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柠檬酸铝废水的处理思路

作者:lyhb来源:漓源环保 浏览次数: 日期:2019.05.23

   随着石化工业的迅速发展, 原油的二次加工能力逐渐提高, 这使得炼油催化剂的报废量逐年增加, 废催化剂中含有大量的金属铝离子, 所以在废催化剂复活的过程中, 常常会产生大量的含铝酸性废水。同时废水中还含有大量的柠檬酸, 水中绝大多数铝离子与柠檬酸根反应, 生成稳定的柠檬酸铝络合物, 以胶体状态的铝以及柠檬酸铝分子状态存在。络合态重金属多数具有很高的水溶性, 且在广泛的pH范围内能够稳定存在, 现有化学中和沉淀等技术工艺难以将其去除, 采用乳状液膜法从柠檬酸工业废水中分离柠檬酸, 具有工艺简单, 高效快速等优点。乳状液膜法是此类工业废水处理的一个方向。
   乳状液是通过剪切力与搅拌的作用, 将一种以液珠形式的液体分散到另一种不相溶的液体所形成的, 并且是一种典型的胶体分散体系。乳状液中把液珠存在的液相称为分散相;另一种连成一片的液体被称为分散介质, 也叫做连续相。
   从原理上看, 在强酸条件下, 络合态的柠檬酸铝分离开, 形成离子态的柠檬酸根和铝离子, 当废水与乳液接触时, 首先, 在外相与膜相间由TOA萃取柠檬酸形成配合物, 其次, 所形成的配合物在膜相内转移, 在膜相与内相界面间由Na2CO3反萃取柠檬酸根形成柠檬酸钠, 三辛胺载体再生返回,通过传质机理可知, 废水中的柠檬酸透过液膜浓缩在乳状液中, 铝离子留在废水中, 达到柠檬酸和铝分离的目的。静止一段时间后, 上层是萃取柠檬酸后的乳状液, 下层是含有离子态铝的废水, 下层废水用化学沉淀法将铝离子去除。
   在酸性条件下分离开的柠檬酸和铝, 在加碳酸氢钠形成沉淀的过程中会改变废水的pH, 导致离子态的柠檬酸和铝又会形成络合态的柠檬酸铝化合物, 铝离子难以形成沉淀。所以, 柠檬酸萃取效果好, 废水中残留的柠檬酸少, 则铝离子的去除率高。
   采用乳状液膜法, 以萃取柠檬酸为目的, 通过对制乳条件进行分析和优化, 成功得到制乳的最佳条件, 研究结果表明, 当6501为2g·50mL煤油、正三辛胺为1.5mL、Na2CO3溶液浓度为1mol·L-1、Roi=1∶1、Rw=1∶5、制乳速度6000r·min-1、制乳时间为20min、搅拌速度300r·min-1、搅拌时间为25min, 柠檬酸的萃取效率为60%。混合分离后的下层溶液, 用化学沉淀法处理, 陈化2到3天后, 铝离子去除率可达到80.2%。破乳后, 浓缩在内水相中的柠檬酸可回收再利用, 而处理过的废水中依然含有柠檬酸, 也可以综合利用这部分水, 不会造成二次污染, 提高了资源利用率。

 

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