳投加量為20mg/L,當(dāng) PAC投加量小于20mg/L時(shí),部分的膠體顆粒不能在壓縮雙電層等混凝機(jī)理的作用 下去除，影響了去除效果,去除率較低;當(dāng)混凝劑量大于20mg/L時(shí),混凝的水解物 不能以膠體為核，達(dá)到卷掃網(wǎng)捕的作用，懸浮在液體中，所形成的絮凝體吸附在顆 粒的周?chē)_(dá)不到去除效果，去除率反而下降。生石灰+PAC+PAM對(duì)SO42 -的去除效果為了增加絮凝的效果，提高磯花的形成和密實(shí)程度,在投加PAC后在投加助 凝劑聚丙烯酰胺PAM,PAM是一種有機(jī)高分子絮凝劑，由丙烯酰胺聚合而成，在其 分子的主鏈含烯酰胺

3、PAM,PAM是有大量側(cè)基一酰胺基，酰胺基的化學(xué)活性很強(qiáng), 可以和多種化合物反應(yīng)而產(chǎn)生許多聚丙烯酰胺的衍生物，其分子鏈集團(tuán)可在較遠(yuǎn) 的各個(gè)顆粒間形成聚合物橋，增多了相互碰撞的次數(shù)，使部分中和膠粒迅速被吸 附和橋接，能大大加強(qiáng)混凝絮狀物的形成和沉淀。在最佳生石灰投加量(7g/L)和最佳PAC投加量(20mg/L)反應(yīng)后再加入PAM 進(jìn)行試驗(yàn)研究，得出生石灰+PAC+PAM對(duì)SO 2-明顯，最佳PAM投加量為10mg/L,小于 410mg/L時(shí)，顆粒的碰撞機(jī)會(huì)少，絮凝體形成速度和沉降速度慢，去除率較低，但當(dāng) PAM投加量大于10mg/L時(shí)，由于絮凝劑粒子的吸附點(diǎn)被迅速占領(lǐng)，減少了架橋的 可能性，使

4、得絮凝效果反而下降。活性氧化鋁是一種多孔性、高分散度的固體材料，有很大的表面積和通透性 能,當(dāng)SO42-碰撞固體表面時(shí)，受到不平衡力的吸引而停留在固體表面，起到去除目 的。在最佳的混凝藥劑處理后，在上清液中再加入活性氧化鋁進(jìn)行吸附。根據(jù)吸 附機(jī)理，投加量小于22g/L時(shí),吸附以外層絡(luò)合作用為主，吸附效果隨著投加量的 增加而增加，但是當(dāng)混凝劑大于22g/L后，由于吸附劑對(duì)SO42-吸附達(dá)到了飽和，吸 附效果隨著投加量的增加效果并不明顯，如20g/L增加到32g/L,處理率僅從 88.2%增加到88.3%,從處理成本和效率分析，最佳活性氧化鋁投加量為22g/L。 結(jié)論：采用生石灰+PAC+PAM+

5、活性氧化鋁工藝對(duì)廢水中硫酸鹽進(jìn)行處理，最終處 理后水中的硫酸鹽去除率達(dá)到88.2%,完全可以滿(mǎn)足用水水質(zhì)要求，也能滿(mǎn)足 重有色金屬工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)要求。通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，本組合工藝去除SO42-的最佳投藥量為石灰 7g/L,PAC20mg/L,PAM10mg/L，活性氧化鋁22g/L。石灰、PAC、PAM及活性氧化鋁 的最佳攪拌速度分別為200、150、100、150r/min，石灰、PAC、PAM的最佳反應(yīng) 時(shí)間分別為18、14、12min，沉淀時(shí)間分別為30、25、20min，活性氧化鋁的最佳 吸附時(shí)間為50min。該組合工藝流程簡(jiǎn)單，處理效率高，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，具有一定的抗沖擊性

6、 能，能夠適應(yīng)外排水中SO42-的急劇變化，能最大限度地減少硫酸鹽廢水外排對(duì)環(huán) 境造成的污染，對(duì)目前大多數(shù)廢水中因SO 2-含量高而導(dǎo)致回收利用率低的問(wèn)題具4有一定的實(shí)用價(jià)值。泡沫法對(duì)SO42 -的去除效果本實(shí)驗(yàn)采用十六烷基三甲基氫氧化銨(CH3)3NC16H33OH為表面活性劑，是 TOC o 1-5 h z 陽(yáng)離子表面活性劑，能電離成(CH3)3NC16H33+和OH-，在K SO水溶液中能與K SO 2424發(fā)生如下離子交換反應(yīng)：2(CH ) NC H OH+K SO f(CH ) NC H SO +2KOH. 3 316 33243 316 33 24因此，在用泡沫分離技術(shù)除去水溶液中

7、微量SO42-過(guò)程中，SO42-與(CH) NC H OH中的OH-交換而被吸附在氣泡的氣液界面上，從而在泡沫層被富集， 3 316 33同時(shí)OH-留在了溶液中.與其他的陽(yáng)離子表面活性劑相比，十六烷基三甲基氫氧化銨在泡沫分離結(jié)束后不會(huì)在溶液中引入新的酸根離子.沫分離法由于分離效率高、設(shè)備簡(jiǎn)單、能耗低而引起人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注，吸附法1、NDS法用氫氧化鋯作為離子交換體。2ZrO(OH)2+NaSO4+2HClZrO(OH)2 SO4+2NaCl+2H2O且ZrO(OH)2對(duì)SO42-的吸附值隨PH降低而升高，但若PH過(guò)低，將會(huì)發(fā)生以下 反應(yīng)：ZrO(OH)2+2HClZrOCl2+2H2OZrO

8、(OH)2+4HClZrCl4+3H2O而ZrOCl2易溶于水，導(dǎo)致ZrO(OH)2流失，所以PH不宜過(guò)低。即：ZrO(OH)2 是一種極難溶物質(zhì)，可再生循環(huán)使用，采購(gòu)費(fèi)用幾乎是一次性的。優(yōu)點(diǎn)：無(wú)毒性，具有與鋇法相接近的處理效果。污染少，基本沒(méi)有固體廢物 生成。低硫酸根濃度、反應(yīng)快、可適應(yīng)性強(qiáng)。膜法去除硫酸根的傳統(tǒng)方法有氯化鋇法、氯化鈣法、離子交換樹(shù)脂法、深度冷凍法， 但傳統(tǒng)方法各有缺點(diǎn)。1、化學(xué)沉淀法:即氯化鋇法和氯化鈣法，工作量大,運(yùn)行成本高。(1)氯化鋇法氯化鋇法的基本原理是在鹽水中加入BaC12使Ba2+與SO4 2-反應(yīng)，生成BaSO4 沉淀，然后澄清、分離，達(dá)到去除SO4 2-的目

9、的。優(yōu)點(diǎn)：流程短、投資少。缺點(diǎn)：運(yùn)行費(fèi)用高，原料BaC12價(jià)格高，生產(chǎn)1t燒堿的費(fèi)用在50元以上；BaC12有毒性，不環(huán)保，又影響正常生產(chǎn)，產(chǎn)生鹽泥的黏度高，容易造成鹽水 返混，非常不易處理。由于Ba2+的引人，鹽水產(chǎn)生的二次污染對(duì)膜的影響也會(huì) 較大。目前大部分廠家采用該種方法去除SO42-2、氯化鈣法氯化鈣法的基本原理是利用Ca2+與SO4 2-反應(yīng)，生成CaSO4沉淀，然后澄清、 分離，達(dá)到去除so4 2-的目的。該法應(yīng)用較少，它最突出的優(yōu)點(diǎn)是流程短。缺點(diǎn)：主要表現(xiàn)在SO4 2-去除效率低，工藝上不宜控制；鈣助劑的加入增加了Ca 2+的濃度，同時(shí)可能引入其他雜質(zhì)離子，對(duì)鹽水造成二次污染；另

10、外，在反應(yīng) 過(guò)程中產(chǎn)生的鹽泥量比較大，處理難度高，不符合國(guó)家節(jié)能減排產(chǎn)業(yè)政策。所 以對(duì)該種方法采用的不多。(1)離子交換法： (2)離子交換容量有限,須頻繁再生。強(qiáng)堿性陰離子樹(shù)脂對(duì)無(wú)機(jī)酸根的吸附的一般順序?yàn)?SO42- NO3- Cl- HCO3- OH一弱堿性陰離子樹(shù)脂對(duì)陰離子的吸附的一般順序如下：OH-檸檬酸根3 SO42 酒石酸根2 草酸根2 PO43 一NO2 Cl 醋酸根一 HCO3 樹(shù)脂法是采用專(zhuān)用樹(shù)脂作為離子交換體，連續(xù)、有選擇地脫除SO4 2-的工藝 過(guò)程。其中的樹(shù)脂可以再生利用。這種方法適用性廣，不受SO4 2-含量的限 制，而且反應(yīng)快、自動(dòng)化程度高、無(wú)固體廢物、無(wú)毒、食鹽損

11、失少。缺點(diǎn)是樹(shù)脂吸附量有限，裝填量大。由于高運(yùn)行費(fèi)用的制約，這種方法在國(guó)內(nèi) 運(yùn)用極少。（3）深度冷凍法：冷凍法是利用NaCI和Na2SO4在水中的溶解度隨溫度的不同變化程度而進(jìn)行分離的NaC1溶解度隨溫度的變化不大，而Na2SO4溶解度隨溫度的變化較大， 在工藝上，鹽水通過(guò)3級(jí)冷卻溫度由50C降到一10C，Na2SO4以水合結(jié)晶的形式 大量析出，析出的結(jié)晶漿料經(jīng)沉降、離心分離、干燥等制得芒硝。一般鹽水中的 SO42-質(zhì)量濃度高于30 g/L時(shí)，此法才有經(jīng)濟(jì)意義。這種方法的特別之處就是廢 渣少，但也同時(shí)具有高能耗和高生產(chǎn)成本的不足。膜法：為克服傳統(tǒng)方法的缺點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外許多機(jī)構(gòu)致力于把膜裝置應(yīng)用于去

12、除硫酸根，國(guó)外已有數(shù)十套裝置成功運(yùn)轉(zhuǎn)。國(guó)內(nèi)也已成 功地開(kāi)發(fā)出納濾膜裝置，并向國(guó)內(nèi)氯堿企業(yè)推廣。目前,天津樂(lè)金渤?；瘜W(xué)有限公 司、煙臺(tái)氯堿化工股份有限公司、新疆天業(yè)（集團(tuán)）有限公司的納濾膜裝置均已經(jīng) 投入生產(chǎn)。納濾膜法去除硫酸根的操作費(fèi)用低,效率高，無(wú)污染;投資大約是冷凍 法的50%,運(yùn)行費(fèi)用大約是沉淀法的25%;截流下來(lái)的硫酸根還可制成芒硝出售;投 產(chǎn)12a,即可收回一次投資費(fèi)用。膜法原理為鹽水在膜兩側(cè)壓差的推動(dòng)下進(jìn)行分子級(jí)選擇性透過(guò)該工藝采用 選擇性納濾膜（有機(jī)），因此也叫納濾膜法。這種納濾膜在一定條件下對(duì)2價(jià)及高價(jià)離子具有較高的截留率，但1價(jià)離子可以全部通過(guò)。且在一定條件下，對(duì)硫酸 鈉截流率達(dá)99%，可以濃縮鹽水中的SO42-，從而達(dá)到去除SO4 2-的目的。缺點(diǎn)：這種方法一次性投資略高，但具有運(yùn)行費(fèi)用低（生產(chǎn)1 t燒堿的費(fèi)用 約為15元）、環(huán)保（無(wú)污染，無(wú)廢渣）、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。納濾膜法的投資大約是 冷凍法的50%，運(yùn)行費(fèi)用大約是化學(xué)法的25%。由于膜法去除SO42-環(huán)保而且 運(yùn)行費(fèi)用低，近幾年已在工業(yè)上大規(guī)模推廣應(yīng)用。特點(diǎn)：納濾膜法的關(guān)鍵在于膜，納濾膜的孔徑為0.51. 0nm。從孔徑上看， 納濾是介于反滲透及超濾之間。反滲透膜孔小于1 nm，除水外其他無(wú)機(jī)鹽均難 透過(guò)；超濾膜孔徑為10100