氧化還原法處理冶金綜合電鍍廢水
在堿性條件下,先用氧化劑完全氧化氰根后,再用還原劑還原六價鉻為三價鉻,同時沉淀所有重金屬離子。試驗證明兩種廢水混合處理后各項指標均優(yōu)于國家標準,工藝流程及設(shè)備比單獨處理簡單。
目前電鍍行業(yè)廢水的處理方法,主要采用7種不同的方法:1.化學沉淀法;2.氧化還原法;3.溶劑萃取分離法;4.吸附法;5.膜分離技術(shù);6.離子交換法;7.生物處理技術(shù)。
而采用氧化還原法處理含氰、含鉻電鍍廢水通常是分開進行的。因為含氰廢水的pH=8-11,用氧化劑氧化氰根時必須控制pH≥8,以防在pH<7時氰化物分解出劇毒氫氰酸。
含鉻廢水傳統(tǒng)的氧化還原法是在pH=2-3條件下進行的,因此兩種電鍍廢水不能混合處理。最近的研究成果和實踐證明,適當?shù)倪€原劑和助劑可以使六價鉻在堿性條件下迅速還原為三價鉻,因此兩種廢水在堿性介質(zhì)中混合,分步進行氧化還原處理是完全可能的。
1基本原理
1.1堿性氯化法處理含氰廢水
在堿性條件下,用液氯、次氯酸鈉等作氧化劑,使氰根氧化分解成氫氣、氮氣和碳酸鹽,反應(yīng)分兩步進行。
1.3兩種廢水混合后的處理
兩種廢水在堿性介質(zhì)中混合后,控制pH=8.5-12,投人適量次氯酸鈉溶液,使氰化物完全分解成無毒物,過量氧化劑將繼續(xù)氧化銅、鎳離子為高價物’并出現(xiàn)黑褐色沉淀。少量三價鉻(約為六價鉻總量的%)被氧化成六價鉻。
通過檢測過量有效氯或觀察黑褐色沉淀物出現(xiàn)可以確認氰化物巳被完全氧化分解,此時使廢水與足量硫酸亞鐵接觸反應(yīng),六價鉻迅速還原為三價格并與其它重金屬離子一起在pH≥7條件下沉淀下來,澄清水各項指標均可達到排放標準。
2試驗?zāi)康?/span>
兩種廢水在堿性介質(zhì)中混合處理如果可行,那么混合處理與單獨處理比較將有如下優(yōu)點:工藝流程短操作方便,設(shè)備簡化,構(gòu)筑物相對減少,從而達到節(jié)約投資的目的。
3小型試驗
3.1試驗步驟
①用氰化鍍銅母液、酸性鍍鎳母液、鍍鉻母液在堿性介質(zhì)中配成不同濃度的混合廢水;
②根據(jù)氰化物濃度投人適量次氯酸鈉溶液,在室溫下不時攪拌反應(yīng)30~60
③檢測余氯并觀察出現(xiàn)黑色物沉淀,確認氰化物已被完全氧化分解,投入足量109^硫酸亞鐵水溶液,使六價鉻還原為三價鉻。在卩11身7有草綠色6(011)2出現(xiàn),六價鉻已不復(fù)存在;
④前三項完成后即開始絮凝沉淀,上清液即處理后的廢水,供檢測各項指標沉淀物進一步固液分離、干化;
⑤用氰化鍍銅母液和鍍鉻母液分別配成一定濃度的廢水進行單獨處理,以便與混合處理進行對比。
3.2試驗結(jié)果
含氰含鉻電鍍廢水混合處理與單獨處理對比試驗結(jié)果可知:
〈1〉兩種廢水混合處理與單獨處理,氰根含量與有效氯投入量之比為1:5時,處理后廢水含氰量均可降到排放標準以下。混合處理當投入比為1:4時,處理后廢水含氰量降低到接近排放標準。
〈2〉混合處理時硫酸亞鐵投人量為六價鉻理論需要量的1.75-2倍,單獨處理為理論量的1.25-1.5倍。硫酸亞鐵還原六價鉻的傳統(tǒng)方法即2~3時亞鐵投人量為理論量的2-2.5倍。
〈3〉混合處理比單獨處理硫酸亞鐵消耗略高,其原因是第一步處理氰化物時,過量的有效氯首先氧化當有效氯消耗完后才進行六價鉻的還原反應(yīng)。
〈4〉混合廢水處理時控制pH=10-12,氰化物的完全氧化,六價鉻的還原都會順利進行到底,處理后廢水7時,重金屬離子可以沉淀完全。
4工程實例
衡水某金屬表面處理廠,主要從事含氰電鍍加工生產(chǎn),鍍種有鉻、銅、鎳等。鍍件離開鍍槽后經(jīng)過4~5道水洗送人下一道工序,洗水依次向前推進,形成閉路循環(huán)而不外排。但由于跑、冒、滴、漏等原因,地面上總有含氰及含鉻等金屬離子廢水產(chǎn)生。
5結(jié)語
1〉氧化還原法處理含氰含鉻電鍍廢水,在理論和實踐應(yīng)用上是完全可行的,氧化劑可選用次氯酸鈉、漂白粉、液氯、二氧化氯。
2)混合廢水處理時氧化還原劑的消耗與單獨處理相比,氰化物消耗與氧化劑相同,硫酸亞鐵消耗比傳統(tǒng)酸法低。
3〉氧化還原反應(yīng)必須在堿性介質(zhì)中進行,且須控制適當?shù)闹怠?/span>
4)氰化物的氧化需保持一定的溫度,以加快反應(yīng)速度。