电镀废水的监测和处理


[摘要]电镀是通用性强、应用面广的工业行业之一,几乎所有的工业部门都有一定范围的电镀加工,由于其跨行业分散在各个工业部门,缺乏统一的协调和规划,往往会造成电镀厂的多、小、分散和布局不合理。在我国。电镀工艺还比较落后,技术力量薄弱,而且由于电镀是辅助工艺,在管理上得不到重视,装备也得不到更新,所以电镀对各工业城市污染非常严重,特别在近几年,乡镇电镀企业的迅速发展,使得电镀厂向城郊和农村扩散,给治理和控制污染带来了更多的困难。电镀废水中含有氰化物、酸、碱以及六价铬、铜、锌、镉、镍等重金属污染物,这些都是毒性非常大的污染物质。本文主要介绍一些污染物检测方法和部分污染物的处理技术。
关键字:氰化物 重金属离子 生物吸附 铁氧体法 萃取光度法
一、电镀废水的来源
电镀废水的来源一般为:①镀件清洗废水;②电镀废液;③其他废水,包括冲刷车间地面、刷洗地板以及通风设备冷凝水和由于镀槽渗漏或操作管理不当造成的跑、冒、滴、漏的各种槽液和排水;④设备冷却水。设备冷却水在使用过程中除降温以外,一般没有受到重金属的污染。其中,镀件清洗水是电镀废水的主要来源,几乎占车间废水排放量的80%以上。
二、电镀废水的危害
电镀的种类繁多,溶液的成分可分为含重金属离子废水、酸碱废水及含油脂类废水等,但废水的成份常常是同时含有多种污染物。其中有毒有占的物质有镉、铬、镍、错、氰化物、氟化物、铜、锌、锰、碱、酸、悬浮物、石油类物质、含氮化合物(NH4+-N )、表面活性剂及磷酸盐(以P计)等。
废水进入水体,会危及水生动植物生长,影响水产养殖,造成大幅度减产其至鱼虾绝迹;或是破坏农田土壤,毁坏庄稼,并通过食物链危害人类健康;或是进入饮用水源,在人体内积累,轻者引起慢性中毒,重者导致死亡。其中镉、铬、铅、镍是国家规定的一类有害物质,其最高允许排放浓度分别为0.1mg/L、0. 5mg/L、1. 0mg/L、1.0mg/L,并严格控制在车间或车间处理设施排放口取样。含铜、锌、氟废水是国家规定的二类有害物质,对其取样测定可在单位废水排放口。氰化物是剧毒物质,最高允许排放浓度为0. 5mg/L。其中某此物质如氨氮、磷酸盐等虽然不是毒物,但它们进入水体可使水体富营养化,造成水质污染。
三、部分污染物的检测方法:
(一)、氰化物——气提法
1、 仪器和试剂配制
(1)丘氏气提定氰器:专利产品(ZL97203908.2),其结构见图1;(2)大气采样器:KB-6D型,青岛崂山电子仪器总厂出品;(3)10mL半微量滴定;(4)0.0100mol/L硝酸银标准溶液:称取分析纯

硝酸银1.699g溶于水,移入1000mL容量瓶,加水定容,贮于棕色试剂瓶中保存。其滴定度按样品分析步骤求得;(5)试银灵指示剂:称取0.02g试银灵(对二甲氨基亚苄基罗丹宁)溶于100mL丙酮中,贮于棕色滴瓶中;(6)氰化物标准溶液:称取0.125g氰化钾溶于水中,加入质量分数为0.5%的氢氧化钠溶液20mL,加水稀释至100mL,贮于棕色瓶中。取此液10mL于锥形瓶中,加水50mL和质量分数为0。5%氢氧化钠溶液4mL及试银灵指示剂4滴,用0.0100mol/L硝酸银标准溶液滴定至由黄色变橙红色为终点,得V;取10.00mL实验用水作空白试验,得V0。按下式计算氰化物的准确浓度: 氰化物质量浓度(g/L)=0.0100*(V-V0)*52.04/10.0式中,52.04为氰离子(2CN-)的摩尔质量,g/mo(7)碱石棉:其制备方法见文献132;(8)磷酸(2+1溶液:2体积磷酸(Q=1.69g/mL)与1体积水混合(9)质量分数为0.5%的氢氧化钠溶液:5g氢氧化钠溶于1000mL水中,贮于塑瓶中保存。

2 、测定步骤
(1)在气提瓶1中加入样品溶液10mL和质量分数为10%的EDTA二钠盐溶液10滴,插入加液管2;在锥形瓶4中加入质量分数为0.5%的氢氧化钠溶液20mL,插入吸收管5和抽气球泡6。并使加液管与吸收管磨口相连,用磨口夹夹住磨口;用橡皮管使抽气球泡与大气采样器相连。 (2)启动大气采样器,调节空气流量为0.3~0.5L/min,向加液管中加入磷酸(2+1)溶液1mL,加入后插入净化管3,并调节流量为0.8L/min,维持30min。(3)关闭大气采样器,取下锥形瓶,用水吹洗吸收管内外壁,洗液并入锥形瓶内,加水至总体积为90~100mL,加试银灵指示剂4~6滴,用0.0100mol/L硝酸银溶液滴定至由黄色变橙红色为终点(V)。(4)取10。00mL氰化物标准溶液2份,按上述步骤气提和滴定,按下式求其滴定度(T)。T=10mL氰化物标准溶液中含氰化物,mg/滴定耗硝酸银溶液/mL。(5)分析结果计算:
总氰化物质量浓度(g/L)=T*V*1000/10=T*V*100
(二)、六价铬和三价铬
目前,最常用的测定方法有硫酸亚铁铵氧化-还原滴定法和二苯碳酰二肼显色法,它们主要测定的是 Cr(VI),Cr3+的含量,而这则需要使用强氧化剂(KMnO4或(NH4)2S2O8)和贵重的银盐催化剂,并在特定的条件下将Cr3+全部氧化为Cr(VI)后,最后通过差减法求得。以上方法存在以下问题:(1)预处理过程复杂, 操作繁琐、显色剂不够稳定;(2)Cr3+测定误差较大;(3)实验成本较高。
1、 分光光度发测定Cr(VI),Cr3+的含量
(1)、主要仪器和试剂
UV-1601PC型紫外-可见分光光度计(日本岛津公司)。
Cr(VI)标准贮备溶液(1.000g/L):准确称取2.8290g已在120℃干燥2h以上的基准试剂重铬酸钾(A. R.),溶于少量重蒸馏水后转移至1L容量瓶中,再用重蒸馏水稀释至标线,摇匀;使用时再经逐级稀释至所需浓度。
Cr3+贮备

液(0.500g/L):准确称取0.5000g纯度不低于99.99%的金属铬,用盐酸溶解后,再用1L容量瓶定容;使用时再经逐级稀释至所需浓度。
(2)、实验方法
○1、Cr(VI)的标准曲线绘制 分别取3mL10%(质量分数)NaOH和5mL50mg/LCr3+溶液移入6只50mL比色管中,然后分别再加入0,1.00,2.00,3.00,4.00和5.00mL100mg/LCr(VI)溶液,加水定容;在另外一只比色管中加入3mL10%NaOH溶液,定容后作为空白溶液。分别在391nm和471nm下测量各自的吸光度,并作出ΔA~CCr(VI)变化曲线。
○2、Cr3+标准曲线绘制 取14mL10%NaOH溶液移入6只50mL比色管中,然后分别再加入0,4.00, 8.00,12.00,16.00,20.00mL50mg/LCr3+标准溶液,加水定容;在另外一只比色管中加入14mL10%NaOH溶液,定容后作为空白溶液。在591nm下测定吸光度,并作出A~CCr3+曲线。
○3、试样测定方法
A、Cr(VI)的测定:准确量取电镀含铬废液10mL置于小烧杯中,用10%NaOH调至 pH≥10,过滤并用重蒸馏水洗涤,向滤洗液中加6mL10%NaOH溶液后,再置于100mL容量瓶中定容至标线,即可分别测定其在391nm和471nm下的吸光度,求算出ΔA,再由标准曲线或回归方程及试液的稀释状况即可直接得出Cr(VI的)含量。
B、Cr3+的测定:准确量取上述定容后的滤洗液25mL和10%NaOH溶液11mL,置于50mL比色管中定容,然后测定其在591nm下的吸光度A,再由标准曲线或回归方程及试液的稀释状况即可直接得出Cr3+的含量。
2、对氨基 N,N 二乙基苯胺光度法测定电镀废水中铬(Ⅵ)和铬(Ⅲ)
(1)、主要仪器:
TU 1800SPC紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司制造);pH S型 数字酸度计(上海第二分析仪器厂制造)。
(2)、主要试剂:
○1、Cr(Ⅵ)储备液(0.1000g/L):用基准K2Cr2O7配制,用时稀释成5.0mg/L标准液;
○2、Cr(Ⅲ)储备液(0.1000g/L):称取0.1000金属铬(纯度99.99%),置于250mL烧杯中,用盐酸溶解后定容至1000mL,用时稀释成5.0mg/工作液;
○3、CL TBP萃淋树脂:其活性组分为磷酸三丁酯,粒度为0.250~0.360mm,交联度为20%~25%;
○4、3.0g/LADEA溶液:称取0.30gADE (天津化学试剂有限公司生产,分析纯),用约80mL水溶解后,加2mL浓H2SO4,稀释至100mL;
○5、0。5mol/LNaAc 2。0mol/LHAc缓冲溶 液。
(3)、实验方法:
在25mL容量瓶内,依次加入1mL3.0g/LADEA溶液,6mL无水乙醇,2mL0.5mol/LNaAc 2.0mol/LHAc缓冲液和Cr(Ⅵ)标准溶液(<40μg)稀释至刻度,摇匀放置10min后,在波长554nm处,用1cm比色皿,以试剂空白为参比,测其吸光度。
(4)、样品分析:
○1、分离柱的制备和装柱方法
分离柱是直径×高为8mm×100mm的玻璃柱。其装柱方法为:采用湿法装柱,装好后在树脂层上部垫上一层玻璃棉,以防止倒入溶液时树脂层冲动,并用10mL10%Na2

CO3溶液洗涤2次,最后用水洗至中性。
○2、Cr(Ⅵ)的测定
移取适量样品于100mL烧杯中,用6mol/L HCl调节至pH=1.0,以流速1.0mL/min通过已用pH=1.0的HCl溶液平衡的交换柱,用水以流速0.8mL/min洗脱,收集解吸液13mL。然后,按上述实验方法进行操作。
○3、Cr(Ⅲ)的测定
移取适量样品于100mL烧杯中,加入5mol/LH2SO4溶液1.0mL和7.0mol/LH3PO4溶液1.0mL,滴加2滴40g/LKMnO4溶液,加入几粒玻璃珠后置于小电炉上加热煮沸,保持KMnO4的红色不褪。若褪色,则补加1~2滴KMnO4溶液以保持红色,冷却后,加入200g/L尿素溶液1mL并摇匀,用滴管滴加20g/LNaNO2溶液,每加一滴充分摇匀,直至KMnO4的红色恰好褪去,再充分摇动。
然后,按Cr(Ⅵ)的测定方法进行,以此测定总铬含量。Cr(Ⅲ)的含量为总铬含量减去Cr(Ⅵ)的含量。
(三)、镉和化合物
1、萃取光度法测定电镀废水中微量镉
(1)、主要仪器和试剂
722型分光光度计,pHS23C型酸度计。双硫腙2TBP溶液:将TBP试剂进行重蒸馏,收集180e的馏分。称取双硫腙0.250g溶于30mL重蒸馏TBP试剂中,过滤,弃去不溶物,滤液转入200mL梨形分液漏斗中,用稀氨水(1+100)50mL萃取3~4次,合并水相,弃去有机相。将氨水萃取液转入500mL分液漏斗中,以分析纯硫酸进行酸化,使双硫腙沉淀析出,每次用TBP50mL萃取4次,合并有机相,转入250mL容量瓶中,并用TBP稀至刻度,配制成0.5g#L-1双硫腙2TBP溶液。将双硫腙2TBP溶液转入棕色瓶中备用,使用时用TBP稀释成25mg#L-1溶液。
缓冲溶液:称取KH2PO417.01g和NaH2PO47.27g,分别溶于250mL去离子水后,合并混合用25mg/L-1双硫腙2TBP溶液10mL萃取数次,至双硫腙2TBP溶液呈绿色为止;合并水相,制成pH为7.0~7.3的中性缓冲溶液。
镉标准溶液:0.1g#L-1,将99.999%高纯镉溶于硝酸,加浓盐酸进行蒸发,逐去硝酸,0.5%(体积分数)盐酸介质。
联合掩蔽试剂:100g/L-1钛铁试剂10mL200g/L-1酒石酸钾钠溶液30ML、100g/L-1碘化钾溶液10mL混合。
试剂均为分析纯,水为去离子水。
(2 )、试样的预处理
电镀镉废液用改性海泡石进行充分处理。测定前,取25mL经处理后的电镀废液,加入盐酸(1+1)5mL和浓硝酸2mL,微热硝解以除去电镀废水中有机物,充分硝解后冷却并定容至25mL,待测。
(3) 试验方法
取25mL待测试液于60mL梨形分液漏斗中以pH计调酸度至中性,加入缓冲溶液5mL,联掩蔽试剂5mL,25mg/L-1双硫腙2TBP溶5mL,充分振荡,静置分层。将水相分离弃去,有相转入离心管中,在离心机上以200r/min-1离2min。在500nm波长处,以试剂空白作参比,1cm吸收皿测定吸光度,由工作曲线求出镉含量。
(四)、铅和化合物
1、双极电流滴定法测定废水中铅
(1) 、试剂
四苯硼钠(TPB)溶

液,0.005 mol/L:称取四苯硼钠1.7112 g于烧杯中,加水200 ml,搅拌溶解,加人A1(OH)3固体粉末5 g,搅拌均匀,放置过夜。过滤,于容量瓶中稀释至1000 mL。
铅标准溶液,0. 5mg/ml称取纯铅;。} 0.5000g于烧杯中,加HN03(1+1)10 mLl,加热赓解。煮沸除去氮氧化物,冷却,于容量瓶中稀释至1000 mL。聚乙二醇(PEG20000)溶液,1%;乳化剂OP溶液,1%;氢氧化钠溶液,10%(贮于塑料瓶中);硝酸溶液,1+20。
(2)、仪器
双碳毛极毛流滴定装置如图1所示。自制碳电圾,将1号干电池中碳阳极棒取出,洗净。 在铜帽上用锡焊引出一根导线,再取一段内径适中的透明塑料管,长约120mm,将碳电极插入塑料管内,端部仅露出约10 mm长的一段,用金相砂纸打磨光滑。
电源3V系用两节1号干电池串联。微安表用50~100微安表头,也可以用万用表0.1 mA档代替。滴定管用5ml刻度吸管改制,注意排尽橡皮管连接处的空气泡。电磁搅拌器最好采用DZ-1型滴定装置,也可以用其他类似的电磁搅拌器。
(3)、试验方法
吸取废水50 ml于100 ml烧杯中,用NaOH溶液和稀硝酸溶液调节pH值1.5~2.00。加入1 0%PEG溶液5 ml,置于DZ-1型滴定装置上,插人双碳电极系统,开启电磁搅拌,外加电压0.8~1.2 V,让微安表指针稳定1 min左右。逐滴滴入TPB标准溶液。在等当点之前,随着TPB的滴入,微安表的指针基本上保持在原处,或是略微摆动少许,随即又返回原处。接近等当点时,电流读数稍有上升,当TPB溶浪过量少许时,电流显著增加,指针向前摆动,不再回复。记下TPB溶液的消耗ml数V1。
计算:Pb, mg/L=T*V/50*1000
T滴定度,用纯铅标准溶液标定,mg/Ml
(五)、镍和化合物
1、试剂
○1、2 mol/L, NH4OH按70 g/1, NH4OH溶于水中移入1 000 mL容量瓶中。加水至刻线,摇匀,部分装入200mL,滴瓶中;
○2、1 % J一酮肝溶液:称取l g J一酮肝与酒精配成100 mL溶液(如有浑浊应过滤)装入100 ml棕色瓶中。
2、镍(Ni= 0。 5 tng/l。)标准溶液制取(近似值)
称取NiSO47H2O少60℃干燥2h的药品2.4 m g溶于水中。移入1 000 m L。容量瓶中。用水稀释至刻线摇匀。即N iz =0. 5 mg/L,标准液。
3、检测
取2支25 m 1,比色管。分别注入镍标准液10ml和处理好的镍废水(若液不清可沉清或过滤),10 mL。再分别加入2 mol/L, NH4OH数滴略呈碱性后再分别加入1% 丁二酮肝液2滴。两管比较,若废水管的鲜红色比较标准液更红,说明镍超标,需继续处理,若废水管红色更浅或无色,说明镍废水合格,可排放。以上二种目测比色法经多次观察,有经验后可不必制标样比较直接观察判定即可。
(六)、铜和化合物
1、主要仪器及试剂
7200型可见分光光度计;WCP09205型超级恒温器;FA1604电子天平。
Cu2+标

准溶液:准确称取高纯铜粉(99.999%)0.0500g,以HNO3(1+2)溶解,转移并定容于50mL容量瓶,逐级稀释至1ug/mL为操作液。3%的H2O2溶液;0.1molPLHNO3溶液;实验中所用试剂均为分析纯,水为一次蒸馏水。
2 、实验方法
向2支25mL具塞比色管中分别加入3mLHNO3溶液,2.5mL甲基紫溶液,2.5mLH2O2溶液。再向其中一支比色管中加入1mLCu2+标准溶液(催化体系),另一只比色管中不加(非催化体系)。稀释至刻度,摇匀,放入950C水浴中加热9min,迅速取出,流水冷却3min,终止反应。以水作参比,于1cm比色皿中,在波长580nm处测定催化体系的吸光度A和非催化体系的吸光度A0,计算催化体系和非催化体系的吸光度差值$A=A0-A。
(七)、锌和化合物
1、主要仪器和试剂
722型分光光度计,pHS-3C型酸度计,CS-501SP型数显超级恒温器。
100.0mg/LZn2+标准溶液,用水稀至1.0ug/mL的工作溶液,0.01g/LEBT溶液,pH4.75HAc-NaAc缓冲溶液,3%H2O2溶液,10g/LOP乳化剂。所用试剂均为分析纯,实验用水为蒸馏水。
2、 实验方法
准确移取一定量的Zn2+标准溶液于50mL容量瓶中,依次加入pH4.75的HAc-NaAc缓冲溶液9.0mL,0.01g/LEBT溶液10.0mL,3%H2O2溶液415mL,10g/LOP乳化剂2.0mL,加水约至45mL,置于沸水浴中10min,取出后,用流水迅速冷却,定容。用1cm比色皿,以水作参比,于530nm处波长处分别测量试剂空白的吸光度A0和催化体系的吸光度Ac,并计算$A=A0-Ac。
四、部分污染物的处理方法
(一)、含氰废水
二氧化氯是目前为止发现的最经济、最安全、最适用的高效水处理剂,80年代,美国以强制的手段推广二氧化氯以取代传统的氯系列消毒剂(漂白粉、次氯酸、液氯等)在水处理中的应用。
二氧化氯是一种黄绿色气体,在空气中浓度为10%时就有可能爆炸。目前,对二氧化氯液化储存的种种努力都没有成功,只能在使用现场临时制备。
二氧化氯易溶于水,溶解度约为氯的5倍,在室温下4 kPa分压下溶解度为2.9g/L。与氯不同,二氧化氯在水中以纯粹的溶解气体存在,不易发生水解反应,水溶液在较高温度与光照下会生成ClO2—与Cl03-。因此,应在避光低温处存放。二氧化氯溶液浓度在10g/L以下时,基本没有爆炸的危险。
制备二氧化氯的起始原料有氯酸钠和亚氯酸钠,具体选用取决于二氧化氯的使用量。在水处理领域,二氧化氯的使用量一般不大,几乎都用亚氯酸钠为原料与氯反应,以制备二氧化氯:
2NaClO2+C12—2ClO2+2NaC1
为使亚氯酸钠反应完全,以获得高的转化率,一般要使用过量的氯气(但过量倍数应尽量小,以减少产品中的残余氯)和较高浓度的亚氯酸钠,并在酸性条件下反应。在使用氯气不便的地方,可用次氯酸钠代替,但应投加适量的酸以提高反应的速度与转化率但有时会发生副反

应,生成没有消毒作用的Cl03
HClO+ClO2-+OH- —— Cl03+C1-+H2O
Cl2+ClO2-+H2O——ClO3- +2Cl- + H+
设计良好的二氧化氯发生器应避免这此副反应的产生,最大程度地使亚氯酸钠转化为二氧化氯,使发生二氧化氯的溶液中含Cl2 , ClO2和ClO3量尽可能的低。
也可通过强酸亚氯酸钠的反应来制备二氧化氯:
5NaC102+4HC1——4C1O2+5NaCI+2H2O
此法比较简便,但亚氯酸钠转化为二氧化氯的理论转化率仅为80%。
为了尽可能提高产物中二氧化氯纯度,可采用电解亚氯酸钠液的办法,同时用空气将二氧化氯吹脱出来,然后再加人水中。
由于亚氯酸钠价格昂贵、货源贫乏,在制备二氧化氯时可采用价格便宜的氯酸钠与浓盐酸作用制得,其反应方程式如下:
2NaCl03+4HCl——Cl2+2C1O2+2H20 + 2NaC1
此反应需在特制的二氧化氯发生器中进行高效转化。
(二)、镉废水
 1、生物吸附法
生物吸附法是一种新兴的废水处理技术,其中生物吸附剂主要是藻类,还有细菌、真菌、酵母等。国外在生物吸附镉的研究方面起步较早, 始于20世纪70年代 。LEE 等用特种菌株吸附处理了含镉废水,并申请了专利。Singh等用一种新型的低成本的生物吸附剂对去除废水中的镉进行了研究。在pH为8.6、温度为20℃时,该吸附剂的除镉率达94.5%。Ali等研究了芦苇等生物对镉的抗毒性和吸附性,结果表明芦苇可以作为废水中镉的良好去除剂。Ozdemir等[76]对革兰氏细菌Pantoea sp.TEM 18处理废水中的镉、铜进行了研究,当pH为6时,除镉效果最佳。Vasudevan P等对酵母菌吸附镉的动力学进行了研究。Akhtar N等用绿藻吸附废水中的镉,除镉率可达97.9%。国内, Liu等对好氧粒状污泥生物吸附镉的动力学进行了研究,结果表明该污泥吸附镉的容量可达566 mg·g-1,可作为污水中镉的良好去除剂。冯咏梅等采用海带吸附废水中的镉离子,研究了溶液的pH,初始镉离子浓度对镉吸附率的影响。结果表明pH值对镉离子的吸附性能影响很大,海带吸附的适宜浓度为Cd2+<500 mg·L-1。尹平河等对几种大型海藻作吸附剂吸附废水中的重金属离子Pb2+、Cu2+、Cd2+作了研究,并得出了它们各自的吸附等温曲线。实验表明,海藻对镉的吸附容量大且吸附速度快,在10min内重金属离子的去除率可达90%以上。林荣根等也做了两种褐藻吸附镉离子的研究,效果较好。李清彪等运用黄孢展齿革菌生物吸附镉离子,并作了该菌同时吸附Pb2+、Cd2+的动力学研究。适宜的操作条件处理后 的Cd2+由10 mg·L-1降至0.04 mg·L-1,达到国家污水排放标准。徐惠娟等人用啤酒酵母吸附镉离子,得到啤酒酵母的最大吸附率为93%,吸附效果良好。王元秀等用唐菖蒲处理了含镉、铅废水。另外,张志

杰等做了凤眼莲对镉、铅废水净化能力的研究。翟云波等利用间歇反应器污泥衍生吸附剂去除了废水中的镉、镍离子,考察了溶液的pH、接触时间、吸附剂的投加量以及吸附质初始浓度对吸附效果的影响。该法吸附效果好、镉去除率高、成本低廉,但仅适合于低浓度含镉废水的处理。
2、铁氧体共沉淀法
铁氧体法分为氧化法和中和法两种。将FeSO4加入到含镉废水中,用NaOH调节溶液的pH到9~10,加热并通入压缩空气进行氧化,从而形成铁氧体晶体,此为氧化法;将二价和三价的铁盐加入到待处理的废水中,用碱中和到适宜的条件而形成铁氧体晶体,此为中和法。镉离子进入铁氧体晶格中,在共沉淀作用下从溶液相进入固相。Barrado 等[24]对铁氧体法净化镉废水进行了研究,并对其进行了化学和电化学分析。方云如等[25]用铁氧体法处理了含铬和镉的废水,其在适宜的操作条件下得到了磁性较强的铁氧体,同时,被处理后的废水中镉含量降至0.041 mg·L-1,达到国家排放标准。卢莲英等[26]对铁氧体和镉共沉淀进行了实验研究,并探讨了主要的技术参数。在合适的条件下,Cd2+的去除率达99%以上,出水Cd2+含量<0.1 mg·L-1, 达 排放标准。刘淑泉等[27]采用铁氧体-磁流体法净化含重金属的废水(含镉),以磁流体形式回收其中有价金属。用此法净化的废水所含Cd2+由净化前的0.412 mg·L-1降至0.0002 mg·L-1。且由于磁流体具有一定的磁性能,与其他净化废水的方法相比最大的优点是无废渣产生,避免了二次污染,且能在常温下进行。该法面临的最主要的问题是含镉铁氧体固体如何解决。
(三)、汞废水
在PVC生产过程中,由于以HgCl2为催化剂,不可避免地造成永的流失,随之永污染问题也日趋严重,汞是人体毒害比较严重的物质。
HgCl2常温下是自色的结晶粉末,而在PVC中生产系以活性炭为载体,浸渍吸附8%-12的升汞制备催化剂。因为转化器均在80-180℃高温下运行,势必造成活性炭上氯化高汞升华。虽经活性炭多次气相吸附除汞,最终排放废水中的Hg的质量浓度<0. O5 mg/L达标,但仍不可避免HgCl2的流失。由于水体对永的自然净化能力有限,所以,通过长期的排放,水体中的汞仍会富积,对水体造成污染。
处理含汞废水的方法是在氯乙烯生产过程中,将产生经处理过的含汞废水进行收集,建1个水池,配2台离心泵。首先用含汞废水去锅炉冲灰,不足的情况下再考虑用生产水或循环水回水,这样把含汞废水分散到灰渣中,不进入水体的自然循环中。被含汞废水浇过的灰渣,可以用米做水泥或筑路,从而使汞得到转移分散并封存,中止了在水体中的自然循环。又因煤渣、

水泥中含有S,P等元素,可与汞结合生成稳定态的HgS及(Hgl) 3P,从而使永的危害得到抑制,达到安全处理的目的,几乎完全避免了对自然界的污染。
(四)、Zn2+、Cr6+废水—铁氧体法
锌的氢氧化合物是两性化合物,PH值过高或过低,排放的废水都不能稳定达标排放;废水中Cr6+必须首先还原成Cr3+ ,再调节 PH值,以Cr(oh)3沉淀去除;废水水质不稳定,锌、铬含量波动大,加药量保持不变的情况下,出水经常超标排放。
鉴于锌、铬氢氧化物的沉淀化合特性,利用铁氧体共沉淀工艺,可以较好地克服两性氧化物沉淀的特性和水质波动而带来水质超标。
1、 处理原理:
铁氧体即为铁离子与其它金属离子组成的氧化物固溶体,该工艺最初由日本电气公司研制使用。铁氧体固溶体具有较高稳定性且具有磁性,易于实现固液分离,在处理两性氧化物和重金属废水中具有自己独到优点。
根据铁氧化体形成工艺,可以分为氧化法和中和法。氧化法是将加入亚铁离子废水在加热和通气情况下,部分氧化为铁离子;中和法是通过按照一定浓度比例向废水投加亚铁离子和铁离子而形成铁氧体。中和法投资费用省,易于操作运行管理,我们选用中和法处理含Zn2+、Cr6+的电镀废水。形成铁氧体的原理可由下式表示:
Mm+ + Fe2+ + Fe3+ + OH- --- M.M(OH)m + Fe(OH)2 ----复合铁氧体
在形成铁氧体的过程中,重金属离子通过包裹、夹带作用,填充在铁氧体的晶格中,并紧密结合,形成稳定的固溶物。研究表明:锌、铬等金属离子较容易与亚铁、铁离子形成铁氧体。
2、 实验
(1)、 试剂
硫酸亚铁为A、R试剂,三氯化铁、氢氧化钠和聚丙烯酰胺均为C、P级试剂。
(2)、废水
徐州源园涂装有限公司电镀废水,含锌 80—250mg/L、铬20—50mg/L,PH1.2—3.0.
(3)、仪器
pHS型酸度计(上海虹仪仪器厂)、MP200B型电子天平 (上海天平仪器厂)、原子吸收分光光度计 (美国PE公司)、磁选管(自制)。
(4) 、实验方法
根据前人的研究成果:溶液中亚铁、三价铁离子的摩尔比保持为1:2,根据废水中重金属离子的浓度大小,加入不同量的亚铁、三价铁离子混合溶液,在加入20%氢氧化钠溶液调节PH值,然后加入聚丙烯酸胺搅拌反应10分钟左右,沉淀 ,30分钟,吸取上清液测定废水中剩余的锌、铬离子的浓度。
五、结语
到目前为止,我国电镀废水处理方面取得了较大的成绩,并进一步将电镀纳入清洁生产范围。从开始的单纯的“治废”到现在的终合治理,变化是巨大的。但电镀废水是一种危害非常大的问题,要彻底的消除其危害不仅要运用先进的技术,更要提高企业的环保意识。所以只有制定合理的

废水排放标准、加强企业的环保意识、引进先进的处理技术,才能既保护环境,又取得良好的经济效益和社会效益。

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