膜技术在含钴浓盐水资源化中应用

doi:10.11962/1006-4990.2019-0368

摘要/Abstract

摘要：

采用陶瓷膜-二级纳滤-树脂-蒸发集成工艺对含钴高盐废水做处理研究,分析了膜通量随时间衰减变化趋势,确定了树脂吸附优化条件,核算了废水处理成本及收益。结果表明：50 nm陶瓷膜能有效去除水中悬浮颗粒,通量达到933 L/（m ²·h）;纳滤膜能有效实现氯化钴与氯化铵分离,二级平均钴去除率达到71.14%;树脂能深度净化氯化铵溶液,得到的氯化铵产品满足GB/T 2946—2018《氯化铵》。该工艺是一种经济可行的含钴废水处理工艺。

关键词: 含钴废水, 陶瓷膜, 纳滤, 离子交换树脂

Abstract:

Cobalt-containing wastewater was treated by ceramic membrane-two stage nanofiltration-resin-evaporation process. The trend of membrane flux changing with time was analyzed.The optimum conditions of resin adsorption was determined and the economic benefits of wastewater treatment process were calculated.The results showed that 50 nm ceramic membrane can effectively remove suspended particles in wastewater,and the flux reached 933 L/(m ²·h).CoCl₂ can be separated effectively from NH₄Cl by nanofiltration,and the removal rate of Co ²⁺ reached 71.14%.After deep purification of by resin,NH₄Cl met the requirement of GB/T 2946—2018,Ammonium Chloride.The treatment process is an economical and feasible cobalt-contain-ing wastewater treatment process.

Key words: wastewater containing-cobalt, ceramic membrane, nanofiltration, ion exchange resin

中图分类号:

TQ138.12

彭文博,李腾飞,白祖国,陈道康,恽建军. 膜技术在含钴浓盐水资源化中应用[J]. 无机盐工业, 2020, 52(5): 65-67.

Peng Wenbo,Li Tengfei,Bai Zuguo,Chen Daokang,Yun Jianjun. Application of membrane technology in resource recovery of cobalt-containing saline wastewater[J]. Inorganic Chemicals Industry, 2020, 52(5): 65-67.

图/表 8

表1

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图2

图3

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表3

图4

表4

参考文献 15

[1]	刘吉利, 谢宏伟, 王锦霞 , 等. 电解质水溶液中钴、镍分离、提纯研究进展[J]. 有色金属科学与工程, 2019,10(1):1-7.
[2]	文贵荣, 杜虎 . 含钴废水处理方法及其研究进展[J]. 工业用水与废水, 2014,45(5):5-9.
[3]	金美珊, 王三反, 穆永信 , 等. 膜电解法回收含钴废水中钴的研究[J]. 环境工程, 2014,32(3):57-59.
[4]	柳建设, 夏海波, 王兆慧 . 硫化沉淀-混凝法处理氧化钴生产废水[J]. 中南大学学报:自然科学版, 2004,35(6):941-944.
[5]	Foroutan R, Esmaeili H, Rishehri S D , et al. Zinc,nickel,and cobalt ions removal from aqueous solution and plating plant wastewater by modifiedAspergillus flavusbiomass:A dataset[J]. Data in Brief, 2017,12(C):485-492.
[6]	程鹏飞, 王艳, 杨期勇 , 等. 葡萄藻生物膜贴壁培养处理含钴工业废水与烃类生产的耦合[J]. 环境科学, 2016,37(7):2666-2672.
[7]	杜虎 . 氧化钴生产废水中钴去除方法的研究[D]. 长沙:中南大学, 2013.
[8]	祝英 . 膜分离技术在低放射性废水处理中的应用研究[D]. 哈尔滨:哈尔滨工程大学, 2017.
[9]	Barakat M A . New trends in removing heavy metals from industrial wastewater[J]. Arabian Journal of Chemistry, 2011,4(4):361-377.
[10]	王崇国, 陈卫东, 卢栋林 , 等. 离子交换树脂CN-27在处理含Co²⁺工业废水中的应用[J]. 离子交换与吸附, 2018,34(2):178-184.
[11]	许铁强, 胡耀, 陈兴刚 , 等. 钴镍冶金废水渣资源化处理工艺研究与探索[J]. 价值工程, 2016,35(33):105-107.
[12]	单征, 宁莎莎, 蒯琳萍 . 纳滤法去除中低放射性废水中钴离子的研究[J]. 水处理技术, 2012,38(2):21-24.
[13]	王荣耕, 李学平, 翟学良 . 离子交换树脂回收钴镍技术进展[J]. 无机盐工业, 2005,37(11):11-13.
[14]	方健才 . MVR蒸发工艺在氯化铵废水处理中的应用及经济分析[J]. 广东化工, 2012,39(8):102-102.
[15]	王秀茹, 李前锋, 王娜 , 等. 工业废水中氯化铵的处理方法[J]. 煤炭与化工, 2014,37(1):143-145.

项目	ρ（氨氮）/ （mg·L^-1）	ρ（TDS）/ （g·L^-1）	ρ（Cl^-）/ （mg·L^-1）	ρ（Co²⁺）/ （mg·L^-1）	TOC/ （mg·L^-1）
一级纳滤进水	18 330	90.30	64.81	119.21	27.98
1.5 MPa 纳滤清液	17 060	82.25	62.97	43.55	20.60
1.5 MPa 纳滤浓液	18 980	97.13	73.55	1 409.21	79.58
2.0 MPa 纳滤清液	16 000	83.36	61.53	33.41	20.04
2.0 MPa 纳滤浓液	21 400	130.13	74.51	1 480.62	130.10
2.5 MPa 纳滤清液	16 100	83.40	63.24	32.50	20.60
2.5MPa 纳滤浓液	19 460	101.30	73.51	1 895.40	98.40

项目	氨氮/ （mg·L^-1）	TDS/ （g·L^-1）	ρ（Cl^-）/ （mg·L^-1）	ρ（Co²⁺）/ （mg·L^-1）	TOC/ （mg·L^-1）
二级纳滤清液	18 500	83.24	59.61	9.92	12.48
二级纳滤浓液	19 670	111.15	78.35	319.40	34.28

项目	w（NH₄Cl）/ %	w（Fe）/ %	w（重金属）/%	w（硫酸盐）/%	pH（200 g/L）溶液
样品	99	0.000	0.001 2	0	4.4
GB/T 2946— 2018	≥99	≤0.001	≤0.003 0	—	4.0~5.8

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