含钠及含铵废水的资源化利用研究

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1、学校代码10459学号或申请号201212232685密级硕士学位论文含钠及含铵废水的资源化利用研究作者姓名：任明丹导师姓名：任保增教授学科门类：工学专业名称：化学工艺培养院系：化工与能源学院完成时间：2015年5月AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterInvestigationontheResourceUtilizationofWastewaterWithSodiumandAmmoniumByMingdanRenSupervisor:Prof.Baoz

2、engRenChemicalTechnologySchoolofChemicalandEnergyEngineeringMay,2015原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研宄所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体巳经发表或撰写过的科研成果。对本文的研宄作出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：也闲分曰期：年女月3T曰学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑

3、州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：件明为日期：年夕月可曰摘要煤化工、脱硫工业等项目生产过程中都会产生大量的含盐废液，在废水处理阶段，很多地区只对有机废水的排放标准做出严格规定，含盐

4、废水因无明确限制而通常当作清洁下水排放，目前人们环保观念逐渐增强，大部分地区为了节约水资源并减小环境污染，要求企业将废水分类收集并分质处理，以最大限度地回收利用，部分受环境限制的地医甚至要求废水不外排，以实现废水零排放。然而，浓盐水的处理成为制约废水零排放方案的关键问题。本文以两个含盐废液为研宄背景：一是煤化工煤基烯烃生产工艺中产生的浓盐废水，其成分主要为硫酸钠和硝酸钠，若釆用蒸发结晶法处置浓液，得到的是硫酸钠和硝酸钠晶体混合物，而且结晶废渣产生量大，如果处理不当，在雨水淋溶作用下废澄会造成二次污染；二是氨法脱硫工艺中产生的大量

5、硫酸按和亚硫酸铵的混合液。上述废液直接作为清洁下水排放不仅会引起环境污染，而且造成资源浪费，通过合适的结晶方式将无机盐从废液中分离出来，既消除环境危害，又可变废为宝，一举两得。具体研宄内容和结果如下：(1)本文釆用蒸发-冷却耦合结晶的方法从浓盐废水中回收硫酸钠，考察不同因素对十水硫酸钠结晶产品粒度及粒度分布的影响，最终确定初步优化的结晶工艺操作条件：搅拌速率225rpm;结晶时间7h;结晶温度25T�;蒸发速率150�170ml-h"1�投入晶种。在该条件下通过两次蒸发-冷却结晶循环，每次蒸发约27%的水，即可将浓盐废水中硫酸钠

6、与硝酸钠的质量比由6.67‘.1降到1.4:1,实验得到的最佳产品纯度符合硫酸钠国家二级一等品的标准，硫酸钠总收率为82.22%。最终实验结果与根据相图分析设想的结果吻合，分离效果好。通过合理的假设和推导，建立了十水硫酸钠结晶数学模型，釆用拉氏变换间歇动态法在以上实验基础上求解了模型参数。和其它方法相比，该方法测量手段简单且费时少，所得实验结果也比较理想。(2)本文釆用蒸发结晶方法从脱硫废液中分离硫酸铵，考察不同操作参数对硫酸铵结晶产品纯度的影响，确定了较优的结晶工艺条件：硫酸铵浓度2.4mol/L�蒸发温度60�80�C;搅拌

7、速率90�120rpm;结晶时间不宜超过3h;投加晶种。在优化后的工艺条件下得到的硫酸铵晶体的纯度较高，并且在粒度摘要及粒度分布上都有明显的改善。本研究成功地将具有工业价值的硫酸钠和硫酸铵从废液中分离出来，且所得产品均达到工业要求。本课题研究结果可为含盐废液的资源化利用提供理论依据。关键词：含盐废液；硫酸钠；结晶；硫酸铵IIAbstractAbstractTheprocessofproductioninprojectssuchascoalchemicalindustryandindustrialdesulfurizationwi

8、llproducelargeamountsofsaltyliquidwastes.Inwastewatertreatmentstage,manyareasonlymakestrictrulesonorganicwastewaterdischargestandar