有色重金属冶炼废水处理与回用技术.doc

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1、15.2　重有色金属冶炼废水处理与回用技术常用的处理方法有氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、药剂氧化还原法、电解法、离子交换法和铁氧体法等。当单独存在并具有回收价值时，一般采用电解还原法或离子交换法单独处理，否则进行综合处理。各种处理方法可根据水量、水质单独或组合使用。其中以氧化物沉淀法使用最为普遍。15.2.1氢氧化物中和沉淀法处理与回用技术这种方法是向重金属有色金属离子的废水中投加中和剂（石灰、石灰石、碳酸钠等），金属离子与氢氧根反应，生成的难溶的金属氢氧化物沉淀，再加以分离除去。利用石灰或石灰石作为中和剂在实际应用中最为普遍。沉淀工艺有分布沉淀和一次沉淀两种方式。分布

2、沉淀就是分段投加石灰乳，利用不同金属氢氧化物在不同ｐＨ值下沉淀析出的特性，依次沉淀回收各种金属氢氧化物。一次沉淀就是一次投加石灰乳，达到较高的ｐＨ值，使废水中的各种金属离子同时以氢氧化物沉淀析出。石灰中和法处理重有色金属废水具有去除污染物范围广（不仅可沉淀去除重有色金属，而且可沉淀去除砷、氟、磷等）、处理效果好、操作管理方便、处理费用低廉等优点。但是，此法的泥渣含水率高，量大，脱水困难。由于酸洗流程产生高浓度的废酸，其中砷及重金属含量较高，考虑经济因素，多采用废酸与酸性污水一体化处理技术。采用的方法有中和沉淀法、硫化沉淀法和铁氧体法等。相应的工艺流程一般是采用石膏工艺降

3、低废酸的浓度并副产石膏，再用硫化工艺回收其中的金属，最后将处理后废液与全厂其他酸性废水混合，用石灰中和–铁盐氧化工艺进一步去除废水中的污染物；或采用先硫化后石膏工艺，最后采用石灰中和–铁盐氧化工艺进行废水处理。对于砷含量高的污酸，也可采用中和－铁盐氧化工艺或硫化沉淀工艺进行处理。氢氧化物沉淀法处理重金属废水是调整、控制ｐＨ值的方法。由于影响因素较多，理论计算得到的ｐＨ值只能作为参考。废水处理的最佳pH值及碱性沉淀剂投加量应根据试验确定。某矿山废水pH值为2.37，含铜83.4mg/L，总铁1260mg/L,二价铁10mg/L。采用两步沉淀，如图15–1所示，先除铁，后回

4、收铜，出水可达标排放。但若一次投加石灰乳，使ｐＨ＝7.47，出水水质也完全符合排放标准。铜为0.08mg/L，总铁为2.5mg/L。但渣含铜品位太低，只有0.81％。为回收铜，以采用分步沉淀为宜，如图15–1所示。某厂含铅、锌、铜、镉等金属离子的废水，ｐＨ＝7.14，采用一次沉淀法处理，流程如图15–2所示。处理效果见表15–3。　　石灰乳　　　　　　　　　　　　　　　石灰乳混合槽第一次沉淀池混合槽混合槽　第二次沉淀池进水　　　　ｐＨ＝３．４７　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　出水　　　　　　　　　　　　　　　　铁渣　　　　　　　　　　　　　　　铜渣　　　

5、　　　　　　　（含铁３２．８４％，铜０．１４８％）　　（含铜３．０６％，铁１．３８％）　　　　　　图　15–1　　两步沉淀法处理流程石灰乳硫酸混合槽沉淀池　中和槽　进水　　　　　　　pH=10.4　　　　　　　　　　　　　　　　　　　pH<9　　　出水　　　　　　沉渣图15–2石灰法处理流程表15–3一步沉淀法处理金属废水的效果单位：mg/L,pH值除外项目pH值ZnPbCuCdAs废水石灰处理后7.1410.43421.6136.50.6280.057.120.062.410.024　　氢氧化物沉淀法处理重金属废水具有流程简单，处理效果好，操作管理便利，处理成本低廉的

6、特点；但采用石灰时，渣量大，含水率高，脱水困难。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　15.2.2　硫化物沉淀法处理与回用技术向废水中投加硫化钠或硫化氢等硫化剂，使金属离子与硫离子反应，生成难溶的金属硫化物沉淀，予以分离除去。几种金属硫化物的溶度积见表15–4。表15–4几种金属硫化物的溶度积金属硫化物KspKs金属硫化物KspKsAg2SCdSCoSCuSFeSHg2S6.3×10-507.9×10-274.0×10-216.3×10-363.2×10-181.0×10-4549.2026.1020.4035.2017.5045.00　HgSMnSNiSP

7、bSSnSZnS4.0×10-552.5×10-153.2×10-198×10-281×10-251.6×10-2452.4012.6018.5027.9025.0023.80根据金属硫化物溶度积的大小，其沉淀析出的次序为:Hg2+→Ag+→As3+→Bi3+→Cu2+→Pb2+→Cd2+→Sn2+→Zn2+→Co2+→Ni2+→Fe3+→Mn2+，位置越靠前的金属硫化物，其溶解度越小，处理也越容易。所以用石灰难以达到排放标准的含汞废水用硫化剂处理更为有利。某矿山排水量为130m3/d,pH=2.6,含铜50mg/L、二价铁340mg/L