除硫酸根的方法

玛丽莲梦兔
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2021年02月13日 18:36
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2021年2月13日发(作者：上石桥)


生石灰投加量对


SO


4


2-


的去除效果



不同生石灰投加量对


SO


4


2-


去 除率不同


,


生石灰对


SO


4


2-


的去除效果并不显著


,


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


,


生成的硫酸钙


为微溶物


,


吸附在生石灰表面而形成了一层致密的硫酸钙薄膜< /p>


,


影响了


Ca


2 +


与


SO4


2-


的继续反应


,


并且随着生石灰的继续投加

,


因硫酸钙薄膜的保护作用


,


去除 率


反而下降。



生石灰


+PAC


对


SO42-


的去除效果




聚合氯化铝


PAC


能中和电荷和压缩双电层


,


导致胶体微粒相互凝聚和架桥


,


在一定的水力条件下能与


SO


4

2-


形成较大的絮凝体


,


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

< br>2-


的去除效果。


生


石灰


+PAC


组合药剂对


SO

4


2-



的去除变化可以看出


,PAC


的最佳投加量为


20mg/L,< /p>


当


PAC


投加量小于

20mg/L


时


,


部分的胶体颗粒 不能在压缩双电层等混凝机理的作用


下去除


,

< br>影响了去除效果


,


去除率较低


;


当混凝剂量大于


20mg/L


时


,


混凝的水解物


不能以胶体为核


,


达到卷扫网捕的作用


,


悬 浮在液体中


,


所形成的絮凝体吸附在颗


粒的周围


,


达不到去除效果


,


去除率反而下降。




生石灰


+PAC+PAM


对


SO42-


的去除效果



为了增加絮凝的效果


,


提高矾花的形成和密实程度


,

< p>
在投加


PAC


后在投加助


凝剂聚丙烯酰胺


PAM,PAM


是一种有机高分子絮凝剂


,


由丙烯酰胺聚合而成


,

在其


分子的主链含烯酰胺


PAM,PAM

< br>是有大量侧基


----


酰胺基


,


酰胺基的化学活性很强


,


可以和多种化 合物反应而产生许多聚丙烯酰胺的衍生物


,


其分子链集团可在较 远


的各个颗粒间形成聚合物桥


,


增多了 相互碰撞的次数


,


使部分中和胶粒迅速被吸

附和桥接


,


能大大加强混凝絮状物的形成和沉淀。



在最佳生石灰投加量


(7g/L)

< p>
和最佳


PAC


投加量


(2 0mg/L)


反应后再加入


PAM


进行 试验研究


,


得出生石灰


+PAC+PA M


对


SO


4


2 -


明显


,


最佳


PAM


投加量为


10mg/L,


小于< /p>


10mg/L


时


,


颗粒的碰撞机会少


,


絮凝体形成速度和沉降速度慢

< p>
,


去除率较低


,


但当


PAM


投加量大于


10mg/L

< p>
时


,


由于絮凝剂粒子的吸附点被迅速占领


,


减少了架桥的


可能性


,


使得絮凝效果反而下降。



活性氧化 铝对


SO42-


的去除效果



活性氧化铝是一种多孔性、高分散度的固体材料


,

有很大的表面积和通透性


能


,


当< /p>


SO


4


2-


碰撞 固体表面时


,


受到不平衡力的吸引而停留在固体表面

< p>
,


起到去除目


的。在最佳的混凝药剂处理后


,


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< /p>


时


,


吸附以外层络合作用为主

< p>
,


吸附效果随着投加量的


增加而增加


,


但是当混凝剂大于


22g/L

后


,


由于吸附剂对


SO

< p>
4


2-


吸附达到了饱和


,


吸


附效果随着投加量的增加效果并不明显


,


如


20g/L


增加到


32g/L,


处理率仅从


88.2%


增加到


88.3%,


从处理成本和效率分析

< p>
,


最佳活性氧化铝投加量为


22g/L

< p>
。



结论：


< p>
(1)


采用生石灰


+PAC+PAM+

< p>
活性氧化铝工艺对废水中硫酸盐进行处理


,


最终处


理后水中的硫酸盐去除率达到


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)


通过单因素试验和正交试验


,


本组合工艺去除


SO


4


2-


的最佳投药量为石 灰


7g/L,PAC20mg/L,PAM10mg/L,


活性 氧化铝


22g/L


。石灰、


PAC


、


PAM


及活性氧化铝

的最佳搅拌速度分别为


200


、


1 50


、


100


、


150r/min,


石灰、


PAC


、


PAM


的最佳反应


时间分别为


18


、


14


、


12min,


沉淀时间分别为


30


、


25


、


20min,


活性氧化铝的最佳


吸附时间为


50min< /p>


。



(3)


该组 合工艺流程简单


,


处理效率高


,


运行稳定可靠


,


具有一定的抗冲击性


能


,


能够适应外排水中


SO


4


2-


的急剧变化


,


能最大限度地减少硫酸盐废水外排对环


境造成的污染


,


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的问题具


有一定的实用价值。











泡沫法 对


SO42-


的去除效果




本实验采用十六烷基三甲基氢氧化铵


[(CH3)3NC16H33OH]


为表面活性剂，是


阳离子 表面活性剂，


能电离成


(CH3)3NC16H33

< p>
+


和


OH


−


，


在


K


2

< br>SO


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


→

< p>
[(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

< br>量


SO


4


2

−


过


程


中


，


SO


4


2


−


与


(CH


3


)


3


NC


16


H


33


OH


中的


OH


−


交换而被吸附在气泡的气液界面上，

从而在泡沫层被富集，


同时


OH


−


留在了溶液中


.


与其他的阳离子表面 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 溶液中引入新的酸根离子


.




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的关注，

< br>





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-


的吸附值随


PH


降低而升高，但若


PH

过低，将会发生以下


反应：



Zr O(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


P H


不宜过低。即：


ZrO(OH)2


是 一种极难溶物质，可再生循环使用，采购费用几乎是一次性的。



优点：无毒性，具有与钡法相接近的处理效果。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。







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