
工業廢水處理之化學沉淀法
發布日期:2018-02-08
作者:蘇州榮軒環保有限公司
化學沉淀法
向廢水中投加某些化學藥劑,使之與廢水中的某些溶解物質發生化學反應,生成難溶的沉淀物的方法稱為化學沉淀法。
化學沉淀法的工藝流程和設備與化學混凝法相類似,包括化學藥劑(沉淀劑)的配制和投加設備;混合反應裝置和使沉淀物與水分離的設備(沉淀池或氣浮池等)。
根據使用的沉淀劑的不同,化學沉淀法可分為氫氧化物沉淀法、硫化物沉淀法和鋇鹽沉淀法等,沉淀劑的用量一般不超過理論用量的20%~50%。
一.氫氧化物沉淀法
1.主要設計參數
除堿金屬和部分堿土金屬外,大部分金屬離子都可以與堿反應生成氫氧化物沉淀而得以去除,該法的去除效果與溶液的pH值相關,所以控制反應的pH值范圍是該法的關鍵。
2.常用沉淀劑
氫氧化物沉淀法常用的沉淀劑為石灰、碳酸鈉、苛性鈉、石灰石、白云石等。因石灰沉淀法具有經濟、簡便、藥劑來源廣泛等優點,因此在處理重金屬廢水中應用最廣。但此法在實踐中還存在不少的問題,主要是勞動衛生條件較差,石灰品級不穩定,管道設備易結垢堵塞(CaSO4、CaF2等)與腐蝕,沉渣體積龐大,膠水困難。其中沉渣問題最為突出,因為氫氧化物沉渣多為膠體狀態,含水率高達95%~98%,給脫水造成了極大的困難。
二.硫化物沉淀法
1.主要設計參數
金屬硫化物的溶解度一般比其氫氧化物的溶解度小得多,因此,采用硫化物沉淀法可以比較完全地去除水中的重金屬離子。
硫化物沉淀法處理廢水,具有去除效率高,適用pH值范圍大,便于泥渣中有用物質的回收的特點,但其處理費用較高,生成的硫化物沉淀較困難,常需投加凝聚劑以加強去除效果,因此,硫化物沉淀法經常作為氫氧化物沉淀法的補充法。
2.常用沉淀劑
硫化物沉淀法常用的沉淀劑有H2S、Na2S、K2S、(NH4)2S、NaHS等,其中前3種沉淀劑使用較多。H2S是一種無色、有惡臭且有毒的氣體,因此,在使用時必須注意安全,空氣中的允許濃度不得超過0.01mg/L。
3.目前含Hg2+、Zn2+、Cu2+、Pb2+、Cd2+、AsO2-等的廢水都可以采用硫化物沉淀法加以去除,其中應用最多的是Hg2+的去除。
三.碳酸鹽沉淀法
碳酸鹽沉淀法有3種不同的應用方式,適用于不同的處理對象。(1)投加難溶碳酸鹽(如CaCO3),利用沉淀轉化原理,使水中金屬離子(Pb2+、Cd2+、Zn2+、Ni2+等)生成溶解度更小的碳酸鹽而沉淀析出。(2)投加可溶性碳酸鹽(如Na2CO3),使水中金屬離子生成難溶碳酸鹽而沉淀析出。(3)投加石灰,與水中碳酸鹽硬度難生成難溶的碳酸鈣和投氧化鎂而沉淀析出。這種方式可以去除水中的碳酸鹽硬度。
四.鹵化物沉淀法
1.氯化銀沉淀法
含銀廢水主要來源于鍍銀和照相兩個工藝,加氯化物可以沉淀去除廢水中的銀,并能回收利用。氰化銀鍍槽中的含銀量高達13~45g/L,一般先用電解法回收銀,將銀的濃度降低至100~150mg/L,然后再用氯化物沉淀法將銀的濃度進一步降至更低。如果在堿性條件下與其他金屬氫氧化物共沉,銀濃度可至0.1mg/L。當水中氯離子濃度為0.5mg/L時,理論計算的銀離子最大濃度為1.35mg/L。氯離子的濃度越高,銀離子的濃度越低,但氯離子過量太多時,會生成AgCl2-,使沉淀又重新溶解。
廢水中含有多種金屬離子時,可調節pH至堿性,同時加氯化物,則其他金屬離子形成氫氧化物沉淀,銀離子形成氯化銀沉淀,共沉析出。用酸洗沉渣,將氫氧化物沉淀溶出,僅剩下氯化銀,實現銀的分離和回收。
2.當廢水中含有比較單純的氟離子時,投加石灰調pH值至10~12,生成的CaF2沉淀可使水中氟離子的濃度至10~20mg/L。若水中還含有其他金屬離子,由于吸附共沉淀作用,可使氟離子濃度降低至8mg/L以下,如果加石灰的同時加入磷酸鹽(如過磷酸鈣、磷酸氫二鈉等),則與氟離子形成難深的磷石沉淀。當石灰投加量為理論投加量的1.3倍,過磷酸鈣的投加量為理論投加量的2~2.5倍時,可使氟離子濃度至2mg/L。
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