徐 偉

（衢州華友鈷新材料有限公司，浙江 嘉興 314500）

在鈷提取工業(yè)中，常以P204或P507作萃取劑，以沸點(diǎn)高且水溶性小的溶劑作稀釋劑如磺化煤油等從溶液中萃取提鈷[1]。先用稀釋劑將P204或P507稀釋至一定濃度，然后用液堿或氨水皂化，皂化后有機(jī)相與水相混合萃取，萃取結(jié)束后機(jī)械澄清分相得到富鈷有機(jī)相和萃余液。富鈷有機(jī)相用硫酸反萃，富鈷的反萃取液進(jìn)一步制備三元電池材料等產(chǎn)品；萃余液蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)硫酸鹽產(chǎn)品或外排。某企業(yè)以P507為萃取劑，以磺化煤油為稀釋劑，鈉皂萃取提鈷，萃取機(jī)理見(jiàn)式（1）～（2）：于細(xì)菌不耐高鹽，且占地大，建設(shè)費(fèi)用高，一般不應(yīng)用于有色冶金廢水的處理；膜分離技術(shù)關(guān)鍵在于膜材料的選擇，膜材料成本昂貴，處理有機(jī)廢水時(shí)膜污染和堵塞的風(fēng)險(xiǎn)大；吸附法脫除溶解態(tài)有機(jī)物的效果好，但為節(jié)約成本和避免固廢二次污染，需考慮吸附材料的再生，整體工藝復(fù)雜，設(shè)備投資大；化學(xué)氧化法的藥劑耗量大，運(yùn)行成本高。

表1 不同形態(tài)有機(jī)物的脫除方法比較

由于機(jī)械澄清不充分、有機(jī)相乳化和溶解等原因，鈷萃余液中除主要成分硫酸鈉外，還會(huì)攜帶一部分有機(jī)物，體現(xiàn)為油或COD，影響了萃余液的達(dá)標(biāo)外排或蒸發(fā)結(jié)晶產(chǎn)品的質(zhì)量，須提前予以脫除。由式（1）和（2）可以看出，鈷萃余液中有機(jī)物成分可能包括P507、P507-Co萃合物和稀釋劑磺化煤油等。若按存在形態(tài)，料液中有機(jī)物可能包括懸浮態(tài)、分散態(tài)、乳化態(tài)和溶解態(tài)[2]，其中懸浮態(tài)和分散態(tài)的油經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間靜置會(huì)自發(fā)聚集分層，較容易去除；乳化態(tài)油在水相中則以穩(wěn)定的水包油型微小液滴的形式存在，需通過(guò)物理或化學(xué)的手段破壞其穩(wěn)定狀態(tài)促進(jìn)其破乳、聚結(jié)形成分散油或浮油，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)去除；而溶解態(tài)有機(jī)物則是完全溶解在水中，只能通過(guò)吸附、膜過(guò)濾或氧化降解等方法處理[3]。廢水中不同形態(tài)有機(jī)物的脫除方法如表1所示。

從表1可以看出，去除懸浮態(tài)有機(jī)物的主要方法為重力分離，包括靜置分層和離心分離[4]；分散態(tài)和乳化態(tài)有機(jī)物可以用粗?；⑦^(guò)濾、藥劑凝聚、吸附、加熱、超聲波和濃縮焚燒的方法去除；溶解態(tài)有機(jī)物的脫除方法則包括生物處理法、膜分離法、吸附法和化學(xué)氧化法，其中生物處理法由鑒于溶解態(tài)有機(jī)物去除方法投資大、成本高的特點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)鈷萃余液低成本處理的目標(biāo)，必須設(shè)法對(duì)料液進(jìn)行預(yù)處理，提前脫除大部分非溶解態(tài)有機(jī)物，減輕后續(xù)深度處理工藝的負(fù)荷。本文提出以物理法為主、以化學(xué)法為輔的研究方法，即先用物理法預(yù)脫除溶液中的非溶解態(tài)有機(jī)物，再用吸附或化學(xué)氧化的方法深度脫除溶解態(tài)有機(jī)物，以使出水指標(biāo)滿(mǎn)足產(chǎn)品質(zhì)量或外排要求，研究思路見(jiàn)圖1。

由表1可知，重力分離、氣浮、粗粒化、過(guò)濾、藥劑凝聚、加熱、超聲波和濃縮焚燒是去除廢水中非溶解態(tài)有機(jī)物的主要方法，其中加熱法、超聲波法[5]和濃縮焚燒法由于能耗大，成本高不作考慮，本文重點(diǎn)考察重力分離、藥劑凝聚、氣浮、粗?；瓦^(guò)濾法對(duì)鈷萃余液中非溶解態(tài)有機(jī)物的脫除效果，以探索最優(yōu)的預(yù)處理工藝。

圖1 鈷萃余液脫除有機(jī)物研究思路

1 試驗(yàn)料液

試驗(yàn)料液來(lái)源于某鈷生產(chǎn)企業(yè)提供的鈉皂萃余液，水質(zhì)見(jiàn)表2。

表2 鈷萃余液水質(zhì)信息

將表2中的鈷萃余液加硫酸調(diào)節(jié)至不同pH，然后用紅外測(cè)油儀測(cè)定油含量，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 不同pH下油含量測(cè)定結(jié)果

圖2中，原水pH=5.38時(shí)，測(cè)得油含量為126.5mg/L；隨著料液pH的降低，油含量測(cè)定結(jié)果急劇增大，料液pH=2時(shí)，測(cè)得油含量為309mg/L，pH=1.5時(shí)，油測(cè)定結(jié)果為310mg/L。這一結(jié)果說(shuō)明，鈷萃余液中含有某種物質(zhì)，且該種物質(zhì)的占比超過(guò)50%，隨著料液pH的降低，被四氯化碳溶液萃取的比例不斷增加，測(cè)得的油含量結(jié)果就越大。結(jié)合萃取機(jī)理，初步推斷這種物質(zhì)為Co-P507萃合物，因?yàn)槿芤褐械腃o-P507萃合物遇酸會(huì)分解為Co2+和游離的P507，游離P507親油性更強(qiáng)，更容易被四氯化碳萃取。

圖3 1HNMR圖譜

為驗(yàn)證料液中含有Co-P507萃合物的推斷，取1000mL鈷萃余液，調(diào)節(jié)pH=2，然后與四氯化碳溶液按體積比50：1進(jìn)行混合萃取。將萃取相中的四氯化碳微加熱去除，剩余物質(zhì)用核磁共振儀鑒定氫譜和磷譜，結(jié)果見(jiàn)圖3和圖4。

圖4 31PNMR圖譜

圖3中，1HNMR圖譜中締合羥基氫的化學(xué)位移在3.6ppm處，純P507分子結(jié)構(gòu)中締合羥基氫的化學(xué)位移在3.9ppm處，兩者非常接近。圖4中，31PNMR圖譜的P=O化學(xué)位移在2.4ppm處，而純P507分子結(jié)構(gòu)中的P=O化學(xué)位移在2.5ppm處，兩者也非常接近，這說(shuō)明鈷萃余液中有機(jī)物的成分確定包含P507的分子結(jié)構(gòu)，證實(shí)了鈷萃余液中含有Co-P507萃合物的推斷。P507分子結(jié)構(gòu)如圖5所示。

圖5 P507分子結(jié)構(gòu)

P507分子結(jié)構(gòu)中只有一個(gè)P=O不飽和鍵，其中P=O鍵能為544kJ/mol，P-O鍵能為335kJ/mol，C-P鍵能為264kJ/mol，C-O鍵能為358kJ/mol，C-C鍵能為346kJ/mol，C-H鍵能為411kJ/mol，H-O鍵能為459kJ/mol。P507的鍵能為21113kJ/mol，鍵能越大，自身攜帶的能量越小，表觀反應(yīng)活化能就越大，這說(shuō)明類(lèi)似P507分子結(jié)構(gòu)的物質(zhì)極難氧化降解，不適宜用化學(xué)氧化的方法處理。另外，鈷萃余液中攜帶的磺化煤油等物質(zhì)為碳原子數(shù)為11-16的長(zhǎng)鏈飽和烴，也非常難以氧化降解。因此，鈷萃余液必須進(jìn)行預(yù)處理，以低成本的物理方法去除大部分有機(jī)物，然后再進(jìn)行深度降解處理。

2 預(yù)處理試驗(yàn)

2.1 重力分離試驗(yàn)

靜置分層試驗(yàn)：用燒杯取500mL鈷萃余液，加硫酸調(diào)節(jié)pH=2，然后放于陰涼處，靜置72h。待達(dá)到靜置時(shí)間，從溶液主體取樣分析COD，并計(jì)算COD去除率；

試驗(yàn)結(jié)果：靜置72h后，溶液主體的COD為3201mg/L，COD去除率為5.88%。

離心分離試驗(yàn)：用塑料離心管取50mL鈷萃余液，加硫酸調(diào)節(jié)pH=2，并靜置1h。接著置入離心機(jī)中離心分離，設(shè)定轉(zhuǎn)速為13000r/min，時(shí)間為30min。從離心分離后的溶液主體取樣分析COD，計(jì)算COD去除率；

試驗(yàn)結(jié)果：離心分離后主體溶液COD為3167mg/L，COD去除率為6.88%。

靜置分層試驗(yàn)和離心分離試驗(yàn)結(jié)果表明，鈷萃余液中攜帶的懸浮態(tài)和分散態(tài)有機(jī)物較少，重力分離法對(duì)COD的脫除率不到10%。由此可見(jiàn)，重力分離法和離心分離法只能有效去除水溶液夾帶的大顆粒油組分，僅適用于水相的初步除油分離。

2.2 藥劑凝聚試驗(yàn)

藥劑凝聚法是指向廢水中投加凝聚劑，利用架橋作用使乳化態(tài)油破乳，形成的微粒油珠被凝聚劑聚結(jié)、吸附去除。含油廢水中表面活性物質(zhì)的非極性端吸附在油粒內(nèi)，極性端則伸向水中，在水中的極性端繼續(xù)電離，從而導(dǎo)致油珠表面包圍了一層負(fù)電荷，影響了油珠向氣泡表面的吸附，以致形成水包油的穩(wěn)定體系。投加藥劑的作用除了壓縮雙電層降低電位外，還有吸附-電中和、吸附-架橋等作用，以達(dá)到理想的凝聚破乳效果。凝聚法的關(guān)鍵是凝聚藥劑，它分為無(wú)機(jī)凝聚劑和有機(jī)凝聚劑兩大類(lèi)，本文著重考察聚合氯化鋁（PAC）、聚合硫酸鋁（PAS）、聚合氯化鐵（PFC）、聚合硫酸鐵（PFS）、聚合硅酸鋁鐵（PSAF）、聚合硅酸硫酸鋁鐵（PSSAF）、陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺（CPAM）、陰離子型聚丙烯酰胺（APAM）和非離子型聚丙烯酰胺（NPAM）等9種凝聚劑凝聚脫除COD的效果。

試驗(yàn)步驟：取50mL鈷萃余液，加入硫酸調(diào)節(jié)pH=2，然后加入凝聚劑攪拌反應(yīng)。沉淀、過(guò)濾，從濾液中取樣分析COD，計(jì)算COD脫除率。

凝聚劑投加量2g/L，反應(yīng)時(shí)間60min，考察不同凝聚劑凝聚脫除COD的效果，試驗(yàn)結(jié)果如圖6所示。

圖6 不同凝聚劑凝聚脫除COD試驗(yàn)結(jié)果

從圖6可以看出，聚合硅酸硫酸鋁鐵（PSSAF）凝聚脫除COD的效果最好，COD去除率接近35%。在攪拌的條件下，PSSAF有較多的機(jī)會(huì)碰撞乳化油的界面膜，吸附于界面膜上，排替部分表面活性物質(zhì)，從而擊破界面膜，使乳化態(tài)穩(wěn)定性大大降低，繼而絮凝、聚結(jié)而破乳。

圖7A 破乳前水包油形態(tài)

圖7B 破乳后油不斷聚結(jié)

凝聚劑投加量和凝聚時(shí)間也會(huì)影響凝聚效果，保持凝聚時(shí)間60min不變，PSSAF投加量對(duì)凝聚脫除COD效果的影響規(guī)律見(jiàn)圖8。

圖8 PSSAF投加量對(duì)COD脫除率的影響規(guī)律

圖8中，隨著PSSAF投加量的增加，COD脫除率呈上升趨勢(shì)，當(dāng)PSSAF投加量超過(guò)1.5g/L時(shí)，COD脫除率不再顯著提升，過(guò)量的藥劑投加量不僅不能改善COD脫除效果，而且會(huì)造成資源浪費(fèi)，并大大增加污泥量。凝聚時(shí)間對(duì)COD脫除效果的影響規(guī)律如圖9所示，其中PSSAF投加量為1.5g/L。

圖9 凝聚時(shí)間對(duì)COD脫除率的影響規(guī)律

由圖9可知，當(dāng)凝聚時(shí)間低于30min時(shí)，COD脫除率隨著凝聚時(shí)間的增長(zhǎng)而不斷提高，凝聚時(shí)間超過(guò)30min后，COD脫除率增長(zhǎng)趨于平緩，這說(shuō)明最適宜的凝聚時(shí)間為30min，超過(guò)30min會(huì)造成設(shè)備投資過(guò)度。

綜上所述：聚合硅酸硫酸鋁鐵（PSSAF）作為凝聚劑的效果相對(duì)較好，最適宜的投加量為1.5g/L，最適宜的凝聚時(shí)間為30min，在此條件下，鈷萃余液COD脫除率為36.5%。

2.3 藥劑凝聚-氣浮試驗(yàn)

鈷萃余液中的乳化油經(jīng)藥劑凝聚會(huì)破乳形成微小的分散油滴，分散油滴分散在溶液中，需長(zhǎng)時(shí)間靜置方能上升到溶液表面形成懸浮油。為了使分散油滴能夠快速?gòu)乃蟹蛛x，工業(yè)上常用離心分離、過(guò)濾或氣浮的方法處理廢水，離心分離法設(shè)備造價(jià)高，投資成本大，過(guò)濾法由于凝聚劑的存在，會(huì)造成濾料層堵塞，因此，此處著重考察氣浮技術(shù)對(duì)藥劑凝聚法脫除鈷萃余液COD的輔助效果。

試驗(yàn)設(shè)備：電子攪拌器、蠕動(dòng)泵、實(shí)驗(yàn)室小型氣浮機(jī)（氣浮槽容積為40L）、空壓機(jī)和塑料桶等。

試驗(yàn)步驟：用規(guī)格為50L的塑料桶取鈷萃余液，加硫酸調(diào)節(jié)pH=2，然后加入凝聚劑攪拌反應(yīng)30min；接著，用蠕動(dòng)泵將料液以40L/h的流速送入氣浮機(jī)中，啟動(dòng)氣浮機(jī)刮渣機(jī)和空壓機(jī)，調(diào)整輸出氣壓為0.55Mpa～0.6Mpa；啟動(dòng)回流泵，觀察回流流量及溶氣罐上壓力表的壓力，當(dāng)壓力上升到0.4MPa以上時(shí)，迅速開(kāi)啟并微調(diào)截止閥，開(kāi)啟程度以流量計(jì)顯示流量為準(zhǔn)，廢水回流比控制為30%～50%。料液在氣浮槽中停留時(shí)間為1h，破乳形成的分散、懸浮態(tài)油和油渣等在氣浮機(jī)所產(chǎn)生的微氣泡作用下，逐步上浮至廢水表面，并被刮渣機(jī)刮除，主體料液自流進(jìn)入出水槽，從出水取樣，過(guò)濾分析COD，計(jì)算COD脫除率。

圖10 氣浮原理示意圖

不同凝聚劑的凝聚-氣浮試驗(yàn)結(jié)果如圖11所示。

圖12 PSSAF-氣浮工藝連續(xù)運(yùn)行試驗(yàn)結(jié)果

從圖11中可以看出，以PSSAF（聚合硅酸硫酸鋁鐵）作凝聚劑的凝聚-氣浮試驗(yàn)效果最好。另外，與單獨(dú)凝聚試驗(yàn)結(jié)果相比，PSSAF凝聚-氣浮工藝將COD脫除率提升到了52.8%，這說(shuō)明氣浮技術(shù)可以將破乳后溶液中形成的分散油滴帶到溶液表面去除，藥劑凝聚與氣浮的工藝組合是可行的。另外，從圖12可以看出，PSSAF-氣浮連續(xù)運(yùn)行30h內(nèi)，COD脫除率均維持在50%以上，這說(shuō)明氣浮工藝是比較穩(wěn)定的。

2.4 粗?；?、過(guò)濾試驗(yàn)

粗?；ň劢Y(jié)）是指含油廢水通過(guò)一個(gè)裝有粗?；牧系难b置，在污水流經(jīng)粗?；牧蠒r(shí)，使油珠由小變大的過(guò)程。粗?；瘷C(jī)理大致分為兩種觀點(diǎn)，包括“碰撞聚結(jié)”和“潤(rùn)濕聚結(jié)”[6]?！芭鲎簿劢Y(jié)”主要發(fā)生在親水性粗?；牧现校侵冈诖至；牧现行纬闪嗽S多相互連通的“通道”，由于含油廢水通過(guò)“通道”的時(shí)候，碰撞的概率增加，小顆粒發(fā)生聚結(jié)。“潤(rùn)濕聚結(jié)”主要發(fā)生在親油性粗?；牧现?，是指含油廢水通過(guò)聚結(jié)材料的時(shí)候，在材料表面發(fā)生潤(rùn)濕吸附作用，這樣使得在材料表面生成一層油膜，當(dāng)吸附趨于飽和時(shí)候，在水流的沖擊力下，脫離聚結(jié)材料，形成更大粒徑的油粒，從而達(dá)到粗?；淖饔肹7]。經(jīng)過(guò)粗?；蟮膹U水，含油量及油的性質(zhì)并無(wú)變化，只是更易用重力分離法將油去除。

粗?；ǖ年P(guān)鍵是粗?；牧系倪x擇，粗粒化材料按形狀分粒狀和纖維狀兩大類(lèi)，從材質(zhì)上分為天然礦石（如無(wú)煙煤、蛇紋石、石英砂等）和人造的（如聚丙烯塑料球、聚丙烯酸脂或聚苯乙烯為骨架的樹(shù)脂顆粒、陶粒等）兩類(lèi)，一次性使用一般用纖維性材料，重復(fù)使用主要用粒狀材料。纖維狀材料難以再生重復(fù)使用，成本高，從節(jié)約成本考慮，本文主要考察粒狀材料的粗?；Ч?。

過(guò)濾指懸浮顆粒受到一定的限制，廢水流動(dòng)而將懸浮顆粒拋棄，其分離效果取決于限制顆粒的過(guò)濾介質(zhì)，過(guò)濾不僅能去除懸浮固體，也會(huì)使原油顆粒直徑變大，即“粗?；本劢Y(jié)過(guò)程。過(guò)濾主要是懸浮顆粒與濾料介質(zhì)之間粘附作用的結(jié)果，粒徑較小的油珠是含油廢水中的一種懸浮顆粒，可以通過(guò)過(guò)濾的方法去除。常用的過(guò)濾介質(zhì)按形狀分球狀濾料和顆粒濾料，球狀濾料主要有纖維球?yàn)V料，但纖維球表面有極強(qiáng)的親油性，其吸附油后無(wú)法反洗干凈。將纖維球表面進(jìn)行親水疏油改性，改性纖維球?yàn)V料則具有較強(qiáng)的反洗再生能力；顆粒狀濾料有石英砂、赤鐵礦石、石榴石、花崗巖、無(wú)煙煤和核桃殼等，顆粒過(guò)濾的最大特點(diǎn)就是當(dāng)濾料失效后，可以用反洗的辦法恢復(fù)濾料性能，繼續(xù)使用。

試驗(yàn)選用石英砂（粒徑5mm）、上海西恩科技股份有限公司CN-01樹(shù)脂（聚苯乙烯為骨架的聚結(jié)樹(shù)脂[8]，粒徑0.3mm）、無(wú)煙煤（粒徑0.2mm）、陶粒（粒徑5mm）、聚丙烯纖維球（粒徑10mm）、聚丙烯改性纖維球（粒徑10mm）和核桃殼（粒徑5mm）七種材料作粗?；牧匣蜻^(guò)濾介質(zhì)。

試驗(yàn)步驟：取一支內(nèi)徑為60mm，長(zhǎng)度為1000mm的玻璃柱，裝入粗?；牧?，填裝高度為60cm（高徑比為10：1）；連接好進(jìn)、出水管道，然后利用蠕動(dòng)泵向柱內(nèi)輸送純水，純水下進(jìn)上出，排盡管道及樹(shù)脂柱內(nèi)的空氣；接著，向樹(shù)脂柱內(nèi)輸入調(diào)節(jié)pH=2后的鈷萃余液，料液以1BV/h的速度從樹(shù)脂柱底部進(jìn)入，通過(guò)粗粒化材料或?yàn)V料床層后，從柱頂部自流進(jìn)入油水分離槽，從油水分離槽底部出水口取樣分析COD，計(jì)算COD脫除率。不同材料的粗?；蜻^(guò)濾試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖13。

圖13 不同材料的粗?；蜻^(guò)濾試驗(yàn)結(jié)果

從圖13可以看出，以石英砂、無(wú)煙煤和陶粒作粗粒化材料或過(guò)濾介質(zhì)時(shí)，出水COD脫除率均不到10%；CN-01樹(shù)脂、改性的聚丙烯纖維球和核桃殼的效果相對(duì)較好，其中CN-01樹(shù)脂的效果最好，COD脫除率接近30%，但是隨著運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)，COD脫除率呈快速下降趨勢(shì)，CN-01樹(shù)脂再生周期短，運(yùn)行成本高。

為考察CN-01樹(shù)脂的重復(fù)使用效果，對(duì)其進(jìn)行了反洗再生試驗(yàn)，再生步驟：先用清水將柱內(nèi)殘留的料液置換；然后用5%氫氧化鈉溶液對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行反洗再生，堿液流速為0.5BV/h，再生時(shí)間為4h；最后再用清水將樹(shù)脂層內(nèi)的氫氧化鈉溶液清洗掉，出水為中性為止。CN-01樹(shù)脂重復(fù)粗?；摮鼵OD試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖14。

圖14 CN-01樹(shù)脂重復(fù)粗?；摮鼵OD試驗(yàn)結(jié)果

由圖14可以看出，CN-01樹(shù)脂第二輪的COD脫除效果相比第一輪明顯降低，第三輪又進(jìn)一步降低，這說(shuō)明CN-01樹(shù)脂作為粗?；牧系脑偕貜?fù)使用性能不佳。

由于粗粒化或過(guò)濾床層怕堵塞等特點(diǎn)，也不適宜將凝聚破乳工藝與粗粒化或過(guò)濾工藝組合使用。

2.5 溶劑洗脫試驗(yàn)

溶劑洗脫是指用某種溶劑與含油廢水進(jìn)行混合，利用油分在兩相中溶解度的差異將油從水中去除，實(shí)質(zhì)上就是萃取的機(jī)理。溶劑洗脫法的關(guān)鍵是溶劑的選擇，不僅要考慮溶劑對(duì)有機(jī)物的溶解能力，還要考慮其與有機(jī)物的分離難易程度。工業(yè)上一般選用水溶性低，高閃點(diǎn)的溶劑，一方面是為了減少溶劑損失，避免二次污染，另一方面是為了降低安全風(fēng)險(xiǎn)。

為了使洗脫液能夠返回生產(chǎn)工藝使用，試驗(yàn)選用與鈷萃取工藝中使用的磺化煤油相似的溶劑進(jìn)行溶劑洗脫試驗(yàn)，包括300號(hào)環(huán)保溶劑油、航空煤油、香港GV-18A溶劑（閃點(diǎn)103℃）、香港GV-18B溶劑（閃點(diǎn)103℃）和260號(hào)溶劑油（磺化煤油）

試驗(yàn)步驟：用50mL離心管取20mL鈷萃余液，加入硫酸調(diào)節(jié)pH=2，然后與等體積的溶劑混合振蕩30min。將振蕩后的離心管放入離心機(jī)，離心15min，轉(zhuǎn)速設(shè)定為10000r/min。離心分相后，從水相取樣分析COD，計(jì)算COD脫除率。不同溶劑的洗脫試驗(yàn)結(jié)果如圖15所示。

圖15 不同溶劑洗脫試驗(yàn)結(jié)果

從圖15可以看出，五種溶劑洗脫試驗(yàn)效果均不佳，COD脫除率均不到10%，這說(shuō)明利用與煤油性質(zhì)形似的溶劑很難將P507和磺化煤油等物質(zhì)從鈷萃余液中洗脫出來(lái)。

3 結(jié)論與建議

綜合比較重力分離、藥劑凝聚、氣浮、粗?；瓦^(guò)濾試驗(yàn)結(jié)果可知，PSAF凝聚-氣浮工藝去除鈷萃余液中COD的效果相對(duì)最好，COD脫除率可達(dá)到50%以上，工藝操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、成本低，適宜作為鈷萃余液處理的預(yù)處理工藝。

劉鳳梅、李志強(qiáng)等[9]研究了從工業(yè)鈷萃余液中吸附除油的新工藝，其中提到的可解吸循環(huán)使用的ORZ復(fù)合材料能將料液油含量吸附去除至低于5mg/L，出水COD小于200mg/L，噸水處理成本低于5元，相比活性炭吸附節(jié)省成本超過(guò)50%，這一工藝可作為去除鈷萃余液中溶解態(tài)有機(jī)物的處理工藝。針對(duì)鈷萃余液的水質(zhì)特點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)COD達(dá)標(biāo)處理的目標(biāo)，建議采用“藥劑凝聚氣浮-吸附-深度氧化降解”的處理工藝，工藝流程如圖16所示。

圖16 鈷萃余液COD達(dá)標(biāo)治理工藝流程

鈷萃余液先用PSSAF凝聚-氣浮工藝預(yù)處理去除非溶解態(tài)有機(jī)物，出水COD＜1600mg/L；氣浮出水調(diào)節(jié)pH＜2后，進(jìn)入吸附除油系統(tǒng)，去除料液中的溶解態(tài)有機(jī)物，出水COD＜200mg/L；吸附出水進(jìn)一步進(jìn)入深度降解系統(tǒng)，利用催化氧化工藝將COD去除至100mg/L以下，達(dá)到國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)《GB8978-1996》一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。此工藝處理效果好，吸附材料、解吸溶劑和水資源在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)使用，油回收利用，全過(guò)程無(wú)固廢等二次污染。另外，以物理法為主，以化學(xué)法為輔，藥劑用量少，運(yùn)行成本低，噸水處理成本小于10元，推廣應(yīng)用前景可觀。