專利名稱：一種堿式氯化銅生產(chǎn)廢水的處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及廢水處理領域，尤其是一種對堿式氯化銅生產(chǎn)廢水中的銅、氮元素進行處理的方法。
背景技術：
氮元素是植物不可缺少的營養(yǎng)元素，但如果排入水體，特別是流動較緩慢的湖泊、海灣，容易引起水中藻類及其他微生物大量繁殖，形成富營養(yǎng)化污染，大量消耗水中的溶解氧，使水體生態(tài)環(huán)境惡化，造成水體的“富營養(yǎng)化現(xiàn)象”。堿式氯化銅(BCC)生產(chǎn)廢水的主要成分為氯化銨及少量的銅離子、硫酸銨、氯化鈉，此種廢水的處理難度集中 體現(xiàn)在廢水中氨氮的去除問題，且因其中含有重金屬銅等其余雜質(zhì)而增加了其處理難度。現(xiàn)有的對此類廢水的處理方法主要有:離子交換法、膜分離法、電解法、蒸發(fā)法等。但是，現(xiàn)有的處理方法缺乏對亞銅離子的回收處理，使得部分含銅化合物流入環(huán)境，不僅浪費資源，還會對環(huán)境造成污染；另外，現(xiàn)有技術對于氨氮的處理效率不高，迫切需要一種更高效、高環(huán)保的處理方法，

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提供一種堿式氯化銅生產(chǎn)廢水的處理方法，包括如下步驟:步驟1:將所述生產(chǎn)廢水進行固液分離處理獲得第一上清液，想所述第一上清液中加入氨水形成混合體系，調(diào)節(jié)pH值為4.5 5.5 ;步驟I1:對所述混合體系進行氧化，使亞銅離子完全轉(zhuǎn)化為銅離子，獲得第一廢水；步驟II1:將所述第一廢水轉(zhuǎn)入離子交換系統(tǒng)吸附除去游離銅離子，獲得第二廢水；其中，所述離子交換系統(tǒng)包括多根填充有活性樹脂的串聯(lián)的反應柱，控制第一廢水在所述反應柱中的流量為8 10m3/h ；步驟IV:將所述第二廢水轉(zhuǎn)入蒸發(fā)系統(tǒng)進行蒸發(fā)獲得濃縮液，濃縮液經(jīng)過冷卻結(jié)晶，固液分離處理后獲得氯化銨。其中，所述步驟II是通過射流曝氣裝置及鼓風塔使所述混合體系進行氧化，控制射流曝氣裝置曝氣量為280m3/h、混合體系的流量為10m3/h。其中，所述蒸發(fā)系統(tǒng)是MVR蒸發(fā)器。其中，所述步驟IV中固液分離處理后獲得的濾液利用折點加氯法去除氨氮。其中，所述離子交換系統(tǒng)所填充的活性樹脂為大孔螯合性樹脂或大孔強酸性樹脂。有益效果:本發(fā)明提供的堿式氯化銅生產(chǎn)廢水處理方法，能有效去除廢水中各種價態(tài)的銅離子，提高資源回收利用效率；另一方面，本發(fā)明改進了氨氮的去除方法，采用單一的MVR蒸發(fā)器，不僅能節(jié)省能源，降低成本，且能大大提高氨氮的回收效率。本發(fā)明通過對廢水處理方法的改進，有效提高資源回收利用率，又能提高生產(chǎn)效益，同時對環(huán)境友好，具有良好的應用前景。


圖1是本發(fā)明堿式氯化銅生產(chǎn)廢水處理方法的工藝流程圖。
具體實施例方式下面，將結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作詳細說明。堿式氯化銅(BCC)生產(chǎn)廢水的主要成分為氯化銨及一定量的銅離子(Cu2+)、亞銅離子(Cu+)、硫酸銨、氯化鈉，廢水的處理難度集中體現(xiàn)在氨氮的去除問題及銅離子回收問題。本發(fā)明提供的這種針對堿式氯化銅生產(chǎn)廢水的處理方法，能提高各種價態(tài)的銅離子回收效率，進一步使銅資源得到循環(huán)利用；還大大提高了氨氮的處理效率，產(chǎn)生高效的經(jīng)濟效益。如圖1所示，這種針對堿式氯化銅生產(chǎn)廢水的處理方法，包括如下步驟:步驟1:將所述BCC生產(chǎn)廢水進行固液分離處理獲得第一上清液，向所述第一上清液中加入氨水形成混合體系，調(diào)節(jié)pH值為4.5 5.5。首先，將BCC生產(chǎn)廢水及清洗廢水轉(zhuǎn)移進入澄清桶，沉淀稍大的顆粒及少量懸浮物。沉淀后獲得的沉泥轉(zhuǎn)移至車間回用。沉泥中含有較大量的含銅化合物，可將含銅化合物回用于車間生產(chǎn)，在降低廢水處理難度的同時產(chǎn)生經(jīng)濟效益。沉淀后獲得的第一上清液進入貯存池1，待第一上清液達到一定量后轉(zhuǎn)移入凈化罐。在貯存池I與凈化罐之間的管道設置有自動加藥裝置，用于往第一上清液中加入氨水形成混合體系。該自動加藥裝置中包括有與反應液接觸的PH探頭，能在線監(jiān)測第一上清液的PH值。根據(jù)pH探頭的監(jiān)測值，自動加藥裝置在管道中方便地多次分批地添加氨水，調(diào)節(jié)混合體系PH值的穩(wěn)定在4.5 5.5范圍。氨水自動加藥裝置的使用，提高了機械自動化，降低了人工操作的誤差；并且氨水分級加入的工藝，使其中的銅沉降更加完全，氨水的加入使系統(tǒng)生成NH3 H2O-NH4Cl緩沖系統(tǒng)，利于控制混合體系的pH變化。步驟I1:經(jīng)過凈化罐反應后的混合體系轉(zhuǎn)移至貯存池2，此時再次加入氨水使pH穩(wěn)定在6 7。采用射流曝氣裝置,對混合體系進行曝氣,控制曝氣量為280m3/h、混合體系的流量為10m3/h。這一步驟用于代替現(xiàn)有的攪拌裝置，成本低廉，不僅能促進氨水混合均勻，平衡溶液PH，還能并促進Cu+的轉(zhuǎn)化。控制混合體系流量為10m3/h，將上述混合體系轉(zhuǎn)入鼓風塔，鼓入空氣進行深度的氧化，使其中的Cu+完全被氧化為Cu2+，防止排放水質(zhì)Cu+殘留。另一方面，由于加入氨水后的混合體系將升溫達60 70°C，不利于后續(xù)處理，因此鼓風塔鼓入大量空氣同時能對混合體系進行降溫，有效防止后續(xù)離子交換步驟中樹脂的中毒。本步驟中可以采用抽樣檢測的方法，即在混合體系的溫度降至50°C以下時，在抽取的混合體系樣品中加入強酸或強氧化齊U，及銅試劑等，經(jīng)過顏色對比 判斷Cu+是否完全轉(zhuǎn)化為Cu2+。完成步驟II后獲得第一廢水。
步驟II1:將上述第一廢水泵入離子交換系統(tǒng)，用以吸附其中剩余的銅離子。本實施例離子交換系統(tǒng)采用3 4根串聯(lián)的反應柱，其中填充活性樹脂是采用大孔螯合性樹脂或大孔強酸性樹脂，控制第一廢水經(jīng)過離子交換系統(tǒng)的流量為8 10m3/h。經(jīng)過離子交換系統(tǒng)處理后的第一廢水水質(zhì)重金屬含量已能達到國家排放標準。其中，樹脂吸附飽和后經(jīng)鹽酸解析出氯化銅，可用氨水再生，樹脂可以重復利用。解析出的氯化銅，可回用于車間生產(chǎn)；另一方面樹脂在解析、再生過程中收集的殘酸殘堿可重復利用，降低酸耗堿耗。離子交換系統(tǒng)出水形成第二廢水進入凈化母液池。步驟IV:將所述第二廢水轉(zhuǎn)入蒸發(fā)系統(tǒng)進行蒸發(fā)獲得濃縮液及余液，濃縮液冷卻
結(jié)晶獲得氯化銨。凈化母液池中的第二廢水含有大量氨氮，如果就這樣排放到環(huán)境，會造成極大的環(huán)境污染，且不利于資源重復利用，降低成本，需要將第二廢水泵入蒸發(fā)系統(tǒng)進行蒸發(fā)濃縮，回收氨氮。本實施例的蒸發(fā)系統(tǒng)是采用MVR蒸發(fā)器(mechanical vaporrecompression),是重新利用它自身產(chǎn)生的二次蒸汽的能量，蒸汽壓縮機對再生蒸汽進行再壓縮后重新利用，從而減少對外界能源的需求的一項技術。本實施例比現(xiàn)有的多效蒸發(fā)工藝大大降低了能耗，節(jié)約了處理成本。經(jīng)過MVR蒸發(fā)器處理后獲得濃縮液和余液，其中，濃縮液經(jīng)過冷卻、結(jié)晶，再抽濾、離心處理可以獲得氯化銨產(chǎn)品。抽濾、離心處理后的濾液均采用折點加氯法再轉(zhuǎn)移至上述蒸發(fā)系統(tǒng)深度去除其中的氨氮。蒸發(fā)后的蒸餾水達到排放標準，進入循環(huán)水池，可以經(jīng)冷卻后再利用。

經(jīng)過多次試驗摸索，多效蒸發(fā)系統(tǒng)采用單獨的MVR蒸發(fā)，使用電能代替蒸汽，對節(jié)能減排、降低成本大有裨益。采用上述步驟處理了四個批次的BCC生產(chǎn)廢水，經(jīng)檢測:銅、氨氮等各種污染物均得到了較為有效的去除，PH值也達到排放要求，運行結(jié)果如表I所示:表IBCC生產(chǎn)廢水各項檢測結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種堿式氯化銅生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟1:將所述生產(chǎn)廢水進行固液分離處理獲得第一上清液，向所述第一上清液中加入氨水形成混合體系，調(diào)節(jié)pH值為4.5 5.5 ; 步驟I1:對所述混合體系進行氧化，使亞銅離子完全轉(zhuǎn)化為銅離子，獲得第一廢水； 步驟II1:將所述第一廢水轉(zhuǎn)入離子交換系統(tǒng)吸附除去游離銅離子，獲得第二廢水；其中，所述離子交換系統(tǒng)包括多根填充有活性樹脂的串聯(lián)的反應柱，控制第一廢水在所述反應柱中的流量為8 10m3/h ； 步驟IV:將所述第二廢水轉(zhuǎn)入蒸發(fā)系統(tǒng)進行蒸發(fā)獲得濃縮液，濃縮液經(jīng)過冷卻結(jié)晶，固液分離處理后獲得氯化銨。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿式氯化銅生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于，其中，所述步驟II是通過射流曝氣裝置及鼓風塔使所述混合體系進行氧化，控制所述射流曝氣裝置曝氣量為280m3/h、所述混合體系的流量為10m3/h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿式氯化銅生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于，所述蒸發(fā)系統(tǒng)是MVR蒸發(fā)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿式氯化銅生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于，所述步驟IV中固液分離處理后獲得的濾液利用折點加氯法去除氨氮。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿式氯化銅生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于，所述離子交換系統(tǒng)所填充的活性樹脂為 大孔螯合性樹脂或大孔強酸性樹脂。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種堿式氯化銅生產(chǎn)廢水的處理方法，包括如下步驟將所述生產(chǎn)廢水進行固液分離處理獲得第一上清液，向所述第一上清液中加入氨水形成混合體系，調(diào)節(jié)pH值為4.5～5.5；對所述混合體系進行氧化，使亞銅離子完全轉(zhuǎn)化為銅離子，獲得第一廢水；將所述第一廢水轉(zhuǎn)入離子交換系統(tǒng)吸附除去游離銅離子，獲得第二廢水；其中，所述離子交換系統(tǒng)包括多根填充有活性樹脂的串聯(lián)的反應柱，控制第一廢水在所述反應柱中的流量為8～10m3/h；將所述第二廢水轉(zhuǎn)入蒸發(fā)系統(tǒng)進行蒸發(fā)獲得濃縮液，濃縮液經(jīng)過冷卻結(jié)晶，固液分離處理后獲得氯化銨。本發(fā)明有效提高生產(chǎn)廢水中資源回收利用率，又能提高生產(chǎn)效益，同時對環(huán)境友好，具有良好的應用前景。
文檔編號C02F1/42GK103086558SQ20131005276
公開日2013年5月8日 申請日期2013年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月18日
發(fā)明者胡春林, 曾巍, 余雅旋, 沈剛 申請人:東江環(huán)保股份有限公司