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各类金属废水处理技术

更新时间  2021-03-18 03:27:15 阅读 341

电镀废水中所含重金属能对环境及人体产生长远的不良影响, 因此, 电镀废水必须严格控制, 妥善处理和处置。废水处理办法一般分为物理法、化学法和生物法, 每种处理方法都有各自的特点和适用条件,对于含不同种类的重金属的废水处理的方法也是不同的,可单独应用,亦可几种方法组合应用。

含重金属废水最常采用的是化学沉淀法, 把重金属离子转变成难溶于水的氢氧化物或硫化物等的盐类, 然后进行共沉淀而除去, 同时, 加强混凝方法对重金属的处理很有效。化学沉淀法的优点是成本低。离子交换树脂法及吸附法等技术也越来越多地应用于含重金属废水的处理。
 
一、含铜废水
含铜废水主要来源于电镀、化学镀工序。一般对于含铜废水的处理方法有:氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、吸附法。
1、氢氧化物沉淀法
氢氧化物除铜原理
2OH- + Cu2+ = Cu( OH)2中和剂为氢氧化钠与氢氧化钙混合使用。在pH值<7 的情况下, 采用氢氧化钠; pH 值>7 时,采用氢氧化钙, 主要是为减少渣量, 并且氢氧化钙的加入沉降性能也较好。此种处理方法对非络合状态的含铜废水有效,要求有充分的沉淀反应时间。对于络合状态的含铜废水, 经常先采用双氧水氧化、次氯酸钠氧化等方法破络后, 再加入中和剂处理。

2、硫化物沉淀法
硫化物除铜原理:Na2S + Cu2+ = CuS + Na2+ ;FeSO4 + Na2S = FeS + Na2SO4
一般在pH 值8 以上, 加入硫化物处理废水。溶液过量的硫化物加入铁盐沉淀。此种处理方法对非络合状态的含铜废水及少量络合状态的含铜废水有效。对有些络合状态的含铜废水也是要先采用双氧水氧化、次氯酸钠氧化等方法破络后, 再加入中和剂处理。
由于硫化物应用对环境有不利影响, 目前国内外开始用有机硫化物代替无机硫化物。

3、吸附法
离子交换树脂一般方程式:M1++ Re·M2 M2+ +Re·M1式中, M1+, M2+为不同种类的阳离子; Re 为阳离子交换树脂。
根据树脂生产厂家对树脂的介绍选取合理的树脂, 小试合格后应用于生产, 处理含铜废水。
 
二、铁屑废水处理
铁屑处理是回收铜粉的一种方式, 同时在后续氢氧化物沉铜时, 氢氧化铁以共沉淀的方式, 加强了含铜废水的处理。
以上方法应用较广的为氢氧化物沉淀法。
 
三、含铬废水
含铬废水主要来源于电镀铬、钝化工序。一般有电镀铬工序产生的电镀废水, 工件电镀铬后清洗工序产生的清洗水, 采用含铬废水对工件表面进行钝化处理后清洗工序产生的清洗水。
含铬废水的处理技术有化学还原法、铁氧体法、气浮法、电化学还原法、吸附法、生物化学法、液膜技术、金属沉淀剂处理、离子交换等 。
1、化学还原法
反应原理:Cr2O72- + 3SO32- + 8H+ = 2Cr 3+ + 3SO42- + 4H2O;Cr 3+ + 3OH- = Cr( OH)3
在含铬废水处理中, 还原剂种类较多, 亚硫酸氢钠为常规还原剂, 主要原因为副反应少。有的厂家在芬顿反应后续工序加入亚硫酸氢钠还原过量的双氧水。
 
2、铁氧体法
反应原理:Cr2O72 - + 6Fe2 + + 14H+ = 6Fe3 + + 2Cr 3 + + 7H2O
采用硫酸亚铁处理含铬废水的方式一般被称为铁氧体法。有相关工艺研究, 还原反应的pH值在2 ~3, 中和沉淀反应的pH 值在7 ~8 。
 
3、离子交换法
该方法适用于处理浓度不太高的含铬废水, 处理效果好, 废水可回用, 工艺成熟。
 
4、吸附法
采用沸石吸附处理含铬废水, 要求废水总铬含量小于300 mg /L,沸石处理前六价铬一般先用硫酸亚铁还原。铬与沸石量1:500 投加处理 。此方法只能处理低浓度含铬废水, 同时对吸附铬后的沸石的处理应有相关要求。采用活性炭吸附处理含铬废水也有报道, 活性炭再生较麻烦, 对此方法的应用也有不利影响。
 
5、电解法
电解法是以普通钢板为阴阳极。此方法由于耗电量较大, 消耗钢板, 应用不广。
含铬废水的处理中, 对于铬浓度较高的含铬废水, 亚硫酸氢钠还原法较为常用。对于铬浓度较低的含铬废水, 若除铬后废水回用于生产中一般采用离子交换法, 废水不再回用于生产中一般采用硫酸亚铁处理。
 
四、含镍废水
含镍废水主要来源于电镀、化学镀工序。一般有电镀镍工序产生电镀废水, 工件电镀镍后清洗工序产生清洗水, 化学镀镍工序产生化学镀废水, 工件化学镀镍后清洗工序产生清洗水等。在上述废水中或多或少含其他少量重金属。
1、氢氧化物沉淀法
反应原理:
2OH- + Ni2+ = Ni( OH)2
此种处理方法对非络合状态的含镍废水有效,要求有充分的沉淀反应时间。对于络合状态的含镍废水, 主要是化学镀镍废水经常先采用双氧水氧化、次氯酸钠氧化、漂白粉氧化 5 等方法破络后, 再加入中和剂处理。
 
2、硫化物沉淀法
硫化物除镍原理
Na2S + Ni2+ = NiS + Na2+
FeSO4 + Na2S = FeS + Na2SO4
含镍废水的处理采用DEI- N,MEX 等重金属处理药剂较常用。主要原因是大部分电镀镍、化学镀镍废水中, 尤其是化学镀镍废水中, 络合剂较多, 氢氧化物、硫化物对含镍废水的处理效果差, 一些新开发的重金属处理剂对络合态的镍有良好的处理效果。
 
3、吸附法
吸附剂有多种,如活性炭、改良后的陶土等。陶土对镍离子有很强的吸附能力, 可应用pH 值广泛。此方法也提出了镍离子浓度较低的条件, 同时对吸附镍后的陶土的处理应有相关要求。也有采用13X 沸石去除废水中镍离子的实验研究, 但还没有应用于生产的报道。
 
4、离子交换树脂法
离子交换树脂一般方程式:
M1+ + Re·M2 M2+ + Re·M1式中, M1+, M2+为不同种类的阳离子;Re 为阳离子交换树脂。
在实际含镍废水的处理中, 应用较广的为氢氧化物、硫化物沉淀、重金属处理药剂3 种技术。但由于硫化镍沉淀颗粒相当细小, 过滤困难, 故硫化物沉淀时通常加入共沉剂, 加强混凝操作工序。
 
五、含铅废水
含铅废水主要来源于电镀、化学镀工序。一般有线路板镀锡铅工序产生含铅废水, 线路板镀锡铅后清洗工序产生清洗液, 线路板脱锡铅工序产生含铅废水, 线路板脱锡铅后清洗工序产生清洗液等。在上述废水中或多或少含其他少量重金属。
1、氢氧化物沉淀法( 含混凝)
氢氧化物除铅原理:2OH- + Pb2+ = Pb( OH)2。此种处理方法对非络合状态的含铅废水有效,要求有充分的沉淀反应时间。对于络合状态的含铅废水, 经常先采用双氧水氧化、次氯酸钠氧化等方法破络后, 再加入中和剂处理。
 
2、硫化物沉淀法
硫化物除铅原理:Na2S + Pb2+ = PbS + Na2+;FeSO4 + Na2S = FeS + Na2SO4
其生成的硫化物溶解度较小, 但因形成胶体微粒而难以分离。一般加入铁盐、铝盐等共沉剂。此外,含铅废水的处理也可采用重金属处理剂方法、吸附法和离子交换树脂法。