粘胶纤维生产废水中锌的回收

聂振勇

摘要：在生產粘胶的过程中，经常会产生含锌浓度非常高的工业废水，这种废水会对环境造成严重的污染，同时也是一种对生产资料的严重浪费，不利于控制生产成本，因此粘胶纤维生产厂必须要注重对于废水中回收再利用。锌离子是这种工业废水中对环境造成污染的主要成分，本文将对如何回收锌的方法加以探讨。

关键词：粘胶纤维；锌；废水；回收

一、引言

在粘胶纤维的工业生产活动中会产生含锌浓度很高的工业废水，这种废水如果不加处理就随意排放到公共水体环境中，会对水质造成严重的污染，危害到水生环境，破坏生态平衡，也会对城乡居民的基本生产生活造成影响。但是处理这种废水的难度比较大，目前常采用的方法如沉淀、溶剂萃取，离子交换、过滤、气压这几种回收方法。

二、粘胶纤维生产废水中锌的回收方法：

（一）沉淀回收法

传统的沉淀回收方法虽然可以在回收处理达到排放标准，但是其处理效果并不理想，仍会有大量含锌的污泥产生，而这种污泥的排放仍然会对环境造成污染。目前经过改进后比较常采用的是沉淀后再对污泥进行活性处理的方法。

粘胶纤维生产流程中，纺丝和酸站这两道工序中产生的废水是形成工业污染的主要来源。在对粘胶纤维丝条进行多次去酸水洗时就产生了锌含量较高的废水，尤其是在洗涤的前几道工序中产生的废水，无法在生产过程中直接再利用，就要统一回收进行处理。而冷却塔外溢和结晶水则是在酸站中废水产生的主要来源。

沉淀法回收所采用的主要方式是在废水中加入PH值大约在9.5左右的碱液，使其中的氢氧离子与废水主要成分中的锌离子进行化学反应，产生氢氧化锌。将反应后的混合液处于静置状态，经过一段时间的沉淀后，便可将上层的液体排出，在下层留存的沉淀物中再加入少量硫酸，做进一步的化学反应，即可形成可以在生产中重复利用的硫酸锌溶液。

这种沉淀方法可以回收废水中大量的含锌成分，不仅可以达到污水排放标准，而且也节约了生产成本。

（二）溶剂萃取回收法

粘胶纤维生产中产生的废水中含有很多不同成分，根据他们在水或者有机溶液中的溶解度不同这一原理，可以对废水中的各种组成成分进行回收。而这一方法中对萃取剂的选择尤为重要。目前我们知道，废水中所含的锌是造成污染最严重的成分，回收处理主要是以回收废水中的锌为主要目标，因此萃取剂可以使用有机磷化物。

而对废水中的锌进行萃取，主要是对洗涤纺丝工序中产生的溶液进行萃取分离，通过化学反应形成锌的络合物，从而达到将溶液中的锌离子从水相中转移到有机相中的目的。

在完成萃取后，还需要在继续进行一个反萃取的过程。根据萃取过程中形成的络合物的性质，一般在反萃取时可以使用硫酸。而盐酸则可以保证反萃液中锌离子的浓度，去掉其他的干扰成分，所以可以进一步使用盐酸来对有机相进行净化处理。再次将锌从有机相中转移，形成反锌液，这样可以既可以对回收的锌直接进行再利用，也可以对残留的有机相进行二次去锌净化。

溶剂萃取的整体流程为经过预处理的废水先进行萃取，分解成水相和有机相，然后对有机相进行反萃取，同时排放掉水相。反萃取的过程可以反复进行几次，直到反萃液达到饱和。饱和溶液可以直接送到酸站，进行循环利用。

这种方法对于锌的回收虽然十分有效，但存在着回收成本较高的问题，同时其操作安全性也存在一定的风险，所以在推广使用时遇到了一些阻力。

（三）离子交换回收法

离子交换法其实就是利用离子的吸附作用，将废水中的锌离子与树脂上可交换的同性离子如钠离子或氢离子进行置换。用来进行离子交换回收处理的树脂是一种不溶的电解质，它由高分子骨架和活性基团所组成。高分子骨架具有交联结构，而活性基团是可以离解的，他们在与锌离子反应后，就能达到回收废水中锌含量的目的。

用来进行离子交换的树脂有弱酸和强酸阳离子树脂，也可以使用磷酸树脂等作为交换树脂。由于强酸性阳离子对生产设备容易造成腐蚀，所以目前常使用的是弱酸性树脂。首先应对树脂进行预处理，使其活性基团转为钠离子型。废水在进行离子交换前也应先经过中和和过滤的工序，然后再进入交换层进行置换阶段的反应工序。

这种回收处理的方法在回收废水中锌离子的方面效果十分明显，但也存在一定的不足，由于其化学反应性质，对废水中含有的其他如镁离子、钠离子的回收效果十分有限，影响了对废水的整体处理效果。

（四）过滤回收法

其实过滤这种方法在净化废水中是比较广泛采用的方法，也取得了比较好的效果。比如毫微过滤法，即使分子直径仅为1毫微米，也可以被过滤处理。膜过滤技术是使用特种耐酸抗腐蚀的滤膜，经过多层分级处理。每一级都将废水分为由二价离子形成的浓缩流和一价离子形成的渗透流两部分。经过逐级分离最后达到净化废水的目的。这种方法对于废水中锌含量的分离效果十分明显，几乎99.8%的锌离子都可以被分离出来。但是也还存在着长期使用后，滤膜有可能被堵塞的问题，因此还需要对此进一步的研究。

（五）气浮法

其他可以使用的回收方法还有气浮法。气浮法是在4倍左右的气压下将空气充到废水溶液里，这种充气后形成的溶气水中存在大量的气泡，而这些气泡在上浮过程中就可以将废水中的细小颗粒同时带到水面。这时可以简单的对浮沫进行刮取回收。高效气浮法使气泡可以溶解于水，达到水气平衡，从而提高了净化效率。在实践中发现，这种方法的回收效率基本与使用过滤技术的效率相当。

四、总结

上述的这些方法都可以对粘胶纤维生产过程中产生的废水进行有效的回收，避免对环境造成破坏。通过对回收锌离子的再利用也可以起到降低生产成本的作用。但是这些方法目前都还存在着这样或者那样的问题和局限性，还需要相关科研人员继续进行研究和开发。粘胶纤维生产厂家必须重视生产所带来的环保问题，不断更新设备，不断关注和采用新技术，尽可能的把对环境的污染降到最低，实现可持续性发展和绿色无害生产的目标。

参考文献：

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