一种同步去除废水中氯离子、硫酸根和色度的方法

技术领域

本发明涉及污水治理技术领域，特别是涉及一种同步去除废水中氯离子、硫酸根和色度的方法。

背景技术

随着国家超低排放相关文件的逐步出台与实施，钢铁工业废水的治理和排放标准也越来越严格。焦化废水是钢铁工业废水中难处理废水之一，其来源主要是剩余氨水、煤气净化与化产回收过程中煤气冷凝水、检修过程中产生的清扫水等常规污水。焦化废水成分复杂，色度高，具有刺激性气味，氯离子浓度平均在1200mg/L左右，硫酸根浓度平均为1614mg/L左右。废水中阴离子氯离子和硫酸根浓度比较高，其大量存在不仅会对供水管网及供水设备等钢结构设备造成严重腐蚀，缩短设备使用寿命，还容易渗入地下水，破坏地下混凝土建筑设施，严重腐蚀钢铁工业基地设备设施。氯离子不容易被微生物所利用，硫酸根浓度大会造成水体恶臭以及色度大使得焦化废水难于实现处理后回用。

氯离子的去除一直以来都是一个技术难题，目前氯离子的去除方法主要有电解法、蒸馏法、离子交换法、膜分离、沉淀法等。其中，沉淀法容易操作，工艺简单，银离子、亚铜离子可使氯离子沉淀，但其投入成本太高，不适合工业上应用，其他方法处理成本也比较高，操作工艺较复杂。硫酸根的去除方法主要是氯化钡法、氯化钙法、膜分离、吸附法等，氯化钡法、氯化钙法操作简单，但氯化钡具有毒性，氯化钙法去除效果比较差。废水中的色度去除方法主要有吸附脱色、絮凝脱色、氧化法脱色、电化学脱色等。然而，在废水处理中单独设置一个指标专用处理技术，投入成本会比较高。

目前工业废水的排放和回用标准在氯离子、色度、硫酸根的指标上有一定的规定和要求，《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T 19923－2005)标准要求氯离子浓度≤250mg/L、硫酸盐≤250mg/L、色度≤30度。对于氯离子、硫酸根和色度的处理手段上有着分段进行处理，处理步骤较多，耗时较长。因此，为了提高回用水水质，维护工业设备稳定运行，开发高效、经济的钢铁工业废水高浓度阴离子和色度的同步处理技术具有重要的意义。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有焦化废水处理中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明其中一个目的是，克服现有焦化废水处理方法的不足，提供一种同步去除废水中氯离子、硫酸根和色度的方法。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：一种同步去除废水中氯离子、硫酸根和色度的方法，其包括如下步骤：

称取原料并混合：称取一定质量的CaO和NaAlO

分离滤液和沉淀物：静置等待溶液和沉淀分层后，过滤，收集滤液和沉淀物。

作为本发明所述同步去除废水中氯离子、硫酸根和色度的方法的一种优选方案，其中：还包括二次处理，所示二次处理为：分离滤液和沉淀物中得到的滤液加入与称取原料步骤相同摩尔比的CaO和NaAlO

作为本发明所述同步去除废水中氯离子、硫酸根和色度的方法的一种优选方案，其中：称取原料并混合和二次处理中，加入CaO和NaAlO

作为本发明所述同步去除废水中氯离子、硫酸根和色度的方法的一种优选方案，其中：称取原料并混合和二次处理中，搅拌条件为搅拌转速为300r/min，搅拌时间为2h。

作为本发明所述同步去除废水中氯离子、硫酸根和色度的方法的一种优选方案，其中：称取原料并混合和二次处理中，温度为室温25℃。

作为本发明所述同步去除废水中氯离子、硫酸根和色度的方法的一种优选方案，其中：称取原料并混合和二次处理中，CaO和NaAlO

作为本发明所述同步去除废水中氯离子、硫酸根和色度的方法的一种优选方案，其中：称取原料并混合和二次处理中，CaO、NaAlO

作为本发明所述同步去除废水中氯离子、硫酸根和色度的方法的一种优选方案，其中：称取原料并混合和二次处理中，CaO、NaAlO

作为本发明所述同步去除废水中氯离子、硫酸根和色度的方法的一种优选方案，其中：分离滤液和沉淀物、二次处理中得到的滤液相比称取原料氯离子、硫酸根离子浓度下降，色度减少。

作为本发明所述同步去除废水中氯离子、硫酸根和色度的方法的一种优选方案，其中：还包括滤渣回收利用，在分离滤液和沉淀物中得到的滤渣经过洗涤、干燥后，加入新的废水中搅拌反应，重复分离滤液和沉淀物步骤后过滤，收集滤液。

本发明中采用的原料为石灰和偏铝酸钠，石灰和偏铝酸钠都是常用的药剂，具有价格便宜的优点，并且原料中采用的石灰也是硬水软化普遍使用的药剂。本发明能够同时对废水中的氯离子、硫酸根、色度具有良好的去除作用，在操作方法上，本发明不需要对于温度、pH值进行调节，在减少了处理的成本的同时减少了处理的难度和操作步骤的繁琐程度，同时反应后产生的沉淀物能够二次利用，不会产生二次污染，节能环保，利于工业化生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为焦化废水的处理工艺流程图。

图2为焦化废水处理前后对比图。

图3为焦化废水处理后产生的滤渣样品图。

图2中左边为待处理废水，右边为处理后滤液，右边烧杯中的液体清澈透明，左边烧杯中的液体呈现淡黄色，左边烧杯中的液体透明程度也明显低于右边烧杯中的液体。

具体实施方式

本发明中采用的原料为容易获得石灰和偏铝酸钠，通过碳酸钙和偏铝酸钠之间反应发生共沉淀，并利用该反应体系同时去除废水中的色度，沉淀物的组成包括如下：水化氯铝酸钙(又称弗雷德盐)Ca

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

测定焦化废水中氯离子的浓度为1083.31mg/L，硫酸根浓度为1574.45mg/L，色度为120度，取300mL废水于500mL烧杯中，按照n(Ca):n(Al):n(Cl)＝11.25:5:1称取相应质量的CaO和NaAlO

实施例2

测定焦化废水中氯离子的浓度为1083.31mg/L，硫酸根浓度为1574.45mg/L，色度为120度，取300mL废水于500mL烧杯中，按照n(Ca):n(Al):n(Cl)＝22.5:10:1称取相应质量的CaO和NaAlO

实施例3

测定焦化废水中氯离子的浓度为1083.31mg/L，硫酸根浓度为1574.45mg/L，色度为120度，取300mL废水于500mL烧杯中，按照n(Ca):n(Al):n(Cl)＝33.75:15:1称取相应质量的CaO和NaAlO

实施例4

测定焦化废水中氯离子的浓度为1083.31mg/L，硫酸根浓度为1574.45mg/L，色度为120度，取300mL废水于500mL烧杯中，按照n(Ca):n(Al):n(Cl)＝11.25:5:1称取相应质量的CaO和NaAlO

实施例5

测定焦化废水中氯离子的浓度为1083.31mg/L，硫酸根浓度为1574.45mg/L，色度为120度，取300mL废水于500mL烧杯中，按照n(Ca):n(Al):n(Cl)＝22.5:10:1称取相应质量的CaO和NaAlO

实施例6

测定焦化废水中氯离子的浓度为1083.31mg/L，硫酸根浓度为1574.45mg/L，色度为120度，取300mL废水于500mL烧杯中，按照n(Ca):n(Al):n(Cl)＝33.75:15:1称取相应质量的CaO和NaAlO

实施例7

测定焦化废水中氯离子的浓度为1083.31mg/L，硫酸根浓度为1574.45mg/L，色度为120度，取300mL废水于500mL烧杯中，按照n(Ca):n(Al):n(Cl)＝22.5:10:1称取相应质量的CaO和NaAlO

根据实施例1～3中的氯离子去除率、硫酸根离子去除率和色度之间的关系，可以得到实施例2和实施例3中氯离子、硫酸根离子、色度的处理效果明显好于实施例1中处理效果，实施例2中氯离子去除效果略微低于实施例3，实施例2中硫酸根去除效果略微低于实施例3，去除效果基本相当，但是实施例3中原料的用料1.5倍于实施例2，在原料的成本上显著提升，所以优选实施例2中的Ca：Al：Cl比为优选的比例。

根据实施例4～6中的氯离子去除率、硫酸根离子去除率和色度之间的关系，可以得到实施例5中氯离子、硫酸根离子、色度的处理效果明显好于实施例4、实施例5中Ca：Al：Cl比为优选的比例。

结合实施例1～6中的氯离子去除率、硫酸根离子去除率和色度之间的关系，可以得到n(Ca):n(Al):n(Cl)＝22.5:10:1相较于单次去除更加适应于二次去除的步骤，在单次处理的过程中，n(Ca):n(Al):n(Cl)＝33.75:15:1与n(Ca):n(Al):n(Cl)＝22.5:10:1有着较好的处理效果，但是在二次处理去除的过程中，n(Ca):n(Al):n(Cl)＝22.5:10:1的处理效果相较n(Ca):n(Al):n(Cl)＝33.75:15:1有着明显的提升。

实施例7中的氯离子去除率、硫酸根离子去除率和色度数据表明，本发明的处理污染的方法在情况极为严重的情况下依旧可以起到良好的去除氯离子、硫酸根和色度的作用，处理污染能力极强。

本发明中采用的原料为石灰和偏铝酸钠，石灰和偏铝酸钠都是常用的药剂，采用的原料具有药剂成本低的优点，原料中采用的石灰有着硬水软化的作用，本发明能够同时对于废水中的氯离子、硫酸根、色度都具有良好的去除作用，有着处理步骤的简化作用，同时结合良好的处理效果，实现了在工业生产中工业废水的高效、综合治理，除此以外，本发明不需要对于温度、pH值进行调节，在减少了处理的成本的同时减少了处理的难度和操作步骤的繁琐程度，同时不会产生二次污染，节能环保，利于工业化生产。

鉴于一次处理和二次处理中不同的处理效果和所需要的处理成本，对于所需的不同的处理效果可以适当采用是否采用二次去除的步骤以实现去除效果和处理成本之间的平衡，灵活设置处理步骤以实现处理效果和处理成本之间的平衡。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。