电镀络合废水破络合后处理工艺优化

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1、电镀络合废水破络合后处理工艺优化近些年,我国的汽车、电子行业发展迅速。表面处理技术得到广泛应用,同时伴随着大量的电镀废水产生。电镀工艺会产生大量的铜、镍、锌等重金属有毒污染物,且成分复杂。电镀生产过程中加入了很多的稳定剂、络合剂、光亮剂,如EDTA—Na、柠檬酸盐(Na3C6H5O7)、铵盐、乳酸等,它们会与Cu2+、Ni2+形成稳定的络合物。给处理带来难度,环境带来危害。目前,工程上应用较多的传统的化学法处理工艺,包括化学中和法、化学沉淀法、化学氧化法、化学还原法。单一的氧化还原或沉淀法都不能达到处理效果。工程

2、实践中,酸性氧化破络一沉淀法在电镀废水处理工艺中应用较多,大多选择酸性氧化剂次氯酸钠,但在pH值为6~8的次氯酸钠氧化破络应用较少,效果较差。对于pH值中性的络合废水处理工艺来说,氧化剂双氧水在pH值为6~8时的破络效果理想。本文探讨出了双氧水破络一沉淀法的工艺运行参数,对于简化处理流程,节省运行成本,指导工程实践意义重大。1试验部分1.1试验装置及流程试验采用烧杯试验,试验设备采用六联搅拌机、6个1L烧杯。络合废水处理工艺流程:络合废水原水(pH值为6~8)经过双氧水氧化破络,之后进入pH调节池,依次投加硫化钠

3、、硫酸亚铁、PAC、PAM,经过斜管沉淀池,实现对重金属的去除。工艺流程见图1所示。1.2试验水质原水取自深圳某电镀园区五类电镀废水中的络合废水,水质见表1。处理后水质达到GB21900-2008《电镀污染物排放标准》中表2要求,即p(总铜)<0.5mg/L,p(总镍)<0.5mg/L。1.3试验方法(1)破络氧化剂的选择试验。分别选择次氯酸钠和双氧水2组浓度梯度,在原水pH值下破络30min,用氢氧化钠调节pH值到10.0,反应20min,然后分别加入200mg/L的硫化钠溶液,加入硫酸亚铁,转速调到300r/

4、min加入混凝剂PAC,搅拌30S,将转速调到100r/min,加入絮凝剂PAM,搅拌10min,转速调到50r/min,搅拌1Omin。静止沉淀3Omin。取上清液测定铜、镍、锌3种金属离子浓度。(2)单因素影响试验和正交试验。先对双氧水投加量、氧化破络时间、pH值、硫化钠投加量4个因素进行单因素影响试验,在原水pH值下,投加一定量的双氧水(因素C),破络一定的时间(因素D),用氢氧化钠调节pH值到一定值(因素A),反应20min,然后分别加入一定量的硫化钠溶液(因素B),加入硫酸亚铁,混凝沉淀过程同试验方法(

5、1)。取上清液测定铜、镍、锌3种金属离子浓度研究某一单因素影响试验时,设定该因素一定的变化梯度,其它3因素取某一固定值,分析影响效果根据上述单因素试验分析结果,选取恰当的3水平,构成4因素3水平正交试验,试验的A、B、C、D都取相应的值,步骤同单因素影响试验。1.4分析方法铜、镍分析方法参照标准方法。2结果与讨论2.1氧化破络氧化剂的选择取1.0L络合废水水样于1.0L大烧杯中,分别加人氧化剂的量:次氯酸钠(10%)1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5mL;双氧水(10%)0.24、0.36、0.48、

6、0.60、0.72、0.84mL。原水pH值约为7.4。结果见图2、图3。由图2、图3可知,随着氧化剂投加量的增加,次氯酸钠破络条件下残余铜离子和镍离子浓度逐渐降低,双氧水破络条件下当投加量为0.23~0.68mL/L,铜离子和镍离子浓度逐渐降低,投加量为0.68~0.81mL/L,离子浓度略有升高的趋势。原因可能是双氧水过量,多余的双氧水分解产生的氧气上浮,不利于矾花的沉降,影响处理效果。由于双氧水的氧化破络效果较好,故选择双氧水破络。2.2单因素试验结果与分析2.2.1双氧水投加量的影响在PH值为10、硫化钠

7、投加量为300mg/L、氧化破络时间为30min的条件下,考察双氧水投加量对铜、镍离子去除的影响。结果见图4。由图4可知,随着双氧水投加量的增加,铜、镍离子浓度明显递减,当双氧水投加量达到0.34mL/L时,残余铜、镍离子质量浓度分别为0.39、0.38mg/L,处理结果达标。故取双氧水投加量为0.34mL/L。2.2.2氧化破络时间的影响在pH值为10、硫化钠投加量为300mg/L、双氧水投加量为O.34mL/L的条件下,考察氧化破络时间对铜、镍离子去除的影响,结果如图5所示。由图5可知,随着反应时间的递增。残

8、余铜离子浓度先是明显递减而后趋于平缓,拐点在40min处。随着反应时间的递增,残余镍离子浓度缓慢递减,考虑减少水力停留时间、节省用地等综合因素。故取氧化破络时间为40min。2.2.3硫化钠投加量的影响在pH值为10、双氧水投加量为0.34mL/L、氧化破络时间为40min的条件下,考察硫化钠投加量对铜、镍离子去除的影响,结果如图6所示。由图6可知,随着硫化钠投加量的递增

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