专利名称：一种废碱液处理方法
技术领域：
本发明涉及一种工业废水的处理方法，特别是废碱液的处理方法。
废碱液主要来自于造纸厂(用碱液煮浆)、炼油厂(用NaOH溶液吸收H2S气体或洗涤油品中的硫化物)、乙烯厂(用碱液洗涤裂解气中的硫化物)，废碱液中一般含有大量的NaOH、Na2S、NaHS等有毒、有害物质。
现有技术中废碱液的处理一般采用盐酸中和法，将NaOH转化为NaCl，S2-转化为H2S燃烧或回收，该方法投资大、处理成本高、设备腐蚀严重，在各应用单位很难正常运行；也有采用湿式催化氧化法将S2-氧化为SO42-，从而达到无害化处理，但该方法需要高温、高压、操作危险性大、处理成本高，也未得到广泛应用；还有诸如从碱液回收硫酸钠等技术，但由于这些技术要么产生二次污染，要么投资庞大，不适宜工业化应用。
粉煤灰大约含有50％SiO2，20％Al2O3，还含有5％Fe2O3，3％MgO，6％CaO，2％K2O等物质，粉煤灰的比表面积很大，具有优良的吸附和混凝性能，据《粉煤灰综合利用》1996；(4)33-35等文献报道，有厂家利用粉煤灰的吸附、混凝性能脱除印染废水颜色、处理含氟废水，效果优良。
本发明的目的在于提供一种处理装置投资低、处理成本低、以废治废、反应后的产物可综合利用的废碱液处理技术，改变了投资庞大、要么二次污染严重的技术现状。
为实现本发明目的，采用的具体方法是首先将粉煤灰与废碱液混合，搅拌均匀，该步骤使粉煤灰大量吸附废碱液，然后将混合物加热使其充分发生反应，废碱液中的碱度大幅度降低的同时，硫化物、碳酸钠、氢氧化钠等有毒、有害物质得以转化成无毒、无害物质，并且提高反应产物中水溶性硅含量。反应完毕的产物可用于制备高效含硅复合肥。
本发明中所述的废碱液可以是炼油厂脱硫废碱液、或乙烯脱硫碱液、或造纸厂废碱液等等。
粉煤灰具有很大的比表面积，但其50％SiO2中只有0.005％是植物可吸收利用的有效硅，即水溶性硅；废碱液中一般含有大量的NaOH、Na2S、NaHS等物质；粉煤灰的加入量取决于废碱液的种类及所含物质。本发明的发明机理是利用粉煤灰巨大的比表面积首先吸附废碱液中NaOH、Na2S、NaHS等物质；其次已被吸附的碱类物质可以激活部分粉煤灰中的金属氧化物形成活化中心，其可作为S2-向SO42-转化的反应催化剂，反应脱除硫化物的同时也降低了混合物中的碱度，加热温度一般不超过350℃。
为了提高效率，本发明还可对不同的废碱液，有针对性地向粉煤灰与废碱液的混合物中添加能参与反应或可作为催化剂的金属氧化物如Mn，Fe，Cu，K等的金属氧化物，以加快反应速度。由于反应产物最后可用于制备含硅复合肥，所以避免使用重金属。
废碱液采用本发明的废碱液处理方法处理后，硫化物可脱除80％以上；碱度可脱除50％以上；有效硅含量可达0.45％以上，与粉煤灰相比其有效硅含量提高了100倍左右，达到了利用粉煤灰处理废碱液，反应产物又可制备含硅复合肥的目的。本发明的废碱液处理方法具有处理装置投资低、处理成本低、经济效益好等优点。
实施例1乙烯生产厂废碱液有害物质含量wt％NaOH Na2S NaHS Na2CO3NaHCO3有机物2.3 1.2 0.9 7.1 5.6 0.05将300克粉煤灰、100ml乙烯脱硫废碱液充分混合，将混合物加入反应器，在120℃条件下加热150分钟。反应结束后，混合物中硫化物降低了87％、碱度降低了55％、水溶性硅含量达到了0.65％。水溶性硅含量的测定采用硅钼黄光度法。
实施例2造纸厂废碱液有害物质含量PH固形物wt％COD/mg.L-1SS/mg.L-111.5 12.68050015342将300克粉煤灰、50ml造纸厂废碱液充分混合，加入0.25克氧化锰；将混合物加入反应器，在65℃条件下加热66分钟。反应结束后，混合物中硫化物降低了82％、碱度降低了50％、水溶性硅含量达到了0.55％。
实施例3炼油厂废碱液有害物质含量NaOH/g.L-1RSNa/g.L-1Na2S/g.L-1R2S/g.L-10.05 34.68 12.63 6.01将300克粉煤灰、150ml炼油厂脱硫废碱液充分混合，加入0.25克四氧化三铁、0.15克氧化铜；将混合物加入反应器，在150℃条件下加热150分钟。反应结束后，混合物中硫化物降低了81％、碱度降低了58％、水溶性硅含量达到了0.75％。
实施例4将300克粉煤灰200ml实施例1中的乙烯脱硫废碱液充分混合，加入0.15克氧化钾，0.25克的氧化锰将混合物加入反应器，在120℃条件下加热150分钟。反应结束后，混合物中硫化物降低了89％、碱度降低了60％、水溶性硅含量达到了0.45％。
实施例5将300克粉煤灰、250ml实施例3中的炼油厂废碱液充分混合，加入0.35克三氧化二铁；将混合物加入反应器，在110℃条件下加热180分钟。反应结束后，混合物中硫化物降低了90％、碱度降低了65％、水溶性硅含量达到了0.60％。
权利要求
1.一种废碱液处理方法，其特征在于将粉煤灰与废碱液混合，搅拌均匀，然后将混合物加热使其充分发生反应，废碱液中的碱度大幅度降低的同时，硫化物、碳酸钠、氢氧化钠等有毒、有害物质得以转化成无毒、无害物质，并且提高反应产物中水溶性硅含量。
2.一种废碱液处理方法，其特征在于将粉煤灰与废碱液混合，搅拌均匀，加入能参与反应或可作为催化剂的金属氧化物，然后将混合物加热使其充分发生反应，废碱液中的碱度大幅度降低的同时，硫化物、碳酸钠、氢氧化钠等有毒、有害物质得以转化成无毒、无害物质，并且提高反应产物中水溶性硅含量。
3.根据权利要求2所述的废碱液处理方法，其特征在于所述的金属氧化物为Mn，Fe，Cu，K的氧化物。
全文摘要
本发明提供一种处理装置投资低、处理成本低、以废治废、反应副产可综合利用的废碱液处理技术,改变了投资庞大、要么二次污染严重的技术现状。具体方法是将粉煤灰与废碱液混合,必要时还可向其补加金属氧化物,加热使其充分发生反应,可大幅度降低废碱液中的碱度并将硫化物、碳酸钠、氢氧化钠等有毒、有害物质转化,并且提高反应产物中有效硅含量,反应完毕的产物可用于制备高效含硅复合肥。
文档编号C02F1/28GK1275534SQ0010848
公开日2000年12月6日 申请日期2000年6月9日 优先权日2000年6月9日
发明者刘光利, 丁雪红, 牛进龙, 孙元俊, 刘发强, 胡秀燕 申请人:中国石油天然气股份有限公司兰州石化分公司, 中国石油兰州石化公司化工研究院