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化學法處理電鍍含鉻廢水是國內(nèi)使用較為廣泛的方法之一,一般常用的有鐵氧體處理
法、亞硫酸鹽還原處理法、槽內(nèi)處理法等另外,還有鋇鹽法、鉛鹽法、鐵粉(屑處理法
等,但這些方法只在少數(shù)廠點內(nèi)使用。
一、鐵氧體處理法
在化學沉淀法處理廢水中,鐵氧體是近十多年來,在硫酸亞鐵處理法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型處理方法。鐵氧體沉淀法就是使廢水中的各種金屬離子形成鐵氧體晶粒一起沉淀析出,從而使廢水得到凈化。1974年首先在大連造船廠等單位試驗,并用于處理電鍍廢水取得成功。近年來鐵道部專業(yè)設(shè)計院等單位進一步進行試驗研究,使鐵氧體處理法也能用于多種重金屬離子電鍍混合廢水的處理,然后將電鍍污泥制作成鐵氧體,達到防止電鍍污泥中重金屬離子的二次污染。
鐵氧體處理法的主要優(yōu)點是硫酸亞鐵貨源廣,價格低,處理設(shè)備簡單,處理后水能達到排放標準,污泥不會引起二次污染;缺點是試劑投入量大,相應產(chǎn)生的污泥量也大,污泥制作鐵氧體時的技術(shù)條件較難控制,需加熱耗能較多,處理成本也較高。
1.基本原理
鐵氧體處理法處理含鉻廢水一般有三個過程,即還原反應、共沉淀和生成鐵氧體。
(1)還原反應和共沉淀
首先向廢水中投加硫酸亞鐵,使廢水中的六價鉻還原成三價鉻,然后投堿調(diào)整廢水pH值,使廢水中的三價鉻以及其他重金屬離子(以M+表示)發(fā)生共沉淀現(xiàn)象,在共沉淀過程中,某些金屬離子的沉淀性能會得到改善。
(2)生成鐵氧體
鐵氧體是指具有鐵離子、氧原子及其他金屬離子組成的氧化物晶體,通稱亞高鐵酸鹽鐵氧體有多種晶體結(jié)構(gòu),最常見的為尖晶石型的立方結(jié)構(gòu),具有磁性。
通過試驗表明,鐵氧體實際上可以是鐵和其他一種或多種金屬離子的復合氧化物。
在形成鐵氧體過程中,廢水中其他金屬離子取代鐵氧體晶格中的Fe2和Fe3,進入晶格體的八面體位或四面體位,構(gòu)成晶體的組成部分,因此不易溶出。
由以上的反應,使溶解于水中的重金屬離子進入鐵氧體晶體中,生成復合的鐵氧體。
2.處理流程及技術(shù)條件和參數(shù)
適用范圍
鐵氧體處理法能用于鍍硬鉻、光亮鉻、黑鉻、鈍化等各種含鉻廢水;同時也適用子含多種重金屬離子的電鍍混合廢水。但必須注意,若廢水中含有強配位劑、整合劑時,會影響處理效果。因為配位劑、整合劑會與重金屬離子配位或螯合形成穩(wěn)定的重金屬配合物或整合物,這些物質(zhì)在加堿調(diào)整pH值時,很難形成沉淀,因此當廢水中含有配位劑和合劑時,需進行預處理,使其分解后再進人處理系統(tǒng)據(jù)試驗,電鍍混合廢水中,氯化銨不宜超過120mg / dm3 。經(jīng)生產(chǎn)實踐證明,含少量電鍍添加劑不影響廢水處理效果,但尚無實測數(shù)據(jù)。
采用鐵氧體處理法般側(cè)重于處理含六價鉻、鎳、銅、鋅等離子的廢水。
用于處理濃度較高的離子交換陽柱的再生廢液、鍍鉻槽廢液等也取得較好的效果;也有作為電鍍污泥或其他含重金屬離子污泥的無害化處理用。
(2)處理流程
鐵氧體法處理流程一般分為間歇式和連續(xù)式處理兩種。
① 間歇式處理流程
一般當處理水量在10m3/d以下,或處理的廢水濃度波動范圍很大,或濃度較高的廢鍍液時采用間歇式處理。其流程如圖3-9
② 連續(xù)式處理流程
當廢水量在10m3/d以上,或處理的廢水濃度波動范圍不大時,可采用連續(xù)式處理。當廢水中鉻離子或其他重金屬離子濃度波動范圍大時,應設(shè)置必要的自動檢測和投試劑裝置,以保證廢水的處理質(zhì)量。
圖3-10為采用溶氣氣浮法作為固液分離設(shè)施的連續(xù)式處理流程。固液分離也可采用斜板(管)沉淀等其他方法。處理后的水部分作為溶氣水或部分重復使用或排放。
自動控制裝置如目前國產(chǎn)pH值自動裝置已在生產(chǎn)中應用,O.R.P計也開始在生產(chǎn)中出現(xiàn)。
當采用一級氣浮或斜板(管)沉淀槽(池)等設(shè)施處理后,出水懸浮物達不到使用要求或排放標準時,可增設(shè)二級氣浮、二級斜板(管)沉淀、過濾等措施。
鐵氧體處理法有時也與其他處理方法(如離子交換法、電解法等)組合使用,在設(shè)計中,應根據(jù)處理水量、水質(zhì)、生產(chǎn)條件等具體情況經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。
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