部份企業在生產的過程中產生了大量的硫酸銅廢液，而硫酸銅廢液的處理可以通過投加氫氧化鈣或投加鋅粉等工藝處理，但由于硫酸銅廢液中銅離子含量并不高, 但卻含有大量的硫酸根離子存在。簡單的中和反應處理此廢液, 廢水中的銅離子濃度不易達標, 通過清潔生產的思路，將其硫酸根離子利用起來，通過置換、聚合等一系列工藝, 使硫酸銅廢液轉化為聚合硫酸鐵,聚合硫酸鐵是目前國內水處理藥劑中最為常用的混凝劑，其需求量非常之大，這樣既保護了環境, 又有效地利用了資源目的。
原料和試劑
硫酸銅廢液的主要成分:硫酸銅質量濃度為20~140 g/L, 硫酸含量為1%~2%。鐵粉、硫酸、氯酸鈉, 均為分析純。
原理
試驗原理如下：
反應步驟
取硫酸銅廢液除酸后, 加入一定量的鐵粉, 攪拌, 過濾, 得到硫酸亞鐵溶液。硫酸亞鐵中加入少量硫酸, 加熱濃縮;濃縮后得硫酸亞鐵溶液, 加入適量氯酸鈉, 水浴加熱, 反應一段時間后停止加熱, 靜置, 過濾, 得到聚合硫酸鐵溶液。
產品指標
產品為聚合硫酸鐵, 可以作為污水處理的絮凝劑。其質量標準參照《水處理劑聚合硫酸鐵》 (GB/T14591-2016) 中Ⅱ類液體為8%~16%。
硫酸銅廢液通過置換-氧化-聚合反應后得到污水處理用聚合硫酸鐵, 充分利用了廢液中的硫酸根離子。單因素試驗說明, 硫酸用量、氯酸鈉用量及反應時間都對聚合硫酸鐵的鹽基度有影響。響應面法優化反應條件可得:硫酸用量、氯酸鈉用量和反應時間的顯著性依次為硫酸用量>氯酸鈉用量>反應時間。通過優化響應面可以得出, n H2SO4:n FeSO4=0.3、 n NaClO4:n FeSO4=0.2、反應時間為2h為最優反應條件, 此條件下反應的實際鹽基度為9.63%。
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