申请日20200729
公开(公告)日20200904
IPC分类号C02F9/04; C02F101/12; C02F101/10
摘要
本发明公开了一种含氯砷工业废水的资源化处理方法，包括如下步骤：在废水溶液中，加入预设量的吸附材料，同时启动加热操作和搅拌操作;过滤出搅拌后溶液中的所述吸附渣;在过滤溶液中加入预设量的硫酸，再次加入预设量的所述吸附材料，并同时启动加热操作和搅拌操作;过滤出搅拌后溶液中的所述吸附渣;检测过滤后溶液中氯离子和/或砷酸离子的浓度，判断检测结果是否符合处理要求;当检测结果符合处理要求时，过滤后溶液进行回用，或者达标外排;收集前述步骤中的所述吸附渣，加入预设量的解析液后，边加碱性材料边搅拌，直到PH值保持碱性，并不再下降为止;过滤出解析再生后的所述吸附材料;以实现所述吸附材料的循环使用。
权利要求书
1.一种含氯砷工业废水的资源化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
在废水溶液中，加入预设量的活性钙铋锑基组合基团无机吸附材料，同时启动加热操作和搅拌操作;以与溶液中的氯离子和/或砷酸离子反应生成吸附渣;
过滤出搅拌后溶液中的所述吸附渣，并留待解析再生所述吸附材料;
在过滤溶液中加入预设量的硫酸，再次加入预设量的所述吸附材料，并同时启动加热操作和搅拌操作，以与溶液中剩余的氯离子和/或砷酸离子再次反应生成吸附渣;
过滤出搅拌后溶液中的所述吸附渣，并留待解析再生所述吸附材料;
检测过滤后溶液中氯离子和/或砷酸离子的浓度，判断检测结果是否符合处理要求;
当检测结果符合处理要求时，过滤后溶液进行回用，或者达标外排;
当检测结果不符合处理要求时，再次进入所述在过滤溶液中加入预设量的硫酸，再次加入预设量的所述吸附材料，并同时启动加热操作和搅拌操作的步骤;
收集前述步骤中的所述吸附渣，加入预设量的解析液后，边加碱性材料边搅拌，直到PH值保持碱性，并不再下降为止;以将所述吸附渣解析再生为所述吸附材料以及含有氯离子和/或砷酸离子的溶液;
过滤出解析再生后的所述吸附材料;以实现所述吸附材料的循环使用。
2.如权利要求1所述的含氯砷工业废水的资源化处理方法，其特征在于，所述解析液为水;或者，所述解析液为过滤所述吸附材料后的溶液。
3.如权利要求2所述的含氯砷工业废水的资源化处理方法，其特征在于，还包括如下步骤：
检测过滤所述吸附材料后解析液中氯离子和/或砷酸离子的浓度，并判断检测结果是否符合富集条件;
当检测结果符合富集条件时，对溶液中的氯离子和/或砷酸离子采取提取处理，以提取出相应的化学产品。
4.如权利要求3所述的含氯砷工业废水的资源化处理方法，其特征在于，所述当检测结果符合富集条件时，对溶液中的氯离子和/或砷酸离子采取提取处理的步骤，具体包括如下步骤：
所述检查结果为氯离子符合富集条件时，采用化学结晶方法，得到氯盐类产品;
和/或，所述检测结果为砷酸离子符合富集条件时，加入沉淀剂，得到砷酸沉淀类产品。
5.如权利要求1所述的含氯砷工业废水的资源化处理方法，其特征在于，在所述在废水溶液中，加入预设量的活性钙铋锑基组合基团无机吸附材料，同时启动加热操作和搅拌操作的步骤之前，还包括如下步骤：
在工业废水中加入预设量的浓硫酸，同时通入预设量的氮气，以将所述工业废水冷却至第一温度范围，结晶析出第一结晶物;
过滤所述第一结晶物，将过滤第一结晶物的后的溶液冷却至第二温度范围，结晶析出第二结晶物;
过滤所述第二结晶物后，得到所述废水溶液。
6.如权利要求5所述的含氯砷工业废水的资源化处理方法，其特征在于，所述第一温度范围为5-20℃，所述第二温度范围为1-5℃。
7.如权要求1所述的含氯砷工业废水的资源化处理方法，其特征在于，所述加热操作中，加热到30℃-60℃;所述搅拌操作中，搅拌操作的时间为1-3小时。
8.如权要求1所述的含氯砷工业废水的资源化处理方法，其特征在于，所述吸附材料包括钙氧化物、铋氧化物和锑氧化物。
9.如权要求1所述的含氯砷工业废水的资源化处理方法，其特征在于，所述吸附材料的制备方法包括如下步骤：
将钙氧化物、铋氧化物和锑氧化物，按照1:1:8~1:3:20的比例混合，以形成固体混合物;
将所述固体混合物与清水，按照固液比1:2混合加入搅拌器;
在温度25℃~55℃条件下，启动所述搅拌器搅拌2~3小时;并且，在搅拌期间，每隔20~30分钟，加入浓度为1%~5%的稀硫酸，以起到活化材料的作用;
搅拌完毕，所述搅拌器中形成中间态材料后，过滤出所述中间态材料;
将所述中间态材料与清水，按照固液比1:2混合加入反应器;
在所述反应器中加入碱液，以调节PH至8~12;
在温度55℃~75℃条件下，启动反应器搅拌1-2小时后，最终获得成品，过滤得到所述成品。
说明书
一种含氯砷工业废水的资源化处理方法
技术领域
本发明涉及环保设备技术领域，尤其涉及一种含氯砷工业废水的资源化处理方法。
背景技术
工业废水若没有经处理就进入自然水体，水中的生态系统就会受到严重的破坏。水质的不断下降会导致渔业受到严重影响，超过一定程度时，甚至会对地下水产生污染。
尤其是工业废水中氯和砷危害严重，国内外常用的化学沉淀法分别析出工业废水中氯离子和砷酸离子，再分别将析出的氯和砷送入专业的设备或厂房中处理，以避免氯离子和砷酸离子直接外排进入大自然。
然而，现有的沉淀法对废水的处理，需要消耗大量的沉淀剂，未考虑沉淀剂的循环使用，极大的增加了处理的成本。
因此，有必要提供一种新的含氯砷工业废水的资源化处理方法，以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种含氯砷工业废水的资源化处理方法，用于解决相关技术的废水处理沉淀剂消耗过高且未考虑循环利用的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供的含氯砷工业废水的资源化处理方法，包括如下步骤：
S10，在废水溶液中，加入预设量的活性钙铋锑基组合基团无机吸附材料，同时启动加热操作和搅拌操作;以与溶液中的氯离子和/或砷酸离子反应生成吸附渣;
S20，过滤出搅拌后溶液中的所述吸附渣;以留待解析再生所述吸附材料;
S30，在过滤溶液中加入预设量的硫酸，再次加入预设量的所述吸附材料，并同时启动加热操作和搅拌操作;以与溶液中剩余的氯离子和/或砷酸离子再次反应生成吸附渣;
S40，过滤出搅拌后溶液中的所述吸附渣;以留待解析再生所述吸附材料;
S50，检测过滤后溶液中氯离子和/或砷酸离子的浓度，判断检测结果是否符合处理要求;
S51，当检测结果符合处理要求时，过滤后溶液进行回用，或者达标外排;
S52，当检测结果不符合处理要求时，再次进入所述在过滤溶液中加入预设量的硫酸，再次加入预设量的所述吸附材料，并同时启动加热操作和搅拌操作的步骤;
本实施例中，所述处理要求可以为：氯离子浓度≤2.4g/L和/或砷酸离子的浓度≤4.7g/L。用户可以根据实际生产情况以及市场的要求，对处理要求进行适当的调整，仅需满足生产正常进行即可。
S60，收集前述步骤中的所述吸附渣，加入预设量的解析液后，边加碱性材料边搅拌，直到PH值保持碱性，并不再下降为止;以将所述吸附渣解析再生为所述吸附材料以及含有氯离子和/或砷酸离子的溶液;
本实施例中，所述碱性材料为碳酸钠和/或氢氧化钠。
S70，过滤出解析再生后的所述吸附材料;以实现所述吸附材料的循环使用。
作为本发明的一种优选的方式，所述解析液为水;或者，所述解析液为过滤所述吸附材料后的溶液。
作为本发明的一种优选的方式，含氯砷工业废水的资源化处理方法还包括如下步骤：
S80，检测过滤所述吸附材料后解析液中氯离子和/或砷酸离子的浓度，并判断检测结果是否符合富集条件;
S81，当检测结果符合富集条件时，对溶液中的氯离子和/或砷酸离子采取提取处理，以提取出相应的化学产品。
本实施例中，所述富集条件可以为所述氯离子和/或所述砷酸离子的浓度≥230g/L。用户可以根据实际生产情况以及市场的要求，对富集条件进行适当的调整，仅需满足生产正常进行即可。
作为本发明的一种优选的方式，所述步骤S81具体包括如下步骤：
S811，所述检查结果为氯离子符合富集条件时，采用化学结晶方法，得到氯盐类产品;
和/或;
S812，所述检测结果为砷酸离子符合富集条件时，加入沉淀剂，得到砷酸沉淀类产品。
作为本发明的一种优选的方式，在所述步骤S10之前，还包括如下步骤：
S11，在工业废水中加入预设量的浓硫酸，同时通入预设量的氮气，以将所述工业废水冷却至第一温度范围，结晶析出第一结晶物;
S12，过滤所述第一结晶物，将过滤第一结晶物的后的溶液冷却至第二温度范围，结晶析出第二结晶物;
S13，过滤所述第二结晶物后，得到所述废水溶液。
作为本发明的一种优选的方式，所述第一温度范围为5-20℃，所述第二温度范围为1-5℃。
作为本发明的一种优选的方式，所述加热操作中，加热到30℃-60℃;所述搅拌操作中，搅拌操作的时间为1-3小时。
本发明提供一种吸附材料;所述吸附材料包括钙氧化物、铋氧化物和锑氧化物。
本发明提供一种吸附材料的制备方法;所述吸附材料的制备方法包括如下步骤：
S1，将钙氧化物、铋氧化物和锑氧化物，按照1:1:8~1:3:20的比例混合，以形成固体混合物;
S2，将所述固体混合物与清水，按照固液比1:2混合加入搅拌器;
S3，在温度25℃~55℃条件下，启动所述搅拌器搅拌2~3小时;并且，在搅拌期间，每隔20~30分钟，加入浓度为1%~5%的稀硫酸，以起到活化材料的作用;
S4，搅拌完毕，所述搅拌器中形成中间态材料后，过滤出所述中间态材料;
S5，将所述中间态材料与清水，按照固液比1:2混合加入反应器;
S6，在所述反应器中加入碱液，以调节PH至8~12;
S7，在温度55℃~75℃条件下，启动反应器搅拌1-2小时后，最终获得成品，过滤得到所述成品。
本发明提供的含氯砷工业废水的资源化处理方法中，收集前述步骤中的所述吸附渣，加入预设量的解析液后，边加碱性材料边搅拌，直到PH值保持碱性，并不再下降为止;以将所述吸附渣解析再生为所述吸附材料以及含有氯离子和/或砷酸离子的溶液;过滤出解析再生后的所述吸附材料，以实现所述吸附材料的循环使用;从而解决了相关技术中，废水处理沉淀剂消耗过高且未考虑循环利用的技术问题。
进一步的优选方式中，本发明提供的含氯砷工业废水的资源化处理方法还具有如下优点：
(1)吸附材料能够与溶液中的氯离子和砷酸离子反应生成吸附渣;解决了同时含有氯和砷的废水溶液的净化问题;
(2)当检测结果符合富集条件时，对溶液中的氯离子和/或砷酸离子采取提取处理，以提取出相应的化学产品;能将氯离子和砷酸离子富集后，做资源化产品利用;
(3)当检测结果不符合处理要求时，再次进入所述在过滤溶液中加入预设量的硫酸，再次加入预设量的所述吸附材料，并同时启动加热操作和搅拌操作的步骤;在反应容器中，反应容器的空间有限，投入过多的吸附材料时，使得吸附材料与溶液无法充分的混合反应;采用多段组合的方式，去除溶液中的氯离子和砷酸离子，灵活调整工艺流程;
使得能逐步的处理超高浓度氯离子含量的废水溶液，比如，氯离子含量为150g/l以上;并能根据氯离子浓度以及需要，将氯离子浓度降到目标值。
(4)在工业废水中加入预设量的浓硫酸，同时通入预设量的氮气，以将所述工业废水冷却至第一温度范围，结晶析出第一结晶物;过滤所述第一结晶物，将过滤第一结晶物的后的溶液冷却至第二温度范围，结晶析出第二结晶物;
能将同时含有两种氯盐的废水，通过工艺组合巧妙地分离出资源化的两种结晶物产品。（发明人刘湘雄）
