一种硫酸钠废水的处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种硫酸钠废水的处理方法。所述处理方法包括以下步骤：向硫酸钠废水中加入化学沉淀剂，然后将反应液过滤，得到硫酸盐沉淀和磷酸二氢钠溶液；将含锌物质加入到磷酸二氢钠溶液中，反应2～24h，然后将反应液过滤，得到磷酸锌钠沉淀物与滤液。本发明能得到硫酸盐沉淀物和附加值更高的磷酸锌钠，且硫酸根离子和钠离子的回收率可以高达99.3%以上。
【专利说明】一种硫酸钠废水的处理方法
【技术领域】
[0001]本发明属于废水处理领域，具体涉及一种硫酸钠废水的处理方法。
【背景技术】
[0002]含硫酸钠废水是多个行业中常见的一种污染源，如果不经净化处理直接排放到自然环境中，会导致水体和土壤的盐度升高，破坏土壤结构，导致土壤板结，不利于动植物的生长，对环境造成污染。目前硫酸钠废水的处理方法大致有两种:一是加入石灰水使之生成硫酸钙沉淀和氢氧化钠溶液；二是对其进行浓缩结晶，提取硫酸钠。显然，这两种方法都只能得到低附加值的工业产品；若想制备干态的产品，能耗又非常高。这两种方法的根本缺点在于:硫酸根离子和钠离子的回收率较低，处理后的水中钠离子的浓度依然很高。
【发明内容】
[0003]为解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的目的在于提供一种硫酸钠废水的处理方法，通过该方法可以在高转化率下使硫酸根及钠离子分别以沉淀的方式从水中分离出来。
[0004]为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案:
[0005]一种硫酸钠废水的处理方法，包括以下步骤:
[0006]( I)向硫酸钠废水中加入化学沉淀剂，然后将反应液过滤，得到硫酸盐沉淀和磷酸二氢钠溶液；`
[0007](2)将含锌物质加入到步骤(1)得到的磷酸二氢钠溶液中，反应4~24h，然后将反应液过滤，得到磷酸锌钠沉淀物与滤液。
[0008]经过本发明方法处理后，硫酸钠废水中硫酸根离子和钠离子的回收率可以高达99.3%以上。
[0009]优选的，硫酸钠废水中的硫酸钠、化学沉淀剂和含锌物质的化学当量分别为1份、1份和2份。
[0010]优选的，步骤(1)中所述的化学沉淀剂为硫酸根离子沉淀剂和，磷酸或是与水反应只生成磷酸的化合物中的一种的组合；步骤(1)的具体操作过程如下:
[0011]Ca)将硫酸根离子沉淀剂加入硫酸钠废水中，反应4~24h，得到混合液；然后过滤，得到硫酸盐沉淀与氢氧化钠溶液；
[0012](b)将磷酸或与水反应只生成磷酸的化合物加入步骤(a)得到的氢氧化钠溶液中，生成磷酸二氢钠溶液。
[0013]更优选的，所述硫酸根离子沉淀剂与，磷酸或是与水反应只生成磷酸的化合物按照硫酸根离子沉淀剂和磷元素的化学当量分别为1份和2份。
[0014]更优选的，所述硫酸根离子沉淀剂为氧化钙、氢氧化钙、氧化钡或氢氧化钡中的一种。
[0015]更优选的，所述与水反应只生成磷酸的化合物为磷酸酐、偏磷酸或多聚磷酸中的一种。
[0016]更优选的，步骤(a)得到的硫酸盐沉淀经喷淋洗涤I~2次后烘干，淋洗液与氢氧化钠溶液混合进入下一操作步骤。
[0017]优选的，步骤(1)所述的化学沉淀剂为磷酸二氢钡或磷酸二氢钙；步骤(1)的具体操作过程如下:将磷酸二氢钡或磷酸二氢钙加入硫酸钠废水中，反应4~24h，然后过滤，得到硫酸盐沉淀与磷酸二氢钠溶液。
[0018]优选的，步骤(2)所述的含锌物质为金属锌、氧化锌、氢氧化锌和碳酸锌中的至少一种。
[0019]优选的，步骤(2)得到的磷酸锌钠沉淀物经喷淋洗涤I~2次后烘干。
[0020]本发明的原理为:向已知浓度的硫酸钠废水中依次加入化学沉淀剂和含锌物质，并对每一步骤得到的沉淀物进行分离、洗涤和干燥，从而得到硫酸盐沉淀物和附加值更高的磷酸锌钠，而硫酸根离子和钠离子的回收率可以高达99.3%以上。以上方法可以用如下化学反应式表示:
[0021]Na2S04+Ca0+H20 = CaSO4 丨 +2Na0H
[0022]Na0H+H3P04 = NaH2P04+H20 [0023]NaH2P04+Zn0 = NaZnPO4 丨 +H2O
[0024]与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果:
[0025](I)本发明硫酸钠废水的处理方法能使硫酸根离子及钠离子分别以沉淀的方式从水中分离出来，得到硫酸盐沉淀物和磷酸锌钠，硫酸根离子和钠离子的回收率高达99.3%以上。
[0026](2)本发明不需要浓缩结晶就能将废水中的钠元素沉淀下来，能耗低，且磷酸锌钠作为一种新型的大孔催化剂，具有极高的附加值。
【具体实施方式】
[0027]下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0028]实施例1
[0029]一种硫酸钠废水的处理方法，包括以下步骤:
[0030](I)取IL浓度为1.25mol/L的硫酸钠废水，向硫酸钠废水中加入70g氧化钙，反应24h，然后过滤，得到硫酸钙沉淀和氢氧化钠溶液；将硫酸钙沉淀淋洗2次后烘干，得到硫酸钙固体167g，理论产率为98.23%，折算后硫酸根离子的回收率达到98.23% ；
[0031](2)淋洗液与氢氧化钠溶液混合后，向混合液中加入283g质量分数为85%的磷酸，得到磷酸二氢钠溶液；
[0032](3)将200g氧化锌加入到步骤(2)得到的磷酸二氢钠溶液中，反应4h，然后过滤，得到磷酸锌钠沉淀物与滤液；将磷酸锌钠沉淀物淋洗I次后烘干，得到磷酸锌钠固体450g，理论产率为98.15%，折算后钠离子的回收率达到98.15%。
[0033]实施例2
[0034]一种硫酸钠废水的处理方法，包括以下步骤:
[0035](I)取IL浓度为1.25mol/L的硫酸钠废水，向硫酸钠废水中加入214g氢氧化钡，反应4h，然后过滤，得到硫酸钡沉淀和氢氧化钠溶液；将硫酸钡沉淀淋洗2次后烘干，得到硫酸钡固体290g，理论产率为99.57%，折算后硫酸根离子回收率达到99.57% ；
[0036](2)淋洗液与氢氧化钠溶液混合后，向混合液中加入200g偏磷酸，得到磷酸二氢钠溶液；
[0037](3)将312g碳酸锌加入到步骤(2)得到的磷酸二氢钠溶液中，反应16h，然后过滤，得到磷酸锌钠沉淀物与滤液；将磷酸锌钠沉淀物淋洗I次后烘干，得到磷酸锌钠固体454g，理论产率为99.23%，折算后钠离子的回收率达到99.23%。
[0038]实施例3
[0039]一种硫酸钠废水的处理方法，包括以下步骤:
[0040](I)取IL浓度为1.25mol/L的硫酸钠废水，向硫酸钠废水中加入292g磷酸二氢钙，反应24h，然后过滤，得到硫酸钙沉淀和磷酸二氢钠溶液；将硫酸钙沉淀淋洗2次后烘干，得到硫酸钙固体166g，理论产率为97.65%，折算后硫酸根离子回收率达到97.65% ;淋洗液与磷酸二氢钠溶液混合，进入下一个步骤；
[0041 ] (2)将243g氢氧化锌加入到步骤(1)得到的磷酸二氢钠溶液中，反应8h，然后过滤，得到磷酸锌钠沉淀物与滤液；将磷酸锌钠沉淀物淋洗I次后烘干，得到磷酸锌钠固体447g，理论产率为97.49%，折算后钠离子的回收率达到97.49%。
[0042]实施例4
[0043]一种硫酸钠废水的处理方法，包括以下步骤:
[0044](I)取IL浓度为1.25mol/L的硫酸钠废水，向硫酸钠废水中加入414g磷酸二氢钡，反应4h，然后过滤，得到硫酸钡沉淀和磷酸二氢钠溶液；将硫酸钡沉淀淋洗2次后烘干，得到硫酸钡固体288.4g，理论产率`为99%，折算后硫酸根离子回收率达到99% ;淋洗液与磷酸二氢钠溶液混合，进入下一个步骤；
[0045](2)将163g金属锌加入到步骤(1)得到的磷酸二氢钠溶液中，反应24h，然后过滤，得到磷酸锌钠沉淀物与滤液；将磷酸锌钠沉淀物淋洗I次后烘干，得到磷酸锌钠固体453g，理论产率为99%，折算后钠离子的回收率达到99%。
[0046]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种硫酸钠废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)向硫酸钠废水中加入化学沉淀剂，然后将反应液过滤，得到硫酸盐沉淀和磷酸二氢钠溶液； (2)将含锌物质加入到步骤(1)得到的磷酸二氢钠溶液中，反应2~24h，然后将反应液过滤，得到磷酸锌钠沉淀物与滤液。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，硫酸钠废水中的硫酸钠、化学沉淀剂和含锌物质的化学当量分别为1份、I~2份和1份。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤(1)中所述的化学沉淀剂为硫酸根离子沉淀剂和，磷酸或是与水反应只生成磷酸的化合物中的一种的组合；步骤(1)的具体操作过程如下: Ca)将硫酸根离子沉淀剂加入硫酸钠废水中，反应4~24h，得到混合液；然后过滤，得到硫酸盐沉淀与氢氧化钠溶液； (b)将磷酸或与水反应只生成磷酸的化合物加入步骤(a)得到的氢氧化钠溶液中，生成磷酸二氢钠溶液。
4.根据权利要求3所述的处理方法，其特征在于，所述硫酸根离子沉淀剂与，磷酸或是与水反应只生成磷酸的化合物的化学当量比为1:1。
5.根据权利要求3所述的处理方法，其特征在于，所述硫酸根离子沉淀剂为氧化钙、氢氧化钙、氧化钡或氢氧化钡 中的一种。
6.根据权利要求3所述的处理方法，其特征在于，所述与水反应只生成磷酸的化合物为磷酸酐、偏磷酸或多聚磷酸中的一种。
7.根据权利要求3所述的处理方法，其特征在于，步骤(a)得到的硫酸盐沉淀经喷淋洗涤I~2次后烘干，淋洗液与氢氧化钠溶液混合进入下一操作步骤。
8.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤(1)所述的化学沉淀剂为磷酸二氢钡或磷酸二氢钙；步骤(1)的具体操作过程如下:将磷酸二氢钡或磷酸二氢钙加入硫酸钠废水中，并反应4~24h，然后过滤，得到硫酸盐沉淀与磷酸二氢钠溶液。
9.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤(2)所述的含锌物质为金属锌、氧化锌、氢氧化锌和碱式碳酸锌中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤(2)得到的磷酸锌钠沉淀物经喷淋洗涤I~2次后烘干。
【文档编号】B01J27/18GK103880209SQ201410090322
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年3月12日 优先权日:2014年3月12日
【发明者】罗宏波, 马访中, 甄利军, 罗章志, 刘敏, 顾湘 申请人:广东宇星阻燃新材有限公司