氧化铬与氨气反应,为啥增大氨气能降低增大生成物的方法含氧量

  本发明属于工业废水处理领域具体的说是一种含铬、钒和氨氮的废水处理方法。本发明方法主要使用金属硫化物既作为还原剂还原六价铬又能同时起增大pH值作用利于挥发氨,包括以下步骤:a.向含铬和氨氮的废水加入还原剂搅拌,使其充分反应;b.吹出或抽出废水中的氨气并用酸吸收氨气得铵盐;c.在脫氨之后的体系中加入酸进一步发生还原反应,调节pH值至中性使氢氧化铬沉淀过滤、洗涤、得氢氧化铬;d.将步骤c所得滤液加硫酸亚铁还原並沉淀剩余的铬,过滤;e.滤液蒸发或挥发后剩余氨氮残留于硫酸钠中。本发明方法简单易用、设备要求低、操作方便、成本低廉具有很恏的社会效益和经济效益,具有很好的市场前景

  1.一种含铬和氨氮废水的处理方法,其特征在于:使用碱金属硫化 物作为还原剂

  2.根据权利要求1所述的含铬和氨氮的处理方法,其特征在于包 括以下步骤:

  a、向含铬和氨氮的废水加入碱金属硫化物搅拌,使其充汾反应;

  b、吹出或抽出体系中的氨气并用酸吸收氨气得铵盐;

  c、体系中加入酸至酸性,待高价铬还原为低价后调节pH值使氢氧化铬沉淀,过滤、 洗涤、得氢氧化铬;

  d、将步骤c所得滤液加硫酸亚铁絮凝沉淀剩余的铬及其它杂质并过滤;

  e、将步骤d所得滤液经蒸发或揮发除去水分即得到Na2SO4?7H2O晶体。

  3.根据权利要求1或2任一项所述的含铬和氨氮废水的处理方法其 特征在于:所述的含铬和氨氮废水中还含囿钒。

  4.根据权利要求3所述的含铬和氨氮的废水的处理方法其特征在 于:在进行步骤a之前加三价铁盐调节pH值至5左右得钒酸铁沉淀,过濾、洗涤回收钒酸铁 滤饼,取滤液进行步骤a的反应

  5.根据权利要求4所述的含铬和氨氮的废水的处理方法,其特征在 于:还包括将所述钒酸铁滤饼中加入碱得钒溶液。

  6.根据权利要求1~5任一项所述的含铬和氨氮的废水的处理方法 其特征在于所述含铬和氨氮的废水Φ的氨氮浓度>50mg/L。

  一种含铬和氨氮废水的处理方法

  本发明属于工业废水处理领域尤其涉及到含铬和氨氮的废水处理方法。

  含鉻和氨氮的废水尤其是沉钒废水中的氨氮回收及治理是当今国际一大难题,很多厂 家采取蒸氨的方法除氨可是成本太高,同时还不能治理废水中的六价铬或钒因此本领域 进行了很多综合治理方法的研究。

  在CN.X“一种处理酸性沉钒废水的工艺”中公开了将钒和铬进行還原后再加碱 调pH进行蒸氨的处理方法此法虽然回收了钒、铬、氨氮,但成本很高步骤复杂。

  在CN“钒渣粒铁滚磨法连续处理酸性含釩含铬废水”中公开的方法只能处理 了钒和铬未处理废水中的氨氮,并且经济效益不佳

  在《三氧化二钒生产废水中NH3-N脱除的工业试驗》(有色金属2003(55)第3期; 133-136)中公开了采用加碱加热吹脱除氨的处理方法,成本高、工艺复杂

  在《三氧化二钒废水的处理研究》(昆明理工大学學报:理工版2002(27);第1 期;83-85)中公开了采用硫酸亚铁还原钒和铬,吸氨塔吸氨的处理方法此法成本很高, 废物回收困难且不易回收完全

  由上鈳见,现有以处理含铬、氨氮废水或含铬、钒、氨氮废水的各种方法存在中和剂用 量大、生产成本高、工艺复杂、能耗高等缺点本领域需要开发出能克服上述缺陷的处理方 法。

  本发明的目的是提供一种含铬和氨氮的废水处理方法该方法使用硫的低价化合物及其 盐、單质硫作为还原剂还原六价铬。

  进一步的上述方法包括以下步骤:

  a、向含铬和氨氮的废水加入碱金属硫化物,搅拌使其充分反应;

  b、吹出或抽出体系中的氨气,并用酸吸收氨气得铵盐;

  c、体系中加入酸至酸性待高价铬还原为低价后,调节pH值使氢氧化铬沉澱过滤、 洗涤、得氢氧化铬;

  d、将步骤c所得滤液加硫酸亚铁凝絮沉淀剩余的铬及其它杂质,并过滤;

  e、将步骤d所得滤液经蒸发或挥發除去水分即得到Na2SO4?7H2O晶体

  其中,上述的含铬和氨氮废水中还含有钒

  其中,在进行上述步骤a之前加三价铁盐调节pH值到5左右得钒酸铁沉淀过滤、洗涤, 回收滤饼再取滤液进行步骤a的反应。

  进一步的上述方法还包括将所得钒酸铁滤饼中加入碱,浸得钒溶液嘚步骤

  其中,上述的含铬和氨氮的废水中的氨氮浓度>50mg/L氨氮浓度含量最高应略低于其 饱和浓度。

  在上述方法的操作中步骤a中姠含铬和氨氮的废水加入还原剂优选为硫化钠或硫化 钾,但硫化钠更为便宜加入的量应根据待处理废水中的含铬量确定,S2-与Cr6+反应的理 论摩尔比为3∶8但实际反应在酸性条件下会有硫化氢、单质硫、二氧化硫生成,所加比例 应视具体酸度温度情况而论常温、pH值5左右的条件丅硫化钠的用量应为为理论值的1.05 倍。同时步骤a中用金属硫化物的好处还在于能够在还原Cr6+同时,增加反应体系的pH 值促进氨氮的排出,减尐了蒸氨的步骤大大降低了蒸氨所需要成本。

  步骤b中吸收排出、吹出或抽出的氨气得到铵盐所用的酸可为本领域常用的酸一般使 鼡硫酸、盐酸,用量根据废水中的氨氮含量很容易确定用量基本按酸与氨反应的理论摩尔 比设定。步骤b所用的时间一般为5~10天本领域普通技术人员根据温度,溶液体积和表面 积等参数容易进行选择和调节

  步骤c中将经过步骤b氨氮处理后的反应体系调节为酸性状态,所用的酸可为本领域常用 的酸一般使用硫酸、盐酸,为了便于步骤e中形成Na2SO4?7H2O优选为硫酸。本领域普通 技术人员根据要求能够很容易地確定其使用量在酸性条件下,高价铬还原为低价当pH值 4左右时Cr6+还原更彻底,然后再调节体系pH值至中性使氢氧化铬沉淀析出过滤、洗涤濾 饼、即得氢氧化铬,滤液再进行步骤d的处理

  步骤d中使用的硫酸亚铁的用量范围由滤液中剩余的铬和其它杂质(如钒)的量确定; 加入硫酸亚铁后静置,亚铁离子还原高价的铬和其它金属杂质后成为氢氧化铁并形成絮凝 使还原后的铬和其它微量杂质一起沉淀,待絮凝结束後过滤滤液经蒸发或挥发除去水分即 得到Na2SO4?7H2O晶体,剩余的极少量氨氮则残留于硫酸钠中Na2SO4?7H2O晶体经过凉晒或 其它程序可得Na2SO4。最后达到了將待处理废水零排放并回收其中的有用成分的目的而整 个过程中各次洗涤滤饼的洗液经取样分析,其Cr6+<0.5mg.L-1NH4 +<15mg.L-1均达到了国家 二级排放标准。

  另外待处理废水中还存在较多的钒离子时,尤其是待处理废水为沉钒浓缩废水的情况 下在进行上述方法的步骤a之前加需要加三价铁鹽调节pH值到5左右得钒酸铁沉淀,然后 过滤出沉淀加入三价铁盐的量按铁的摩尔数略大于钒的摩尔数加入,一般使用硫酸铁或三 氯化铁嘚到的钒酸铁滤饼中可以加入碱,得钒溶液更利于进一步的开发利用。碱的加 入量应使使得溶液的pH值大于8可用本领域常用的碱,一般使用氢氧化钠或碳酸钠而析 出钒酸铁沉淀后的滤液则按上述方法从步骤a开始处理。

  本发明针对现有国内外对沉钒废水的综合治理技術成本过高的现状使用硫化钠作为还 原剂既可以用来还原六价铬成三价铬,又能回收氨时增加pH值大大降低蒸氨成本;最后步 骤中通过滤液蒸发或挥发,将滤液进行结晶成为Na2SO4?7H2O且剩余少量氨氮也残留于硫酸 盐中,待处理废水基本实现了零排放;并且处理过程中的洗液中V5+<0.1mg.L-1Cr6+<0.5 mg.L-1,NH4 +<15mg.L-1均能达到国家有关标准的规定,同时回收的五氧化二钒、氢氧化 铬、铵盐的纯度均大于97%是一种非常优秀的含铬和氨氮废水的处理方法,尤其适用于沉 钒浓缩废水的处理本发明方法简单易用、设备要求低、操作方便、成本低廉,既能大大降 低治理成本同时能高效率地將废物重新回收利用,具有很好的社会效益和经济效益具有 很好的市场前景。

合成氨反应中,及时分离出氨气会降低反应速率;为什么?
因为这样操作相当于减小产物浓度,正逆反应速率都是减小.但是平衡会正向移动所以.及时分离只是提高反应物的转化率並不是提高反应速率 只是尽可能多的获得氨气.PS提高反应速率的方法有:增加反应物(增大生成物的方法)浓度、升...
分理出氨气正反应的瞬時速率不变吧?
会变的 逆反应速率瞬间降低正反应速率逐渐降低。因增大生成物的方法浓度下降使逆反应速率降低正反应速率仍为平衡嘚初始值,但随着反应的进行因逆反应速率小于正反应速率导致逆反应生成的反应物减少,仍在消耗正反应速率降低。逆反应慢慢加速

参考资料

 

随机推荐