回收膠團強化超濾濃縮液中表面活性劑和重金屬離子的方法
【專利摘要】一種回收膠團強化超濾濃縮液中表面活性劑和重金屬離子的方法，包括以下步驟：將膠團強化超濾處理重金屬廢水過程中產生的濃縮液作為進料液，靜置；然后加入螯合劑，用酸或堿調節PH值，并控制螯合劑用量與重金屬離子量的摩爾比值，攪拌均勻靜置后，進行超濾。本發明綜合考慮重金屬離子和SDBS的回收率，較適宜的分離回收條件是當δ＝2且pH＝3.57時，Cd2+回收率可達65.2％，SDBS的回收率可達55.1％。本發明不僅可顯著提高MEUF濃縮液中表面活性劑和重金屬離子回收效率，而且可降低回收成本、降低環境的二次污染，具有良好的社會經濟效益和環境效益。
【專利說明】回收膠團強化超濾濃縮液中表面活性劑和重金屬離子的方 法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種回收濃縮液中表面活性劑和重金屬離子的方法，具體涉及一種回 收膠團強化超濾（MEU巧濃縮液中表面活性劑和重金屬離子的方法。
【背景技術】
[0002] 膠團強化超濾（MEU巧是基于表面活性劑獨特的雙親分子結構特性，利用表面活 性劑和超濾技術相結合，用W處理低濃度的金屬離子的新方法。重金屬離子廢水經MEUF處 理后，分為滲透液和濃縮液。其中，滲透液中就只含有極少量未被膠團吸附或增容的金屬 離子和一定濃度的表面活性劑單體，可直接排放或循環使用。而濃縮液中則含有高濃度的 重金屬離子和表面活性劑，需要進一步處理，使得重金屬能得W回收，表面活性劑能得W回 用，W免造成二次污染。
[0003] 目前，國內尚鮮見有關回收MEUF濃縮液中表面活性劑和重金屬離子的報道，國外 也處于初級階段。之前大部分研究采用沉淀法，比如：利用加堿沉淀法或反離子沉淀法對濃 縮液中表面活性劑回收，還有利用電解質將濃縮廢液中的金屬離子沉淀，或是降溫沉淀其 中的表面活性劑膠團。但是該些方法產生的重金屬和表面活性劑的混合沉淀物的分離存在 困難，回收率較低，對膠團分子有一定的破壞，回收后的膠團再利用遠不及第一次的效果。
【發明內容】
[0004] 本發明所要解決的技術問題是，提供一種利用馨合劑對MEUF濃縮液中表面活性 劑和重金屬離子進行分離回收的方法，可顯著提高MEUF濃縮液中表面活性劑和重金屬離 子回收效率。
[0005] 本發明解決其技術問題所采用的技術方案是；一種回收膠團強化超濾濃縮液中表 面活性劑和重金屬離子的方法，包括W下步驟： (1) 將膠團強化超濾處理重金屬廢水過程中產生的濃縮液作為進料液，靜置20? 40min ； (2) 然后加入馨合劑，用酸或堿調節Kl值在2. 5?10之間，并控制馨合劑與重金屬離 子的摩爾濃度比在0. 2?10之間，攬拌均勻靜置2?化后，進行超濾。
[0006] 進一步，步驟（1)中，所述濃縮液中Cd"的濃度為20?50mg/Lmg/L，十二焼基苯 賴酸軸（SDB巧的濃度為1. 5CMC?3. 0CMC，所述靜置時間為30min。
[0007] 進一步，步驟（2)中，所述PH為2?4,馨合劑與重金屬離子的摩爾濃度比1?3， 攬拌均勻靜置化。
[000引進一步，步驟（2)中，所述PH為3. 75,馨合劑與重金屬離子的摩爾濃度比2。
[0009] 進一步，步驟（2)中，所述馨合試劑為己二胺四己酸巧DTA)。
[0010] 進一步，步驟（2)中，所述酸為硝酸；所述堿為氨氧化軸。
[0011] 本發明利用馨合劑能與重金屬離子強力馨合，去除重金屬效果好，可W節省馨合 劑的添加量；而且馨合劑是高分子制劑，與金屬離子能產生良好的絮凝體，絮凝效果佳，在 回收膠團強化超濾濃縮液中表面活性劑和重金屬離子過程中不需要添加絮凝劑助凝，馨合 劑自身就可W到到很好的絮凝沉淀效果，可該樣可W節約絮凝劑和省去了添加絮凝劑的處 理程序，減少了處理成本和工序，是非常經濟的處理方法；同時馨合劑的PH適用范圍寬，當 濃縮液的PH = 3. 75時，不需要用酸或堿調節，使得工序簡單，易于控制。
[0012] 本發明之回收膠團強化超濾濃縮液中表面活性劑和重金屬離子的方法，綜合考慮 重金屬離子和SDBS的回收率，較適宜的分離回收條件是當5 =2且抑=3. 57時，Cd"回 收率可達65. 2%，SDBS的回收率可達55. 1%。本發明不僅可顯著提高MEUF濃縮液中表面 活性劑和重金屬離子回收效率，而且可降低回收成本、降低環境的二次污染，具有良好的社 會經濟效益和環境效益。
【專利附圖】
【附圖說明】
[001引圖1不同馨合劑對Cd"回收率的比較。
[0014] 圖2 5值對SDBS回收率的影響。
[00巧]圖3邸TA在抑2?10條件下Cd"的回收率。
[0016] 圖4邸TA在抑為2?10條件下SDBS的回收率。
【具體實施方式】
[0017] 下面結合附圖和實施例對本發明進一步加W說明。
[001引 實施例1
[0019] 模擬化濃縮液廢水使Cd"的濃度為30mg/l，十二焼基苯賴酸軸（SDB巧的濃度為 600mg/L(l. 5CMC)，作為進料液，靜置30min使Cd"在SDBS膠團上吸附，再加入馨合劑，調 節抑值，攬拌均勻靜置化后進行超濾，濃縮液全部超濾完后，對超濾后的滲透液和濃縮液 取樣，然后測定其中的SDBS和Cd"的濃度。其中，馨合劑回收時，分別加入不同量的己二胺 四己酸巧014)，使其與0(1"摩爾濃度比5分別為0.2、0.5、0.8、1、2、4、6、8、10，研究5對 SDBS和Cd"回收率的影響，選擇最佳5值，然后按照最佳5值配置進料液，分別用3mol/ L的HN03或3mol/L化OH溶液將其進料液抑值調至2. 5、3、3. 5、4、5、6、8、10,抑值不控制 時為3. 57,分析抑值對SDBS和Cd"回收效果的影響，選出最適宜的抑值。
[0020] 分析方法；采用分析波長228. 8nm的火焰原子吸收法測定Cd",火焰類型均為己 快-空氣；采用5個濃度梯度（0、l、3、5、10mg/L)的標準溶液用于儀器中自動繪制標準曲 線，其相關系數均在0. 9999左右，確保測試結果的準確性。
[0021] 計算：5是指馨合劑巧DTA)用量與重金屬離子量的摩爾比值，計算公式如下： C / ,H X I f 0 "
[00過其中，Cf.EDTA為邸TA濃度（mg/L) ;Cf,M為重金屬離子濃度（mg/L) ;Nm為重金屬摩爾 質量（g/mol) ;Nh)ta為邸TA摩爾質量（g/mol)。
[0023] 由圖1可見，加入了邸TA后，進料液中CcT回收率明顯高于投加巧樣酸時進料液 中Cd"回收率。當邸TA與Cd"的摩爾濃度比5從0增大到2時，Cd"的回收率急劇升高， 其回收率由0.11%迅速增大到65.2%，增大幅度高達65%，Cd"的回收率與5值基本呈線 性變化。
[0024] 由圖2可見，隨著邸TA與Cd"的摩爾濃度比5值的增大，進料液中SDBS的回收 率逐漸升高。當5由0. 2逐步增大到10時，SDBS的回收率由46%升高到67. 6% ;當5 =2時，SDBS的回收率為55. 1%。
[002引 由圖3可見，當加入邸TA的量與Cd"摩爾濃度比5值為2時，pH由2升高到3. 57 時，Cd"的回收率逐漸升高，其回收率由57. 4%增大到65. 2%，增大幅度達6. 8%。當抑由 3. 57不斷升高到10時，Cd"的回收率瞬間降低然后趨于平緩，Cd"的回收率由65. 2%降低 到50. 7%，降低幅度為14. 5%。
[0026] 由圖4可見，當加入邸TA的量與Cd"摩爾濃度比5值為2時，分別用HN03或化OH 溶液調節抑值，抑值不控制為3. 57,研究SDBS回收率的變化。當進料液的抑由2增加到 4時，SDBS回收率逐漸降低其回收率由71. 42%降低到35. 67%。當抑> 4時，SDBS的回 收率變化不大。
[0027] 為了減少邸TA的用量，降低調節溶液抑方面的工藝經濟成本，綜合考慮重金屬離 子和SDBS的回收率，溶液的抑=3. 57同時5 = 2時，為較適宜的分離回收條件。
【權利要求】
1. 一種回收膠團強化超濾濃縮液中表面活性劑和重金屬離子的方法，其特征在于，包 括以下步驟： (1) 將膠團強化超濾處理重金屬廢水過程中產生的濃縮液作為進料液，靜置20? 40min ； (2) 然后加入螯合劑，用酸或堿調節PH值在2. 5?10之間，并控制所述螯合劑用量與 重金屬離子量的摩爾比值S在0.2?10之間，攪拌均勻靜置2?4h后，進行超濾。
2. 根據權利要求1所述的回收膠團強化超濾濃縮液中表面活性劑和重金屬離子的方 法，其特征在于，步驟（1)中，所述濃縮液中Cd2+的濃度為20?50mg/Lmg/L，十二烷基苯磺 酸鈉（SDBS)的濃度為I. 5CMC?3. 0CMC，所述靜置時間為30min。
3. 根據權利要求1或2所述的回收膠團強化超濾濃縮液中表面活性劑和重金屬離子的 方法，其特征在于，步驟（2)中，所述PH為2?4,所述螯合劑用量與重金屬離子量的摩爾比 值S = 1?3,攪拌均勻靜置3h。
4. 根據權利要求3所述的回收膠團強化超濾濃縮液中表面活性劑和重金屬離子的方 法，其特征在于，所述PH為3. 75,所述螯合劑用量與重金屬離子量的摩爾比值S =2。
5. 根據權利要求1或2所述的回收膠團強化超濾濃縮液中表面活性劑和重金屬離子的 方法，其特征在于，步驟（2)中，所述螯合試劑為乙二胺四乙酸（EDTA)。
6. 根據權利要求4所述的回收膠團強化超濾濃縮液中表面活性劑和重金屬離子的方 法，其特征在于，步驟（2)中，所述螯合試劑為乙二胺四乙酸（EDTA)。
7. 根據權利要求1或2所述的回收膠團強化超濾濃縮液中表面活性劑和重金屬離子的 方法，其特征在于，所述酸為硝酸；所述堿為氫氧化鈉。
8. 根據權利要求3所述的回收膠團強化超濾濃縮液中表面活性劑和重金屬離子的方 法，其特征在于，所述酸為硝酸；所述堿為氫氧化鈉。
【文檔編號】C02F1/56GK104326544SQ201410572525
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月23日 優先權日:2014年10月23日
【發明者】趙保衛, 李瑞瑞, 許仁智 申請人:蘭州交通大學