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用化成箔废水制取红矾钠的工艺研究
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摘要
含铬废水处理研究的意义不仅在于处理后水质达到排放标准,更在于资源的回收利用。本文在充分阅读了国内外含铬废水处理文献的基础上,提出了化成箔生产企业的含Cr废水资源化和无害化处理新工艺。工艺包括还原—沉淀—氧化—酸化—浓缩制取红矾钠等工序,并分别对前三个阶段的工艺条件进行了较系统地研究。试验结果表明,在合适的条件下,铬的回收利用率达到79%以上,制得红矾钠晶体。进行了初步的技术经济分析。
     有机物蔗糖作为还原剂,将Cr(Ⅵ)(浓度27 g/L)还原为Cr(Ⅲ),通过试验获得了较理想的工艺参数:对100 mL水样,蔗糖的用量为2.6 g,反应温度为97℃,反应时间8 min。还原率98.9%。
     沉淀Cr(Ⅲ)(包括由Cr(Ⅵ)还原产生的Cr(Ⅲ)及水样中原来已有的Cr(Ⅲ)(浓度20 g/L))。试验得到较理想的工艺参数:反应温度维持在60~70℃左右,100 mL水样消耗NH_4HCO_324克,NaOH消耗量15 g,得到Cr(OH)_3沉淀8.69 g;Cr(Ⅲ)去除率93.9%。
     在强碱性条件下用H_2O_2将Cr(OH)_3中的Cr(Ⅲ)氧化成CrO_4~(2-)。较理想的工艺参数为:对8.69 g Cr(OH)_3,当pH维持在13.5,反应时间为40分钟时,消耗29 mL H_2O_2、14.6 g NaOH,氧化率达92.1%。
     用H_2SO_4将pH值调到2,91.5%的CrO_4~(2-)转化成Cr_2O_7~(2-)。
The research significance of Cr-contained wastewater treatment not only lies in making the concentration of pollutants in the discharged water below the discharge standard limit but also in recycling the resource. Based on reviewing internal and external relative literature, this paper presents a new recycling and innocuous process to reclaim Cr(VI) and Cr (III) from the industrial wastewater generated by a chemosynthesis aluminum-foil plant in Guangdong province, then produce Na_2Cr_2O_7 with it. The whole process involves five major steps: reducing, chromium-precipitation, oxidation, acidizing and concentration. Series experiments were performed to grope the optimum process parameters for the first three steps. The results indicate that under certain process parameters the total recovery rate could be more than 79% while the final production is Na_2Cr_2O_7. Later, a primary economical analysis was made.Adopting sugar as reducer to reduce the Cr (VI) in sample (which concentration is 27 g/L) to Cr (III). For 100 mL wastewater sample the optimum dosage of reducer was 2. 6 g, the optimum reaction temperature was 97℃, the optimum reaction duration was 8 minutes while the reducing rate was
    98. 9%.In order to precipitate the reduced Cr(III) and the original existed Cr (III) ( which concentration is 20 g/L) in water sample, MH_4CO_3 and NaOH were put in. The optimum process parameters are as follows: for 100 mL reduced sample, 24 g NH_4HCO_3 and 15 g NaOH were consumed and produced Cr(OH)_3 8.69 g, while the reaction temperature fluctuated between 60 and 70℃. Totally, 93.9% Cr (III) was got rid of from the sample.Transforming the Cr(III) in Cr(OH)_3 sediment into CrO_4~2-with H_2O_2 under the condition of high pH value. The optimum process parameters are as follows: for 8.69g Cr(OH)_3 maintaining the pH value at 13. 5, 29 mL H_2O_2 and 14. 6 g NaOH were consumed. 40 minutes later, the oxidation rate was 92. 1%.Adopting H_2SO_4 to regulate the pH value, when pH = 2, 91. 5% CrO_4~2- transformed to Cr_2O_7~2-Treating 1000 kg wastewater could produce 93 kg Na_2Cr_2O_7 crystal, the gross profit is about 726 Yuan RMB per ton production. Hence, considerable economic benefits could be achieved.
引文
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