CN102674509B - 一种去除电镀废水中重金属离子的方法 - Google Patents

一种去除电镀废水中重金属离子的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种去除电镀废水中重金属离子的方法，属于废水处理领域。其具体步骤包括：（1）将硫铁矿渣粉碎成粒径为80～100目的颗粒物，活化的硫铁矿渣；（2）将磷石膏按着上述同样方法进行处理，得到活化的磷石膏；（3）将第一步和第二步得到的活化的硫铁矿渣和活化的磷石膏加入到赤泥中；（4）向上述得到的赤泥混合物加水，搅拌均匀，再在高温下蒸发至含水率为55%～65%；（5）加入上述处理后的赤泥混合物到电镀废水中，待悬浮的污泥颗粒物沉淀后，进行固液分离，上清液即可达标排放。本发明具有工艺流程简单、运行操作管理方便，投资省、能耗低等特点，实现了废物综合利用，以废治废，变废为宝的目的。

Description

一种去除电镀废水中重金属离子的方法
技术领域
本发明公开了一种去除电镀废水中重金属离子的方法，属于环境保护中污水处理技术领域。
背景技术
电镀废水是电镀工厂（或车间）排出的废水和废液，如镀件漂洗水、渡槽液、设备类废水和冲洗地面水等，其水质因生产工艺而异，有的含铬，有的含镍或含镉、含氰等。废水中的重金属离子有的以简单的阳离子形态存在（如Ni2+、Cu2+等），有的以酸根阴离子形式存在（如CrO2-等），有的则以复杂的络合阴离子形式存在（如[Cu(CN)3]2-、[Au(CN)3]2-等）。一般废水中常含有一种以上的有害成分，如氰化镀镉废水中既有氰又有镉。此外，一般镀液中常含有机添加剂。
电镀废水多有毒，危害较大。如氰可引起人蓄急性中毒，致死，低浓度长期作用也能造成慢性中毒。镉可使肾脏发生病变，并会引起痛痛病。铬可引起肺癌、肠胃道疾病和贫血，病会在骨、脾和肝脏内蓄积。因此，电镀废水必须严格控制，妥善处理。
电镀废水处理工艺很多：20世纪80年代流行的电解法、化学法+气浮、化学法+沉淀等。电解法能耗高，电耗和铁耗均高，对高浓度含铬废水产生污泥量太多，不适应，同时对含氰废水处理不理想，所以含氰废水还要用化学法。化学药剂+气浮法采用化学药品氧化还原中和，用气浮上浮方法进行泥水分离，因电镀污泥比重大，并且废水中含有多种有机添加剂，实际使用时气浮分离不彻底，并且运行管理不便，到90年代末，气浮法应用越来越少。化学药剂+沉淀方法是最早应用的方法，经过30多年不同处理工艺实际使用比较多，是目前使用最早，也是最有效的处理工艺，国外在电镀处理中也大多采用该方法，但实际固液分离运行时间长，沉淀池会有污泥翻上来，出水难以保证稳定达标。近年开发的生物处理工艺，小水量单一镀种运行效果高，许多大工程使用很不稳定，因水质水量难以恒定，微生物对水温、品种、重金属离子的浓度，pH值的变化难稳定适应，出现瞬间大批微生物死亡，出现环境污染事故，而且培菌不易。
赤泥是一种从铝土矿中提炼氧化铝后排出的工业固体废物。一般含氧化铁量大，外观与赤色泥土相似，因而得名。一般平均每生产1吨氧化铝，附带产生 1.0～2.0吨赤泥。中国每年排放的赤泥高达数百万吨，大量的赤泥不仅不能充分有效的利用，而且还依靠大面积的堆场堆放，占用了大量土地，同时也对环境造成了严重的污染。
本方法是针对不同性质的电镀废水采用工业废弃物—赤泥，并加以活化处理的硫铁矿渣和磷石膏综合处理电镀废水中的重金属离子，实现电镀废水中重金属的彻底去除。本方法实现了废物综合利用，达到了以废治废，变废为宝的目的，投资费用低、运行操作管理方便，稳定可靠、能耗低，可在废水处理领域中推广使用。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供了一种去除电镀废水中重金属离子的方法，用低成本的简单有效的方式实现对电镀废水中重金属离子的去除。
本发明采用的技术方案是：本发明一种去除电镀废水中重金属离子的方法，具体步骤如下：
（1）将硫铁矿渣粉碎成粒径为80～100目的颗粒物，依次用0.1mol/L的盐酸溶液酸化，2.0mol/L 的氢氧化钠进行碱浸，于800℃下烘干活化2小时，得到活化的硫铁矿渣；
（2）将磷石膏按着上述同样方法进行处理，得到活化的磷石膏；
（3）将第一步和第二步得到的活化的硫铁矿渣和活化的磷石膏加入到赤泥中，硫铁矿渣、磷石膏投加量分别占总质量的20%～30%和10%～30%；
（4）向上述得到的赤泥混合物加水，搅拌均匀，再在高温下蒸发至含水率为55%～65%；（5）用氢氧化钠把电镀废水pH值调节为8.5～10.5，加入上述处理后的赤泥混合物到电镀废水中，加入的量为每升电镀废水2～5克，快速搅拌20～30分钟，静置30分钟，待悬浮的污泥颗粒物沉淀后，进行固液分离，上清液即可达标排放。
其中所述的含重金属离子的电镀废水为：含铬（Cr）废水、含铜（Cu）废水、含镍（Ni）废水、含镉（Cd）废水、含锌（Zn）废水、含银（Ag）废水以及含金（Au）废水等。
其中所述的赤泥的主要矿物为文石和方解石，含量为60%～65%，其次是蛋白石、三水铝石、针铁矿、菱铁矿、水玻璃、铝酸钠、火碱等。
本发明的有益效果是：
1. 根据不同性质的电镀废水，在选择合适的工业废弃物—赤泥的基础上，在加以活化处理后的硫铁矿渣、磷石膏，在投加量不大的情况下实现电镀废水中重金属的零排放，起到了节约、环保的效果；
2. 工艺流程简单，不增加任何附加设备和构筑物，管理方便，并且处理水量大、水质好，使水质和水量满足生产的要求；
3. 废物综合利用，以废治废，变废为宝。
具体实施方式
实例1
将硫铁矿渣粉碎成粒径为80目的颗粒物，依次用0.1mol/L的盐酸溶液酸化，2.0mol/L 的氢氧化钠进行碱浸，于800℃下烘干活化2小时，得到活化的硫铁矿渣。
实例2
将磷石膏粉碎成粒径为100目的颗粒物，依次用0.1mol/L的盐酸溶液酸化，2.0mol/L 的氢氧化钠进行碱浸，于800℃下烘干活化2小时，得到活化的磷石膏。
实例3
将得到的活化的硫铁矿渣和活化的磷石膏加入到赤泥中，硫铁矿渣、磷石膏投加量分别占总质量的20%和10%；向上述得到的赤泥混合物加水，搅拌均匀，再在高温下蒸发至含水率为60%；用氢氧化钠把电镀废水pH值调节为8.5，加入上述处理后的赤泥混合物到电镀废水中，加入的量为每升电镀废水2克，快速搅拌20分钟，静置30分钟，待悬浮的污泥颗粒物沉淀后，进行固液分离，上清液即可达标排放。
实例4
将得到的活化的硫铁矿渣和活化的磷石膏加入到赤泥中，硫铁矿渣、磷石膏投加量分别占总质量的29%和15%；向上述得到的赤泥混合物加水，搅拌均匀，再在高温下蒸发至含水率为55%；用氢氧化钠把电镀废水pH值调节为9.0，加入上述处理后的赤泥混合物到电镀废水中，加入的量为每升电镀废水3克，快速搅拌25分钟，静置30分钟，待悬浮的污泥颗粒物沉淀后，进行固液分离，上清液即可达标排放。
实例5
将得到的活化的硫铁矿渣和活化的磷石膏加入到赤泥中，硫铁矿渣、磷石膏投加量分别占总质量的30%和20%；向上述得到的赤泥混合物加水，搅拌均匀，再在高温下蒸发至含水率为65%；用氢氧化钠把电镀废水pH值调节为9.7，加入上述处理后的赤泥混合物到电镀废水中，加入的量为每升电镀废水4克，快速搅拌28分钟，静置30分钟，待悬浮的污泥颗粒物沉淀后，进行固液分离，上清液即可达标排放。
实施6
将得到的活化的硫铁矿渣和活化的磷石膏加入到赤泥中，硫铁矿渣、磷石膏投加量分别占总质量的30%和28%；向上述得到的赤泥混合物加水，搅拌均匀，再在高温下蒸发至含水率为65%；用氢氧化钠把电镀废水pH值调节为10.5，加入上述处理后的赤泥混合物到电镀废水中，加入的量为每升电镀废水5克，快速搅拌30分钟，静置30分钟，待悬浮的污泥颗粒物沉淀后，进行固液分离，上清液即可达标排放。 

Claims (4)

1. 一种去除电镀废水中重金属离子的方法，其特征在于：采用工业废弃物—赤泥，并加以活化处理的硫铁矿渣和磷石膏综合处理电镀废水中的重金属离子，具体步骤如下：
（1）将硫铁矿渣粉碎成粒径为80～100目的颗粒物，依次用0.1mol/L的盐酸溶液酸化，2.0mol/L 的氢氧化钠进行碱浸，于800℃下烘干活化2小时，得到活化的硫铁矿渣； 
（2）将磷石膏按着上述同样方法进行处理，得到活化的磷石膏；
（3）将第一步和第二步得到的活化的硫铁矿渣和活化的磷石膏加入到赤泥中，硫铁矿渣、磷石膏投加量分别占总质量的20%～30%和10%～30%；
（4）向上述得到的赤泥混合物加水，搅拌均匀，再在高温下蒸发至含水率为55%～65%；
（5）用氢氧化钠把电镀废水pH值调节为8.5～10.5，加入上述处理后的赤泥混合物到电镀废水中，加入的量为每升电镀废水2～5克，快速搅拌20～30分钟，静置30分钟，待悬浮的污泥颗粒物沉淀后，进行固液分离，上清液即能达标排放。
2.根据权利要求1所述的一种去除电镀废水中重金属离子的方法，其特征在于：其中所述的含重金属离子的电镀废水为：含铬（Cr）废水、含铜（Cu）废水、含镍（Ni）废水、含镉（Cd）废水、含锌（Zn）废水、含银（Ag）废水以及含金（Au）废水。
3.根据权利要求1所述的一种去除电镀废水中重金属离子的方法，其特征在于：所述的赤泥的主要矿物为文石和方解石，含量为60%～65%，其次是蛋白石、三水铝石、针铁矿、菱铁矿、水玻璃、铝酸钠、火碱。
4.根据权利要求1所述的一种去除电镀废水中重金属离子的方法，其特征在于：所采用的赤泥中所含有的矿石既是骨架，又有一定的胶结和填充作用。
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