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化学法处理电镀废水的研究进展

北极星环保网来源:《电镀与环保》作者:王文琪2017/6/13 16:25:37我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:电镀废水 废水处理 含铜电镀废水

北极星环保网讯:摘要:综述了化学法处理含铬电镀废水、含镍电镀废水、含氰电镀废水和含铜电镀废水的研究进展,归纳了化学法的优缺点,并预测了今后的研究重点。

电镀废水

关键词:电镀废水;处理;化学法;重金属离子;去除率

电镀废水成分复杂,通常含酸、碱、有机溶剂、重金属离子等毒性物质,危害性较强[1]。对电镀废水进行处理、回用,具有现实意义。当前,处理电镀废水主要采用化学法、物理法、物理化学法和生物法等方法[2]。

其中化学法包括氧化还原法、化学沉淀法和化学中和法等,是相对成熟且有效的方法,适用于处理多种类型的电镀废水。截至目前,已开展了大量关于化学法处理电镀废水的研究。本文对相关研究进展进行了综述。

1化学法处理含铬电镀废水

处理含铬电镀废水主要采用氧化还原法和化学沉淀法等方法。氧化还原法是通过投加氧化剂或还原剂,使之与电镀废水中的有机溶剂、重金属离子等毒性物质发生氧化还原反应,将毒性物质转化成无毒性或微毒性物质[3]。氧化还原法可细分为化学氧化法和化学还原法。

其中化学还原法应用较广。常用的还原剂有硫酸亚铁、亚硫酸盐等。张志军等[4]以硫酸亚铁为还原剂,利用Fe2+将含铬电镀废水中的Cr(VI)还原成Cr(III),并通过调节pH值促使Cr(III)形成Cr(OH)3沉淀,实现固液分离。邹敏敏等[5]也选用硫酸亚铁作为还原剂处理含铬电镀废水。

通过单因素试验考察了硫酸亚铁的投加量对含铬电镀废水中Cr(VI)的质量浓度的影响。结果表明:随着硫酸亚铁投加量的增加,含铬电镀废水中Cr(VI)的质量浓度降低。郭壮[6]采用了同样的方法,全面考察了还原剂的投加量、反应时间及pH值对含铬电镀废水处理效果的影响,同时比较了硫酸亚铁、亚硫酸钠和亚硫酸氢钠三种还原剂的还原效果。

结果表明:采用硫酸亚铁作为还原剂处理含铬电镀废水是可行的。亚硫酸钠和亚硫酸氢钠也可用作还原剂处理含铬电镀废水,它们在最佳条件下的处理效果同样较为理想。与郭壮得到的结果不同,杨广平等[7]通过对比实验证实,亚硫酸氢钠是最佳的还原剂。选用亚硫酸氢钠作为还原剂处理含铬电镀废水,可保证出水达到排放标准。处理含铬电镀废水,通常选用硫酸亚铁作为还原剂,再投加大量石灰。

石灰作为沉淀剂或助凝剂,同时起到增强硫酸亚铁还原性的作用。鉴于石灰的投加量较大,出于对成本的考虑,部分学者提出用粉煤灰代替石灰。以亚硫酸铁为还原剂、以粉煤灰为沉淀剂处理含铬电镀废水,更为经济[8-9]。

化学沉淀法是通过投加化学试剂,使之与电镀废水中的某些毒性物质发生化学反应,生成难溶性沉淀物,实现固液分离,以达到去除毒性物质的目的。

按照沉淀剂的不同,化学沉淀法可细分为氢氧化物沉淀法、铁氧体沉淀法、钡盐沉淀法、硫化物沉淀法等。氢氧化物沉淀法适用于去除含铬电镀废水中的Cr(VI)。铬等重金属形成的氢氧化物难溶于水,易实现固液分离而被去除。王本洋等[10]向含铬电镀废水中投加焦亚硫酸钠,将Cr(VI)还原成Cr(III),并形成Cr(OH)3沉淀。

同时,采用气浮设备分离Cr(OH)3,从而去除含铬电镀废水中的Cr(VI)。铁氧体沉淀法的原理是促使重金属离子形成铁氧体晶体而沉淀析出,在处理含铬电镀废水方面较为实用。吴成宝等[11]介绍了铁氧体沉淀法处理含铬电镀废水的原理,阐述了常用的工艺流程,并分析了工艺参数对铁氧体沉淀法处理效果的影响。黄继国等[12]采用改进的铁氧体沉淀法处理含铬电镀废水。

实验水样取自四平某电镀车间,废铁屑还原塔由废铁丝堆积而成。研究了氯化铁的投加量、pH值、还原时间及进入还原塔的含铬电镀废水量对铁氧体沉淀法处理效果的影响。通过实验,确定了铁氧体沉淀法处理含铬电镀废水的工艺条件,证实了铁氧体沉淀法处理含铬电镀废水的效果较好。

铁氧体沉淀法最适合处理成分简单、Cr(VI)的质量浓度较低的含铬电镀废水。而对于成分复杂、Cr(VI)的质量浓度较高的含铬电镀废水,单纯采用铁氧体沉淀法的效果不理想。研究表明[13-15]:采用在铁氧体沉淀法基础上衍生出的复合方法,处理成分复杂、质量浓度较高的含铬电镀废水的效果较好,出水均达到排放标准。钡盐沉淀法仅适用于去除含铬电镀废水中的Cr(VI)。

李航彬等[16]采用钡盐沉淀法处理含铬电镀废水。通过研究预调pH值、沉淀剂的投加量等对含铬电镀废水处理效果的影响,得到钡盐沉淀法处理含铬电镀废水的最优工艺参数。结果表明:采用最优工艺参数处理后的含铬电镀废水中Cr(VI)的质量浓度约为0.4mg/L,达到排放标准。谢东丽等[17]同样采用钡盐沉淀法处理含铬电镀废水。

结果表明:初始pH值和计量比对含铬电镀废水中Cr(VI)的去除率影响明显,而温度对含铬电镀废水中Cr(VI)的去除率几乎无影响。初始pH值为8~9时,Cr(VI)的去除率超过95%;计量比为1.1︰1.0时,Cr(VI)的去除率超过99%。经钡盐沉淀法处理后,含铬电镀废水中Cr(VI)的质量浓度为0.2767mg/L,达到排放标准。吴永林[18]的研究表明:采用钡盐沉淀法处理含铬电镀废水的效果较好,处理后Cr(VI)的质量浓度低于0.002mg/L。

延伸阅读:

详解电镀含磷废水处理方法

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