本發明涉及環境技術的廢水處理領域,特別是一種酸性環境下含鈉鹽水溶液的除鈉方法。
背景技術:
隨著工業的發展,工業廢水的排放總量急劇增加。精細化工、生物化工、造紙、制革等領域經常會排放含鹽廢水。高濃度的鹽溶液對生物具有抑制和毒害作用,并使土地鹽漬化,從而危害環境。此外,許多生產工藝中,循環使用的工藝水由于鹽的不斷累積,含鹽量較高,易出現結晶或沉淀,堵塞管路,增加傳熱或傳質阻力,影響工藝的穩定性。
長期以來,我國對排放水中無機鹽的含量沒有嚴格的限制,隨著環境保護力度的加強,排放水中無機鹽的含量將會受到嚴格的限制。
比較處理含鹽廢水常用的物理、化學和生物三類方法,由于鈉離子不是生物的主要成分,在生物體(例如植物)內的含量較低,因而單位質量的生物所能固著的鈉量有限。因此相比于物理和化學處理法,生物處理法在處理高鈉廢水時時間長,效率低。
膜分離和蒸發—結晶法是目前的主要脫鹽方法。基于膜分離的脫鹽技術更適用于淡鹽水的脫鹽,當含鹽濃度較高時,能耗、成本急劇增加。而且處理后得到的濃鹽水仍待處理。此外,膜分離所需技術設備價格較高,投資較大。而且膜再生時還將產生相當量的廢水或有機溶劑。而蒸發—結晶法亦需要提供足夠的能量使水汽化,能耗亦較大。
技術實現要素:
本發明的目的是為了保護環境,同時滿足工藝需要,而提供一種酸性環境下含鈉鹽水溶液的除鈉方法。該方法包括加入草酸或能產生草酸的試劑,同時控制溫度,經過靜置,沉淀后,分離出含鈉沉淀物。
本發明公開了一種酸性環境下含鈉鹽水溶液的除鈉方法,其特征在于:一定溫度下,在含有鈉鹽的待處理水溶液中加入草酸或能產生草酸的試劑,然后靜置溶液,析出沉淀,最后分離含鈉沉淀物,得到酸性預處理液。所述溫度為0~40℃,ph值小于7。
本發明所述鈉鹽是氯化鈉、硝酸鈉、硫酸鈉、乙酸鈉中的一種或它們的混合物。草酸與鈉的摩爾比為0.5~5:1。采用分批加入草酸,并及時分離含鈉沉淀物,直至不產生沉淀。分離含鈉沉淀物后得到的酸性預處理液,可加入氨氣、氫氧化鈣、氫氧化鎂中的一種或它們的混合物等堿性物質中和,或分離含鈉沉淀物后得到的酸性處理液,采用濃縮、脫除酸性氣體等傳統化工操作進一步處理。
本發明開發的含鈉鹽水溶液的除鹽方法,可用于治理含鹽工業廢水,減輕對生物的抑制和毒害作用,減輕環境污染;或降低循環使用工藝水中的含鹽量,保障生產工藝的穩定。
本發明的特點是基于自然界自凈化作用和植物固鹽機理,通過對在高濃度鈉鹽環境下生長植物根部的分析,確定沉淀劑的組成,然后利用沉降的方法脫除鈉離子。通過加入草酸或能產生草酸的試劑,同時控制溶液溫度,可有效降低溶液中的鈉含量。
本發明設備簡單,投資小,所用原料經濟易得,操作簡便,未向體系中引入有害元素,因此是一種環境友好型處理工藝。分離出的含鈉沉淀亦為有價值的化工原料,可回收使用,兼顧經濟節約和環境保護。該工藝可廣泛應用于精細化工、生物化工、造紙、制革等領域所排放的含鈉鹽廢水的處理。
附圖說明
圖1為本發明處理含硝酸鈉溶液所得沉淀物的xrd圖譜。
具體實施方式
實施例1:在30℃下,將16gnano3溶于100ml水中,強烈攪拌下,第一次先加入1g二水草酸。加畢后,在室溫(約20℃)下靜置(20℃下nano3的飽和溶解度約為87gnano3/100g水),直至沉淀不再繼續增加,過濾除去含鈉沉淀物。沉淀物約重0.95g。經元素分析,沉淀物中na和c含量分別為18.2%和17.2%,而n含量~0%。該沉淀物的xrd圖譜見附圖1。
在除去含鈉沉淀物的酸性溶液中再加入1g二水草酸,重復上面的操作,直至不再產生沉淀。得到的酸性溶液通入氨氣至ph6~6.5,可用作植物營養液。
實施例2:在35℃下,將12gnacl溶于100ml水中,強烈攪拌下,先加入1g二水草酸。加畢后,在約15℃下靜置(15℃下nacl的飽和溶解度約為34gnacl/100g水),直至沉淀不再繼續增加,過濾除去含鈉沉淀物。沉淀物約重0.9g。經元素分析,沉淀物中na和c含量分別為16.9%和18.6%,cl含量~0%。該沉淀物的xrd圖譜與實施例1得到的沉淀的xrd圖譜非常相似(參見附圖1)。
在除去含鈉沉淀物的酸性溶液中再加入1g二水草酸,重復上面的操作,直至不再產生沉淀。
得到的含鹽酸溶液可通過傳統的解吸、吸收、蒸餾等操作進一步處理,達到回收使用的目的。
實施例3:40℃下,將14.0gna2so4溶于100ml水中,強烈攪拌下,先加入1g二水草酸。加畢后,在20℃下靜置(20℃下na2so4的飽和溶解度約為19gna2so4/100g水),直至沉淀不再繼續增加,過濾除去含鈉沉淀物。沉淀物約重0.85g。經元素分析,沉淀物中na和c的含量分別為17.9%和17.5%,s含量~0%。該沉淀物的xrd圖譜與實施例1得到的沉淀的xrd圖譜非常相似(參見附圖1)。
在除去含鈉沉淀物的酸性溶液中再加入1g二水草酸,重復上面的操作,直至不再產生沉淀。
得到的含硫酸溶液可通過已有技術濃縮回用;或加入氫氧化鈣或氫氧化鎂進行中和處理,得到的硫酸鈣或硫酸鎂精制后可用做化工原料。
實施例4:在10℃下,將20g無水乙酸鈉溶于100ml水中,強烈攪拌下,先加入1g二水草酸。加畢后,在0~5℃下靜置(0℃下乙酸鈉的飽和溶解度約為36.2g乙酸鈉/100g水),直至沉淀不再繼續增加,過濾除去含鈉沉淀物。沉淀物約重0.83g。經元素分析,沉淀物中na和c的含量分別為18.0%和17.4%。該沉淀物的xrd圖譜與實施例1得到的沉淀的xrd圖譜非常相似(參見附圖1)。
在除去含鈉沉淀物的酸性溶液中再加入1g二水草酸,重復上面的操作,直至不再產生沉淀。
得到的含乙酸溶液可通過已有技術進行濃縮精制,可用做化工原料。
以上所述僅為本發明的部分實例,并非用來限制本發明。但凡依本發明內容所做的均等變化與修飾,都為本發明的保護范圍之內。