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环境污染中石灰对电镀含酸废水的处理方法

信息来源:chinalime.com  时间:2012-09-27  浏览次数:386

    许多厂家处理电镀含酸废水一般采用烧碱中和法和石灰中和法,用烧碱操作简便,但成本高,用石灰成本低,但操作复杂。目前,许多电镀厂家和专业电镀废水处理公司使用烧碱处理,而一些用酸量大的电镀厂则使用石灰处理。
    电镀产品前处理脱漆等工序用大量的硫酸,每月大约80t,酸洗和活化每月使用盐酸大约20t,废水处理车间曾经使用过烧碱处理含酸废水,但成本太高,不得不改用石灰代替烧碱。山东省聊城市东阿县姜楼镇金华钢铁公司在使用石灰处理含酸废水的过程中,通过实验和长期摸索,成功地研究出一套用石灰处理电镀含酸废水的方法,取得了较好的经济效益和社会效益。
    1设备及工艺流程
    1.1设备废水处理车间含酸废水的处理设备主要有:含酸废水调节池,一级中和反应池,二级中和反应池,絮凝池,沉淀池,清水池,污泥浓缩池,板框压滤机和石灰乳液配制池等。
    1.2工艺流程含酸废水从电镀车间流入含酸废水调节池,用泵将含酸废水从调节池泵入一级中和反应池,在一级中和池中加入石灰乳液中和废酸和沉淀重金属离子。废水从一级中和池流入二级中和反应池,在二级中和池中继续加石灰乳液中和废酸,并调节废水的pH至合适的范围。废水从二级中和池流入絮凝池,在絮凝池中加絮凝剂使沉淀物絮凝成较大的颗粒,然后流入沉淀池,在沉淀池中水和沉淀物分离,上清液流入清水池,最后从出水口排出,沉淀池中的泥渣用泵泵入污泥浓缩池,然后用板框压滤机压滤,滤液流回到含酸废水调节池,滤饼送至相关部门处理。
    2方法研究
    2.1存在的问题用石灰处理含酸废水,首先在石灰乳液配制池中将石灰配成乳液,氧化钙与水反应生成氢氧化钙。氢氧化钙比氧化钙具有更细小的颗粒,与酸反应速度较快,且反应充分,反应中生成硫酸钙和氯化钙。硫酸钙是微溶物质,在水中的溶度积为:[SO42-][Ca2+]=k
    k为硫酸钙的溶度积常数。
    为了研究用石灰处理含酸废水水质浑浊的问题,现在假设有1L硫酸钙饱和溶液,其中[SO42-]=a,[Ca2+]=b,那么ab=k。再假设另有1L硫酸钙饱和溶液,[SO42-]=2a,那么[Ca2+]=0.5b。如果将这两种硫酸钙饱和溶液混合到一起,通过计算可知,混合后的溶液中[SO42-]=1.5a,[Ca2+]=0.75b,此时,[SO42-][Ca2+]=1.5a×0.75b=1.125ab>k
    此式表明,两种饱和硫酸钙溶液混合后,硫酸根和钙离子浓度的乘积大于硫酸钙的溶度积常数,因此这两种溶液混合后,溶液中将生成硫酸钙沉淀。
    过去,在用石灰处理含酸废水的过程中,沉淀池中的上清液经常变浑,这个问题好长时间没有得到很好的解决。解决这个问题的办法是,严格控制中和反应池中废水pH的变化范围,确保石灰用量的准确,使废水中硫酸根和钙离子浓度在较小的范围内波动。用分析纯硫酸镍和去离子水配制硫酸镍溶液,用氢氧化钠将硫酸镍溶液调至pH=8.53,生成氢氧化镍沉淀,由于碱性较弱,溶液中还含有少量的镍离子,将溶液过滤后经过分析得知,滤液中镍离子的质量浓度为10.6mg/L。

    向该滤液中加入少许次氯酸钠溶液,滤液中有黑色沉淀生成,滤液的pH由8.53降至7.89。这个反应的过程为,次氯酸钠将二价镍氧化为三价镍,在碱性条件下三价镍离子生成Ni(OH)3黑色沉淀。分析结果表明,pH在8~9的范围内,Ni(OH)3溶液中镍离子的质量浓度符合国家排放标准的要求。
    3结果与讨论
    3.1pH的控制在二级中和反应池中用pH控制系统自动控制一级中和池和二级中和池中石灰的加入量,pH控制系统的控制值一般设定在7.8~8.4的范围内,这个数值一般依据废水在絮凝池中的pH来调整。絮凝池中的pH一般控制在8.3~8.8的范围内,当絮凝池中的废水pH偏高时,可降低二级中和池中pH的控制值,当絮凝池中的pH偏低时,可提高二级中和池中pH的控制值。用石灰处理含酸废水的过程中,二级中和池中的pH有一定的波动,当流入絮凝池中的废水pH高于工艺上限或低于工艺下限时,絮凝池中的pH控制系统自动启动加酸泵或加碱泵,将pH控制在工艺范围内。
    废水处理状况自安装了这套自动控制系统后,废水处理状况有了明显的改善,pH控制准确,水质清澈透明,悬浮物达标。为了验证这套含酸废水处理系统的可行性,连续一个星期从废水出水口取样测定,测定项目为pH、铜、锌、镍和氰的质量浓度,结果列于表1。在这套废水处理系统中,含氰废水经过处理后流入二级中和池,与含酸废水一同进入下一道处理工序,因此,在表1中也给出了氰化物的测定数据。分析结果表明,这套系统处理过的含酸废水pH和重金属离子符合国家二级排放标准。

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