硅藻土从染料废水中回收亚硫酸钠

2019-03-17 06:54 | 作者:超超 |

吉林化学工业有限公司排放的工业废水中含有萘,萘酚,萘酚衍生物,na2so3和nahso3,其中na2so3占14.84%。为了提取废水中的na2so3晶体,采用加热蒸馏有机物,筛网(滤纸)过滤,活性炭吸附等方法,但效果不理想。因此,硅藻土被用作试验的助滤剂。

1测试原理和方法

1.1原则

根据机械载流原理,助滤剂颗粒可携带杂质,吸附一定量的萘,萘酚,萘酚衍生物等杂质,使澄清液流出,达到过滤的目的。因此,助滤剂的结构,间隙尺寸,表面组成和吸附容量对滤液的透明度有很大影响。同时,滤液的粘度,密度和温度也对过滤效果有一定影响。该试验采用预涂方法,然后对主体进行过滤,预涂层作用是形成预涂层,从而延长助滤剂的过滤时间。助滤剂过滤过程主要形成滤饼。滤饼具有液体渗透性。在液体渗透过程中,助滤剂颗粒对杂质颗粒具有一定的吸附作用。如果没有助滤剂,则滤饼仅由杂质颗粒的沉降形成,并且液体的渗透性极差。

对于恒压过滤,应用carman方程

吨/V=[u2αcsymt/2δp2a3] V(1)

其中v——总流量在时间t(s),m3

u——滤液粘度,pa·s

0——滤波器阻抗,m/kg

Cs——过滤液体总渣量,kg/m3

Ym——过滤材料每单位面积的比阻抗,m-1

一个——滤饼面积,m2

Δp——过滤压力,pa

在式(1)中,如果滤饼是不可压缩的,则α不变,并且t/v与v成线性关系;如果滤饼是可压缩的,则α变化,并且t/v与v不是线性关系。线性关系有利于过滤(斜率越小,过滤越好),并且非线性关系不利于过滤。通过分光光度法测定萘酚染料工业废水滤液中的亚硫酸钠含量。溴百里酚蓝是一种酸碱指示剂,其颜色变化范围为ph=6.0-7.6,颜色从黄色变为蓝色。根据吸光度与浓度的关系,可以得到未知物中na2so3的百分比。

1.2试验方法

原水是吉林化学工业公司染料厂排出的工业废水(na2so3占14.84%),红棕色。助滤剂是由吉林大学物理化学实验室开发的高温硅藻土(包括无定形sio285%~94%)。亚硫酸钠和碳酸钠是分析级的。

如图1所示,过滤装置的过滤面积为3.85×10-5m2,直径为7.0×10-2m,高度为5.0×10-2m(取决于过滤)。过滤的目的是去除废水中5%以上的nahso3(2nahso3 + na2co3→2na2so3 + h2o + co2↑)。试验期间,在1kg废水中加入1.5×10-2kg的Na2co3,从进料口加入0.20l含有硅藻土助滤剂的废水,抽滤,在滤纸上形成预涂层(筛网) ;再次通过进料口加入液体并重复三次以完成预涂层。最后,引入具有一定比例助滤剂的废水并在压力下过滤。在所有过滤完成后,用少量蒸馏水重复过滤两次,以确保滤液中的Na 2 SO 3含量。通过分光光度法分析滤液中Na 2 SO 3的相对含量,加热并浓缩以除去过量的水和少量的苯酚。干燥后,得到白色结晶Na2so3。

2结果与讨论

2.1选择最佳剂量的助滤剂

预涂5.0×10-3kg(1.30kg/m2)助滤剂,主要过滤剂量为0.10×10-2,0.25×10-2,0.50×10-2,1.00×10-2,2.00×10- 2kg/l;压力表压力为4.90×104pa。各种助滤剂剂量的测试数据如表1所示。

试验结果表明,坡度小的过滤器具有良好的过滤效果,用量为0.50×10-2kg/l,坡度略大于1.00×10-2kg/l的用量,但两者的差异较小。 ,na2so3相对内容也很小。当用量为0.25×10-2kg/l时,斜率小,但用量太小,预涂层不均匀,过滤效果不理想,na2so3的相对含量也增加不多。因此,助滤剂的最佳量选择为0.50×10-2kg/l。助滤剂的过滤效果为0.10×10-2kg/l和2.00×10-2kg/l。前滤饼太薄不均匀,na2so3的相对含量小;后者有大量的助滤剂。滤饼太厚,影响过滤速度。尽管na2so3的相对含量增加,但该方法不是优选的。因此,在压力为4.90×104 Pa的情况下,预涂5.0×10-3 kg(1.30 kg/m 2)助滤剂,最佳主体过滤量为0.50×10-2 kg/l 。

表2各种过滤压力试验数据压力(×104pa)≤45≤0.90≤35≤0.80≤9.60斜率≤20≤0.01≤na2so3相对含量(%)≤8.21≤9.91≤9.92≤9.89≤ 8.84从试验中可以看出,当压力为2.45×104pa时,得到曲线;当压力为4.90×104pa时,得到一条直线,斜率为0.20,na2so3的相对含量增加到19.91%,压力为9.80×104pa。直线,斜率为零,na2so3的相对含量增加到19.89%;当压力为1.96×105pa时,斜率为零,但na2so3的相对含量不增加,主要原因是压力过大,流速太快,助滤剂没有起到吸附杂质的作用。可以看出,2.45×104pa和1.96×105pa的滤波效果不好,不理想。因此,最佳过滤压力应在(4.90和9.80)×104pa之间。3个结论

采用硅藻土钠作为助滤剂处理萘酚染料工业废水回收亚硫酸钠的过滤试验表明,应采用预涂5.0×10-3kg(1.30kg/m2)助滤剂。主过滤量应为0.50×10-2kg/l;压力应选择在(4.90~9.80)×104pa范围之间。滤液中亚硫酸钠的含量可以增加到23.92%,加热浓缩滤液,除去过量的水和少量的苯酚。干燥后,得到白色亚硫酸钠晶体,回收率为87.33%,纯度为89.81%。采用这种方法,过滤后的液体流速一般快于网状物,滤液澄清(浅粉红色),亚硫酸钠回收率高(筛网过滤率为74.71%),含量增加(筛选净过滤率为14.84%,纯度提高(筛网过滤为68.14%)。

硅藻土从染料废水中回收亚硫酸钠

根据数据报道,近年来,已经发现许多由它们分泌的微生物和大分子或聚合物化合物具有疏水性絮凝细颗粒的功能。结果还证实,某些微生物衍生物可以加速颗粒沉降,提高材料过滤速率,并减少滤饼水分。这种生化方法不仅产生理想的分子结构助滤剂,难以在化学反应中合成,而且不需要原料来源与化学反应一样严格。因此,使用助滤剂处理液体的分离技术将具有广阔的发展前景。



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