化学反应―过滤法在含镉废水治理中的应用

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1、化学反应―过滤法在含镉废水治理中的应用　　【摘要】采用化学反应―过滤工艺进行了含镉废水治理的实验和工程应用。结果表明，上述工艺流程用于含镉废水治理是可行的。当系统进水镉浓度小于1000mg/L时，出水浓度小于0.1mg/L，符合《污水综合排放标准》GB8978―1996相关规定。系统产生的污泥量少，便于收集和后续处理。【关键词】含镉废水；化学反应―过滤法1、前言5镉及其化合物是一种毒性很大的物质。被公认为是一种危险的环境污染物，及微量的镉就可对人体造成伤害。人体内的镉主要是从外界环境中吸取的，通过食物、水和空气而进入体内蓄积下来。它能引起急性肺炎、肺水

2、肿、肺纤维化和肾脏病等疾病，并伴有骨质疏松症和骨质软化症。我国和日本都曾经出现过污染区镉中毒的情况。镉对人体的危害引起了世界各国的重视，各国均制定了相应的国家标准。我国规定工业废水中镉的最高排放浓度为0.1mg/L。含镉废水在排放前必须进行处理，以达到排放的要求，避免污染中毒事件的发生。因此，含镉废水的有效处理刻不容缓，研究、开发高效经济的含镉废水的处理技术，具有重大的社会、经济和环境意义。目前，国内外处理含镉废水的方法主要可分为化学法、物理化学法和微生物法。化学法是目前应用较多的一种处理镉废水的方法，该方法简单、方便、经济适用，特别适用于镉离子浓度较

3、高的水体中镉的去除。根据沉淀剂的不同，可以分为：氢氧化物沉淀法、硫化镉沉淀法、碳酸镉沉淀法、磷酸镉沉淀法、硫酸铁沉淀法及综合沉淀法。物理化学法主要包括离子交换法、吸附法、膜分离法。生物法主要采用细菌、真菌、海藻等来处理含镉废水，并取得一定的效果。应化学沉淀法处理后的含镉污泥含水率较高（95―97%），污泥最终处置困难，为了克服这一缺点，本工程采用化学反应―过滤法处理含镉废水，可大幅度降低含镉废水的含水率，在此主要介绍处理工艺流程及处理结果。2、工艺流程及处理结果2.1废水特性工程地点为西安诺博尔稀贵金属材料有限公司厂区内。镉废水主要来源于镀镉金属废料经

4、有用金属提取回收后剩余的含镉酸性废水。Cd2+浓度：500mg/L―1800mg/L，pH：1―2。本工程根据镉离子在不同溶液中溶度积不同的原理，采用二级化学反应―过滤法进行镉废水处理。采用间歇式运行。工艺流程见下图。2.2工艺流程5含镉废水浓度不均匀，首先在镉废水调节池进行水质、水量调节，使Cd2+浓度小于1000mg/L，并进行pH值调节，然后依次投加Na2CO3、PAC、PAM进行混合反应，反应时间为10―20min，反应完毕后经过滤装置1进行处理，绝大部分悬浮物已被去除，只有及少量的悬浮物进入二级反应池，在二级反应池投加Na2S、PAC、PAM

5、进行进一步混合反应，反应时间为10―20min，反应后出水经过滤装置1进行处理，去除剩余的悬浮物。出水经过滤装置2处理后排入排放池，在排放池中投加HCl、NaClO，用HCl调节处理废水至6―9，用NaClO氧化投加过量的Na2S。本工程采用空气系统吹脱过滤装置1中污泥的水分，降低污泥含水率，污泥含水率可达到60%。3、运行结果及分析表1、表2列出了2010年11月至2011年5月运行测定结果。表中数据为每日运行平均值。镉离子检测方法采用GB7475―87《水质铜、锌、铅、镉的测定原子吸收分光光度法》。3.1一级反应系统运行结果及分析5从表1可以看出原

6、水进水pH值在1―2之间，大多数金属离子在此条件下处于溶解状态，难以沉淀，镉离子也是如此。所以需调节pH值，pH值调节到8―10之间。药剂投加量与镉废水浓度比为：Cd2+：Na2CO3：PAC：PAM=1：2：0.05：0.01，从处理结果可以看出：在各组废水中投加相同量药剂时，镉废水进水浓度变化对处理结果影响很小，当pH值控制在8―10.3之间时，处理效果好，见镉废水处理效率图和不同PH值处理镉废水图。3.2二级反应系统运行结果及分析二级反应系统的进水为一级反应系统的出水，因二级系统进水的Cd2+浓度已经很低，在0.1―1.0mg/L之间，需要投加理

7、论药剂量很少，但为了确保镉废水处理效果，应投加过量的药剂，镉废水浓度与投加各种药剂量之比为：Cd2+：Na2S：PAC：PAM=0.1：10：30：5，从表2可以看出当pH值为8―9时处理后废水测试结果不理想，不满足《污水综合排放标准》GB8978―1996的排放标准。其余测试结果很好，其中水样五和水样六测定结果为0.004mg/L，为最低测定浓度值。在本工程中二级出水的pH值偏碱性需用HCl将pH值调节至6―9，另需投加NaClO氧化过量的Na2S。4、结论5系统运行结果表明，采用化学反应―过滤法处理含镉废水是可行的。当镉废水浓度控制在1000mg/

8、L以下，pH值控制在9―10之间时，投加适当的药剂量处理效果非常好，最大去除率可达到99.99