申请日2004.09.24
公开(公告)日2005.05.11
IPC分类号B01D61/40; C02F1/62
摘要
乳状液膜法分离制革废水中的铬的方法，首先按1～3∶2～6∶91～97的体积比将表面活性剂Span80、流动载体TOA和煤油混合，将混合物以3.5～2.5∶2的质量百分比加入浓度为0.05～0.2mol/L的NaOH溶液，在2500转/分～3000转/分的转速下搅拌均匀，制得乳状液;将乳状液与待处理的K2Cr2O7溶液按1∶12～18的体积比混合，低速搅拌使得铬被充分提取后转入分液漏斗中静置分层，排放下层无色水相，油层为油相与内水相中的乳状液，利用高压静电场或微波技术破乳后的水相即为铬盐。由于本发明选用Span80作表面活性剂、TOA作流动载体，煤油作溶剂，与NaOH溶液混合进行乳化制成乳状液膜，然后加入制革废水中分离富集的铬，其去除率达到了99.30%，而且分离出的铬和水可以回收利用。
权利要求书
1、乳状液膜法分离制革废水中的铬的方法，其特征在于：
1)制乳：首先按1～3∶2～6∶91～97的体积比将表面活性剂Span80、流 动载体TOA和煤油混合，将混合物以3.5～2.5∶2的质量百分比加入浓度为 0.05～0.2mol/L的NaOH溶液，在2500转/分～3000转/分的转速下搅拌均匀， 制得稳定的白色乳状液;
2)混合：将乳状液与待处理的K2Cr2O7溶液按1∶12～18的体积比混合， 在200转/分～300转/分的低速搅拌，使得铬被充分提取;
3)破乳：乳液中的铬被充分提取后，转入分液漏斗中静置分层，取下层 无色水相测铬的含量，监测达标后排放，油层为油相与内水相中的乳状液，利 用微波技术破乳后的水相即为铬盐。
2、根据权利要求1所述的乳状液膜法分离制革废水中的铬的方法，其特 征在于：首先按1∶2∶97的体积比将表面活性剂Span80、流动载体TOA和煤油 混合，将混合物以3∶2的质量百分比加入浓度为0.05mol/L的NaOH溶液， 在3000转/分的转速下搅拌均匀，制得稳定的白色乳状液;将乳状液与待处理 的K2Cr2O7溶液按1∶15的体积比混合，在200转/分的低速搅拌，使得铬被充 分提取;乳液经过一段时间传质后，转入分液漏斗中静置分层，取下层无色水 相测铬的含量，监测达标后排放，油层为油相与内水相中的乳状液，利用微波 技术破乳后的水相即为铬盐。
3、根据权利要求1所述的乳状液膜法分离制革废水中的铬的方法，其特 征在于：首先按2∶4∶94的体积比将表面活性剂Span80、流动载体TOA和煤 油混合，将混合物以2.5∶2的质量百分比加入浓度为0.1mol/L的NaOH溶液， 在2800转/分的转速下搅拌均匀，制得稳定的白色乳状液;将乳状液与待处理 的K2Cr2O7溶液按1∶12的体积比混合，在300转/分的低速搅拌，使得铬被充 分提取;乳液经过一段时间传质后，转入分液漏斗中静置分层，取下层无色水 相测铬的含量，监测达标后排放，油层为油相与内水相中的乳状液，利用微波 技术破乳后的水相即为铬盐。
4、根据权利要求1所述的乳状液膜法分离制革废水中的铬的方法，其特 征在于：首先按3∶6∶91的体积比将表面活性剂Span80、流动载体TOA和煤 油混合，将混合物以3.5∶2的质量百分比加入浓度为0.2mol/L的NaOH溶液， 在2500转/分的转速下搅拌均匀，制得稳定的白色乳状液;将乳状液与待处理 的K2Cr2O7溶液按1∶18的体积比混合，在270转/分的低速搅拌，使得铬被充 分提取;乳液经过一段时间传质后，转入分液漏斗中静置分层，取下层无色水 相测铬的含量，监测达标后排放，油层为油相与内水相中的乳状液，利用微波 技术破乳后的水相即为铬盐。
5、根据权利要求1所述的乳状液膜法分离制革废水中的铬的方法，其特 征在于：首先按2.5∶5∶92.5的体积比将表面活性剂Span80、流动载体TOA 和煤油混合，将混合物以2.8∶2的质量百分比加入浓度为0.15mol/L的NaOH溶液，在2700转/分的转速下搅拌均匀，制得稳定的白色乳状液;将乳状液与 待处理的K2Cr2O7溶液按1∶16的体积比混合，在220转/分的低速搅拌，使得 铬被充分提取;乳液经过一段时间传质后，转入分液漏斗中静置分层，取下层 无色水相测铬的含量，监测达标后排放，油层为油相与内水相中的乳状液，利 用微波技术破乳后的水相即为铬盐。
6、根据权利要求1所述的乳状液膜法分离制革废水中的铬的方法，其特 征在于：首先按1.8∶3∶95.2的体积比将表面活性剂Span80、流动载体TOA 和煤油混合，将混合物以3.3∶2的质量百分比加入浓度为0.09mol/L的NaOH溶液，在2600转/分的转速下搅拌均匀，制得稳定的白色乳状液;将乳状液与 待处理的K2Cr2O7溶液按1∶14的体积比混合，在250转/分的低速搅拌，使得 铬被充分提取;乳液经过一段时间传质后，转入分液漏斗中静置分层，取下层 无色水相测铬的含量，监测达标后排放，油层为油相与内水相中的乳状液，利 用微波技术破乳后的水相即为铬盐。
说明书
乳状液膜法分离制革废水中的铬的方法
技术领域
本发明涉及一种铬鞣废液的治理技术，特别涉及一种乳状液膜法分离富集 制革废水中的Cr。
背景技术
目前，铬鞣废液的治理技术有回收利用技术与循环利用技术。其中循环利 用技术包括直接循环和封闭循环，这些都属于清洁工艺的范畴。回收利用技术 具体可分为：离子交换法、碱沉淀法、萃取法、吸附法及液膜法等。其中吸附 法中所用的活性炭等吸附剂费用昂贵，限制了该方法的大规模应用。离子交换 法，由于废铬液组分复杂，进入离子交换柱前需要大量的预处理工作。萃取法 由于萃取平衡的限制，决定了萃取率的高低，加碱沉淀法处理结果比较彻底， 但它回收的铬不好再用于铬鞣，且不易回收。而且在皮革鞣制的过程中需要用 到有毒的铬盐，到目前为止尚未找到一种鞣剂能和铬鞣剂媲美，且完全替代铬 鞣剂，而铬是不可再生资源，我国铬资源贫乏。如何有效回收利用制革废物中 有用的铬资源，深受制革工业及相关研究者关注。基于此，中国轻工总会、皮 革工业协会、科研机构及大专院校，对我国制革废水处理技术进行了筛选、改 进和完善，在企业中成功地推广了含铬废水直接循环技术、氧化沟、射流曝气 实用综合处理技术以及保毛脱毛等清洁工艺和节水技术，但是在推广应用中， 由于各地条件及环保要求的差异，设计及建设单位技术水平和设备供应商等因 素，使得实际应用效果不及示范工程。同时，制革废水水质的特殊性也决定了 其处理的难度，稍有不慎就会影响处理质量。而膜分离技术，被认为是21世 纪最有发展前景的高新技术之一。它在工业技术改造中起战略作用、对传统产 业升级起着关键作用。在环保领域，膜分离技术的使用成为一种发展趋势。目 前，全球正在运转和建设中的采用膜技术的饮用水处理厂规模日达411万吨， 其中已运转的日处理量超过1万吨的采用膜技术处理的饮用水处理厂，美国有 42个，欧洲有33个，大洋洲有6个，规模最大的在法国，日处理能力为14 万吨。英国近期即将投产的一个采用膜技术的水处理厂规模将达每天16万吨。 日本正考虑在横滨建设一个规模达每天20万吨的饮用水处理厂。美国还计划 建造用膜技术日处理100万吨的饮用水处理厂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效、快速、简便、节能，其去除率均达到99.30 %以上，具有铬能回收，水可回用的优点的乳状液膜法分离制革废水中的铬的 方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：首先按1～3∶2～6∶91～97 的体积比将表面活性剂Span80、流动载体TOA和煤油混合，将混合物以3.5～ 2.5∶2的质量百分比加入浓度为0.05～0.2mol/L的NaOH溶液，在2500转/ 分～3000转/分的转速下搅拌均匀，制得稳定的白色乳状液;将乳状液与待处 理的K2Cr2O7溶液按1∶12～18的体积比混合，在200转/分～300转/分的低速 搅拌，使得铬被充分提取;乳液中的铬被充分提取后，转入分液漏斗中静置分 层，取下层无色水相测铬的含量，监测达标后排放，油层为油相与内水相中的 乳状液，利用微波技术破乳后的水相即为铬盐。
由于本发明选用Span80作表面活性剂、TOA作流动载体，煤油作溶剂，与 NaOH溶液混合进行乳化制成乳状液膜，然后加入制革废水中分离富集的铬，其 去除率达到了99.30%，而且分离出的铬和水可以回收利用。
具体实施方式
实施例1：首先按1∶2∶97的体积比将表面活性剂Span80(失水山梨醇单 油酸酯)、流动载体TOA(三辛胺)和煤油混合，将混合物以3∶2的质量百分 比加入浓度为0.05mol/L的NaOH溶液，在3000转/分的转速下搅拌均匀，制 得稳定的白色乳状液;将乳状液与待处理的K2Cr2O7溶液按1∶15的体积比混合， 在200转/分的低速搅拌，使得铬被充分提取;乳液经过一段时间传质后，转 入分液漏斗中静置分层，取下层无色水相测铬的含量，监测达标后排放，油层 为油相与内水相中的乳状液，利用微波技术破乳后的水相即为铬盐。
实施例2：首先按2∶4∶94的体积比将表面活性剂Span80(失水山梨醇 单油酸酯)、流动载体TOA(三辛胺)和煤油混合，将混合物以2.5∶2的质量 百分比加入浓度为0.1mol/L的NaOH溶液，在2800转/分的转速下搅拌均匀， 制得稳定的白色乳状液;将乳状液与待处理的K2Cr2O7溶液按1∶12的体积比混 合，在300转/分的低速搅拌，使得铬被充分提取;乳液经过一段时间传质后， 转入分液漏斗中静置分层，取下层无色水相测铬的含量，监测达标后排放，油 层为油相与内水相中的乳状液，利用微波技术破乳后的水相即为铬盐。
实施例3：首先按3∶6∶91的体积比将表面活性剂Span80(失水山梨醇 单油酸酯)、流动载体TOA(三辛胺)和煤油混合，将混合物以3.5∶2的质量 百分比加入浓度为0.2mol/L的NaOH溶液，在2500转/分的转速下搅拌均匀， 制得稳定的白色乳状液;将乳状液与待处理的K2Cr2O7溶液按1∶18的体积比混 合，在270转/分的低速搅拌，使得铬被充分提取;乳液经过一段时间传质后， 转入分液漏斗中静置分层，取下层无色水相测铬的含量，监测达标后排放，油 层为油相与内水相中的乳状液，利用微波技术破乳后的水相即为铬盐。
实施例4：首先按2.5∶5∶92.5的体积比将表面活性剂Span80(失水山梨 醇单油酸酯)、流动载体TOA(三辛胺)和煤油混合，将混合物以2.8∶2的质 量百分比加入浓度为0.15mol/L的NaOH溶液，在2700转/分的转速下搅拌均 匀，制得稳定的白色乳状液;将乳状液与待处理的K2Cr2O7溶液按1∶16的体积 比混合，在220转/分的低速搅拌，使得铬被充分提取;乳液经过一段时间传 质后，转入分液漏斗中静置分层，取下层无色水相测铬的含量，监测达标后排 放，油层为油相与内水相中的乳状液，利用微波技术破乳后的水相即为铬盐。
实施例5：首先按1.8∶3∶95.2的体积比将表面活性剂Span80(失水山 梨醇单油酸酯)、流动载体TOA(三辛胺)和煤油混合，将混合物以3.3∶2的 质量百分比加入浓度为0.09mol/L的NaOH溶液，在2600转/分的转速下搅拌 均匀，制得稳定的白色乳状液;将乳状液与待处理的K2Cr2O7溶液按1∶14的体 积比混合，在250转/分的低速搅拌，使得铬被充分提取;乳液经过一段时间 传质后，转入分液漏斗中静置分层，取下层无色水相测铬的含量，监测达标后 排放，油层为油相与内水相中的乳状液，利用微波技术破乳后的水相即为铬盐。
利用本发明的分离方法分离富集铬萃取率最佳可达到99.30%，处理后的铬 浓度达排放标准(0.5mg/l)。
