沉淀电解集成处理高盐冶金废水实验研究

北极星环保网讯:摘要：通过沉淀/电解集成处理高盐冶金废水进行了实验，研究表明：以CaCl2作为沉淀剂,处理冶金萃取废水脱除SO2-4离子,当原水SO2-4离子浓度为103.0g/L,投加CaCl282.18g/L,出水SO24最低880mg/L,去除率在99.15%;回收CaSO4纯度95%～98%,经沉淀处理后的上清液在pH11.2,极板间距为7mm,电解时间60min,获得氯离子浓度为3200mg/L,氢氧根浓度为40g/L的回用水,可完全满足回用要求。

关键词：沉淀;电解;冶金废水

1引言

江苏某新材料有限公司,主要产品为高端锂离子电池,在萃取/反萃生产过程中产生含有萃取剂和铜、镍和铬等重金属的大量硫酸盐废水,根据一类污染物排放要求和标准,经石灰和烧碱沉淀处理后,金属镍和铬在生产车间排放口已达排放标准,但出水中硫酸盐为103.0g/L,对后续生化处理影响较大,无法达标排放。

本研究以CaCl2为沉淀剂,在pH值较宽的范围内获得纯度95%～98%的CaSO4。CaSO4是重要的化工、建筑原料,有广阔的市场前景。沉淀尾水通过电解法处理,制取低浓度碱液,回用产品生产中的萃取/反萃取工艺中,实现废水的零排放和资源化利用。

2材料与方法

2.1废水水质试验用水来源于南通市经济开发区某新材料有限公司,为萃取/反萃取制镍生产废水,经石灰和烧碱沉淀处理后,该水质颜色微黄、无味,有少量悬浮物,具体水质最大值见表1。

表1废水水质

2.2仪器与药剂

仪器选用HH-S数显恒温水浴锅、DHG-9123A电热恒温鼓风干燥箱、79-2磁力加热搅拌器、电解槽等等。器皿为容量瓶、烧杯、吸附柱、量筒、滴定管等。药剂选用铬酸钾、氯化钡、氧化钙、氯化钙、硝酸银等。

2.3测定方法

硫酸根浓度与氯离子浓度均采用GB11899-89法测定,氢氧根浓度采用滴定法测定。

2.4试验设计

根据废水中的硫酸根离子浓度,确定CaCl2的投加量和电解工艺中最佳温度、pH值、极板间距和电解时间,获得最佳硫酸根去除效果和最佳制碱工艺条件。

3实验结果分析

CaSO4微溶于水,溶解后的硫酸钙一部分以未电离硫酸钙存在,一部分电离成硫酸根离子和钙离子,由于废水中其他盐浓度也较高,CaSO4沉淀的生成必须考虑盐效应和同离子效应的影响，化学式为：

CaCl2+Na2SO4CaSO4↓+2NaCl。

3.1试验影响因素分析

3.1.1pH对沉淀效果的影响

取废水50mL分别置于5个锥形瓶中,调节pH值分别6、7、8、10和12。各加入10mLCaCl2溶液,搅拌5min,静置2h,取上清液过滤测定硫酸根浓度,各pH值硫酸根去除率如图1所示。

由图1可知,随pH值的增加,SO2-4去除率均在98%～99%之间,说明pH值在6～12范围内,对CaSO4的沉淀去除效果影响不显著,原水无需调整pH值。

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