一种硫酸钠废水环保资源化利用方法与流程

本发明涉及硫酸钠废水处理，具体为一种硫酸钠废水环保资源化利用方法。

背景技术：

1、硫酸钠废水是化工生产、湿法冶金、电池生产等领域较为常见的高盐废水之一，例如在镍矿以及镁矿的浸出与沉淀过程中，会产生大量硫酸钠高盐废水；在冶金工厂中，酸液浸出金属后中和，也会伴随硫酸钠高盐废水的生成；在电池回收领域中，如废旧铅蓄电池处理过程或锂离子电池的湿法回收工艺，均会产生一定量的硫酸钠高盐废水。基于上述行业和领域中产生的硫酸钠废高盐废水量大，若不进行资源化处理，会对环境造成破坏，同时造成资源浪费。

2、硫酸钠高盐废水的常用处理方法有蒸发结晶法、树脂吸附法、膜分离法和多效蒸发法等，但上述方法均存在其自身的缺陷，有些方法能源消耗较大，设备成本投资高，有些方法硫酸钠回收率低，存在二次污染的风险，且所需设备较多，难以在一组设备中直接完成硫酸钠废水资源化处理的全部流程，操作效率较低。为此，我们提出一种硫酸钠废水环保资源化利用方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种便于提升硫酸钠废水制备氢氧化钠效率和降低操作流程的硫酸钠废水环保资源化利用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种硫酸钠废水环保资源化利用方法，包括以下步骤：

3、s1、将生石灰cao和弱酸h2a在水中进行1:1混合后得到反应液，反应方程式为：cao+h2a→caa+h2o；

4、s2、将硫酸钠na2so4废水通入步骤s1的反应液中进行反应，将二水合硫酸钙caso4·2h2o沉淀过滤排出，得到产物1，反应温度30℃，反应时长2h，反应方程式为：na2so4+caa+2h2o→caso4·2h2o↓+na2a；

5、s3、向步骤s2的液体中通入过了二氧化碳co2，产生高浓度的碳酸氢钠nahco3溶液和弱酸h2a，弱酸h2a能够进行重复利用，反应温度30℃，反应时长4h，反应方程式为：na2a+2co2+2h2o→h2a+2nahco3；

6、s4、向步骤s3的液体中继续加入足量的生石灰cao，生石灰cao与弱酸h2a再次进行步骤s1的反应，之后过量的生石灰cao会与水反应生成氢氧化钙ca(oh)2，之后氢氧化钙ca(oh)2与高浓度的碳酸氢钠nahco3溶液反应生成所需的氢氧化钠naoh产物2和碳酸钙caco3沉淀产物3，反应方程式为：nahco3+ca(oh)2＝naoh+caco3↓+h2o。

7、优选的，包括反应罐、过滤机构和输送机构，所述步骤s1和步骤s2中将硫酸钠废水先通入到所述反应罐内，再将等比例的生石灰和弱酸输入到废水中进行反应产生二水合硫酸钙沉淀，通过所述过滤机构将二水合硫酸钙沉淀进行过滤打捞，并通过所述输送机构进行输出，在所述过滤机构运行的同时联动所述输送机构将设定量的二氧化碳输送到所述反应罐中的溶液内，完成步骤s3，产生高浓度的碳酸氢钠溶液和弱酸沉淀，再次通过所述过滤机构将弱酸沉淀打捞，再通过所述输送机构向所述反应罐内输入设定量的生石灰，完成步骤s4，产生氢氧化钠溶液和碳酸钙沉淀，通过所述过滤机构将碳酸钙沉淀过滤打捞后，通过所述输送机构将氢氧化钠溶液和碳酸钙沉淀分别输出，使得所述反应罐内仅保留弱酸沉淀进行重复使用，装置复位后再次进行下一组硫酸钠废水的处理操作，便于提升硫酸钠废水制备氢氧化钠效率和降低操作流程。

8、优选的，所述过滤机构包括与所述反应罐内壁滑动贴合的第一滤网、第二滤网和第三滤网，所述反应罐的底部转动连接有转动盘，所述反应罐上侧设有三组电动伸缩杆，三组所述电动伸缩杆的伸缩端分别固定连接有第一升降杆、第二升降杆和第三升降杆，所述第一升降杆与所述第一滤网的顶面固定连接，所述第二升降杆与所述第二滤网的顶面固定连接，所述第三升降杆与所述第三滤网的顶面固定连接，所述第二升降杆贯穿所述第一滤网，且与所述第一滤网沿竖直方向滑动连接，所述第三升降杆贯穿所述第一滤网和所述第二滤网，且与所述第一滤网和所述第二滤网沿竖直方向滑动连接，便于对反应产生的沉淀进行分离输送。

9、优选的，所述输送机构包括与所述反应罐顶端转动连接的顶板，所述顶板上侧固定连接有安装板，多组所述电动伸缩杆均固定安装于所述安装板上，所述顶板的底面固定连接有两组伸缩管，所述反应罐内活动连接有升降板，所述第一升降杆、所述第二升降杆和所述第三升降杆均贯穿所述顶板和所述升降板，且与所述顶板和所述升降板滑动连接，两组所述伸缩管的底部均与所述升降板的顶面固定连接，两组所述伸缩管与所述顶板和所述升降板之间的区域用于储存设定量的二氧化碳，所述顶板的底面固定连接有与所述升降板顶面固定连接的复位弹簧，所述顶板上设有用于控制二氧化碳输送的控制件，所述反应罐上设有用于控制原料与产物进行输送的输送件，便于对反应的原料和产物进行输送控制。

10、优选的，所述控制件包括固定安装于所述反应罐顶端的环形管，所述环形管的底面与所述顶板的顶面贴合滑动，所述环形管上连通连接有用于输入二氧化碳气体的输气管，所述顶板上开设有多组与所述环形管相连通的连通孔，所述连通孔内设有用于控制气体单向输入到所述顶板下侧的单向进气阀，所述顶板上设有用于将二氧化碳输送到所述反应罐内部的输出件，便于控制二氧化碳输送。

11、优选的，所述输出件包括固定安装于所述转动盘上的驱动轴，所述驱动轴贯穿所述第一滤网、所述第二滤网、所述第三滤网和所述升降板，所述驱动轴的侧面均匀固定连接有多组与所述第一滤网、所述第二滤网、所述第三滤网和所述升降板沿竖直方向滑动连接的导向杆，所述驱动轴的顶端与所述顶板固定连接，所述驱动轴内设有用于对气体进行单向输送的输气件，便于将二氧化碳输送到所述反应罐内部。

12、优选的，所述输气件包括多组安装于所述顶板上的单向排气阀，所述顶板上开设有多组第一管道，所述驱动轴内开设有与所述第一管道相连通的第二管道，所述驱动轴的底端侧面开设有与所述第二管道相连通的侧孔，所述侧孔的开口位置与所述第一滤网的内壁相抵触，所述单向排气阀固定安装于所述第一管道内，用于控制气体单向从所述第一管道输入到所述第二管道内，便于对气体进行单向输送。

13、优选的，所述输送件包括多组固定安装于所述升降板底面的输出杆，所述反应罐的侧面连通连接有用于输入硫酸钠废水的进水管，所述反应罐的侧面底端连通连接有用于输出氢氧化钠液体的出水管，所述出水管的一端开口与所述第三滤网的外壁相抵触，所述反应罐的侧面设有用于输入生石灰和弱酸固体的输入槽，所述反应罐的侧面设有用于输出碳酸钙固体沉淀的输出槽，所述反应罐的侧面设有用于输出二水合硫酸钙沉淀的输出管，所述输出管一端开口的高度与所述输出杆的高度平齐，便于控制原料与产物进行输送。

14、优选的，所述反应罐的底部固定连接有底座，所述底座上固定连接有驱动电机，所述驱动电机的输出端与所述驱动轴的底端同轴固定连接，所述转动盘上固定连接有多组搅拌棒，所述搅拌棒贯穿所述第一滤网、所述第二滤网、所述第三滤网和所述升降板，且与所述第一滤网、所述第二滤网、所述第三滤网和所述升降板均沿竖直方向滑动连接，便于在反应的同时进行搅拌操作，提升反应效率。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

16、本发明提供的一种硫酸钠废水环保资源化利用方法，解决了现有硫酸钠废水环保资源化利用方法使用时设备操作繁琐，难以连续高效完成对硫酸钠废水生产氢氧化钠操作流程的问题，便于通过将硫酸钠废水先通入到反应罐内，再将等比例的生石灰和弱酸输入到废水中进行反应产生二水合硫酸钙沉淀，通过过滤机构将二水合硫酸钙沉淀进行过滤打捞，并通过输送机构进行输出，在过滤机构运行的同时联动输送机构将设定量的二氧化碳输送到反应罐中的溶液内，产生高浓度的碳酸氢钠溶液和弱酸沉淀，再次通过过滤机构将弱酸沉淀打捞，再通过输送机构向反应罐内输入设定量的生石灰，产生氢氧化钠溶液和碳酸钙沉淀，通过过滤机构将碳酸钙沉淀过滤打捞后，通过输送机构将氢氧化钠溶液和碳酸钙沉淀分别输出，使得反应罐内仅保留弱酸沉淀进行重复使用，装置复位后再次进行下一组硫酸钠废水的处理操作，该方法生产成本较低，仅用到了生石灰、二氧化碳气体和能够重复循环使用的弱酸，即可生产出具有较高利用价值的氢氧化钠、碳酸钙和二水合硫酸钙，将废水中的钠离子转化为氢氧化钠等工业原料，用于制造肥皂、玻璃、纸张等产品，实现废水资源化利用并产生经济效益。