申请日2018.07.06
公开(公告)日2019.01.04
IPC分类号C02F1/54; C02F1/52; C02F1/56; C02F101/20
摘要
本发明公开了一种N,N‑二乙基‑N’‑间氟取代苯甲酰基硫脲在镍废水处理中的应用，利用N,N‑二乙基‑N’‑间氟取代苯甲酰基硫脲的强配位性对废水中镍离子的处理作用，并利用火焰原子吸收法对残留镍离子含量进行测定。结果表明于含Ni(II)500mg/L的模拟废水，在絮凝剂聚合氯化铝与聚丙烯酰胺存在下，酰基硫脲可在pH 7～8范围内将Ni(II)离子沉淀完全，残留镍含量远低于国家排放标准。本发明的优点在于：在接近中性的条件下可将镍离子沉淀完全，处理后的废液可不经调节pH直接排放;生成的酰基硫脲Ni(II)络合物沉淀经过滤、酸化可重新释放出镍离子和硫脲沉淀，快速实现Ni(II)的富集和沉淀剂的回收，沉淀剂回收率达72.1%，降低废水处理成本。
权利要求书
1.N,N-二乙基-N’-间氟取代苯甲酰基硫脲在镍废水处理中的应用，所述N,N-二乙基-N’-间氟取代苯甲酰基硫脲的结构式为：
2.根据权利要求1所述的N,N-二乙基-N’-间氟取代苯甲酰基硫脲在镍废水处理中的应用，其特征在于：将N,N-二乙基-N’-间氟取代苯甲酰基硫脲用NaOH水溶液完全溶解后，加入到镍废水中，搅拌20～40min，然后加入聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，再搅拌20～40min;随后将反应液静置10～20小时，过滤，滤液直接排放，滤渣用酸调节pH至1.5～2.5后将重新解离为镍离子和N,N-二乙基-N’-间氟取代苯甲酰基硫脲，解离出的镍离子回收，解离出的N,N-二乙基-N’-间氟取代苯甲酰基硫脲难溶于水而沉淀析出，过滤后进行重复使用。
3.根据权利要求2所述的N,N-二乙基-N’-间氟取代苯甲酰基硫脲在镍废水处理中的应用，其特征在于：所述镍废水中镍离子的质量与加入的N,N-二乙基-N’-氟取代苯甲酰基硫脲的质量比为1:7～15。
4.根据权利要求3所述的N,N-二乙基-N’-间氟取代苯甲酰基硫脲在镍废水处理中的应用，其特征在于：所述镍废水中镍离子的质量与加入的N,N-二乙基-N’-间氟取代苯甲酰基硫脲的质量比为1:9～12。
5.根据权利要求2～4任意一项所述的N,N-二乙基-N’-间氟取代苯甲酰基硫脲在镍废水处理中的应用，其特征在于：所述镍废水中镍离子的质量与加入的聚合氯化铝和聚丙烯酰胺的总质量之比为1:1×10-5～3×10-5。
6.根据权利要求5所述的N,N-二乙基-N’-间氟取代苯甲酰基硫脲在镍废水处理中的应用，其特征在于：所述聚合氯化铝与聚丙烯酰胺的质量比为1:0.5～2。
7.根据权利要求2所述的N,N-二乙基-N’-间氟取代苯甲酰基硫脲在镍废水处理中的应用，其特征在于：所述的酸为盐酸。
说明书
N，N-二乙基-N’-间氟取代苯甲酰基硫脲在镍废水处理中的应用
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及N,N-二乙基-N’-间氟取代苯甲酰基硫脲在镍废水处理中的应用。
背景技术
重金属离子的毒性具有长期累积又难以降解和破坏的特点，只能通过价态和化合物种类的改变将其浓缩富集处理。Ni2+是常见的重金属污染物之一，目前已报道的镍废水处理方法主要有化学沉淀法、离子交换法、氧化法、电解法等。传统的氢氧化物沉淀法：处理后的废水往往pH值高，需加酸中和才可排放，而且对于Ni这样的弱两性金属，pH值偏高，沉淀物可能会再溶解，因此pH值控制要非常严格，此法处理后水中镍残余浓度可小于1mg/L;硫化物沉淀法：由于硫化物的溶解度比氢氧化物的溶解度小，处理效果比氢氧化物中和沉淀法更好，且便于金属回收，但硫化剂价格高，处理费用较高且硫化物沉淀颗粒比较细小，容易形成胶体，沉淀比较困难，且在处理过程中易生成硫化氢气体，造成二次污染;离子交换法：既可以除去废水中的金属阳离子，也可以除去阴离子，并且废水处理后残余镍离子浓度低，处理效果好，但离子交换树脂造价比较高，且树脂再生时需要酸、碱或食盐，因而运行费用比较高，再生液需要进一步处理;铁氧体法：经改良的铁氧体法，去除率好，沉渣沉降时间短，处理效果较好，成本也较低，但硫酸亚铁和氢氧化钠投加量较大，出水硫酸钠含量较多，工序复杂，能耗较高，运行费用较高，不适用于大量废水处理;电解法处理效率较高，也便于控制管理，但设备损耗严重，且耗电多，废水处理效果不够理想和稳定，因而未能广泛应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用N,N-二乙基-N’-间氟取代苯甲酰基硫脲处理镍废水的新方法。
本发明涉及N,N-二乙基-N’-间氟取代苯甲酰基硫脲在镍废水处理中的应用，具体处理方式为：将N,N-二乙基-N’-间氟取代苯甲酰基硫脲用NaOH水溶液完全溶解后，加入到镍废水中，搅拌20～40min使反应充分进行，然后加入絮凝剂聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，再搅拌20～40min使反应完全;随后将反应液静置10～20小时，过滤，滤液直接排放，滤渣用酸调节pH至1.5～2.5后将重新解离为镍离子和N,N-二乙基-N’-间氟取代苯甲酰基硫脲，解离出的镍离子回收，解离出的N,N-二乙基-N’-间氟取代苯甲酰基硫脲难溶于水而以沉淀析出，过滤后进行重复使用。
本发明的N,N-二乙基-N’-间氟取代苯甲酰基硫脲的结构式如下所示：
上述处理方式中，所述镍废水中镍离子的质量与加入的N,N-二乙基-N’-氟取代苯甲酰基硫脲的质量比为1:7～15，优选镍废水中镍离子的质量与加入的N,N-二乙基-N’-间氟取代苯甲酰基硫脲的质量比为1:9～12。
上述处理方式中，优选镍废水中镍离子的质量与加入的聚合氯化铝和聚丙烯酰胺的总质量之比为1:1×10-5～3×10-5，其中聚合氯化铝与聚丙烯酰胺的质量比为1:0.5～2。
上述处理方式中，所述的酸为盐酸。
本发明以N,N-二乙基-N’-间氟取代苯甲酰基硫脲为沉淀剂，利用酰基硫脲的强配位性去络合废水中的镍离子，可在中性条件下将镍离子沉淀完全，生成的沉淀加酸后又可达到镍离子的富集及N,N-二乙基-N’-间氟取代苯甲酰基硫脲的回收，从而建立了一种操作简便、成本相对比较低廉，排污效果更佳的处理含镍废水的新方法。
相对于其他镍废水的处理方法，本发明具体以下几个优点：
1、去除镍离子效果显著，处理后的废水中镍离子浓度在0.01mg/L以下，远低于国家镍排放标准1mg/L;
2、去除镍离子后的滤液pH值在7～8之间，可直接排放，避免了后处理的繁杂程序;
3、将滤渣用酸处理后，可以释放出镍离子，便于镍离子回收，同时因为解离出的N,N-二乙基-N’-间氟取代苯甲酰基硫脲在酸性条件下难溶于水而沉淀析出，可反复利用，从而大大降低了废水处理成本。
