重金属捕捉剂在电镀废水中的运用

发表时间:2020/8/13   来源:《科学与技术》2020年3月第8期   作者:严春雷 夏超
[导读] 电镀废水,含有重金属铜、镍、铬……,金属以离子态和络合物的形式共存。
        摘要:电镀废水,含有重金属铜、镍、铬……,金属以离子态和络合物的形式共存。

        关键词:电镀废水;含重金属废水;重金属捕捉剂;

        重金属捕捉剂是一种能与重金属离子强力螯合的化工产品。采用接枝合成工艺,其枝链上的螯合基团能螯合重金属形成稳定不溶物而沉淀。其反应不仅能在常温和很宽的PH值条件范围内进行,而且不受重金属离子浓度高低的影响。即使所处理废水中含有络合物成份,也能较好地沉淀废水中各种重金属离子,使废水达到排放标准。该药剂在重金属离子的去除、污泥的减少、絮凝效果等方面具有明显优势。本产品适用于重金属离子的络合盐如柠檬酸、酒石酸、EDTA、氰、NH3、络合铜废水的处理。
1、除重金属的常规方法
        A、离子态的重金属:使用硫化钠做为絮凝剂,混凝沉淀,去除重金属离子;
        B、络合态的重金属:先用芬顿、漂水等强氧化技术进行破氰破络,把络合态的金属分解成离子态,然后使用硫化钠做为絮凝剂,混凝沉淀,去除重金属离子。
        C、硫化钠去除重金属离子的原理:许多金属能形成硫化物沉淀。由于大多数金属硫化物的溶解度一般比其氢氧化物的要小很多,采用硫化物可使金属得到更完全地去除。硫化物沉淀矾花碎小,需要配以絮凝剂加强去除效果,比如硫酸亚铁。此类方法,又称之为硫化物共沉法。
    
        例:含汞废水。在碱性条件下(PH8-10),向废水中投加硫化钠和硫酸亚铁,产生以上化学方程式中反应。生成的FeS和Fe(OH)2作为HgS的载体,细小的HgS吸附在载体表面,与载体共同沉淀。
       
2、试验方法
        A、药剂配置:使用时可将重金属捕捉剂直接投加,或先加入溶解罐,配成浓度为5~10%的溶液,通过泵投加到反应池中;
        B、投加量:本产品一般在pH值大于9以上投加,其加药量约为200~1200ppm(即0.2~1.2公斤/吨废水),具体使用量据水质重金属含量大小并通过实验确定;
        C、实验方法:实验时取一定量的含重金属废水,依次加入硫酸亚铁、重金属捕捉剂、调PH大于9,少量PAM,而后絮凝沉淀,过滤取上清液测定重金属的含量。
        D、对比实验:实验时取一定量的含重金属废水,依次加入硫酸亚铁、硫化钠、调PH大于9,少量PAM,而后絮凝沉淀,过滤取上清液测定重金属的含量。
       
3、硫化钠和重捕剂对比试验
        用传统的硫化钠。用芬顿破氰破络后再加硫化钠。用重金属捕捉剂去除重金属。
        三种方法进行对比试验:
        ①去除重金属铜的试验
       
       


        废水中含有铜离子和络合铜,反应前期,主要和铜离子反应;反应后期,主要和络合铜进行反应。对铜离子,硫化钠对铜去除率约4.225mg/l (投加量0-800mg/l时成线性关系);芬顿后再加硫化钠,硫化钠对铜去除率约4.82mg/l (投加量0-1000mg/l时成线性关系);重金属捕捉剂对铜去除率约6.817mg/l (投加量0-600mg/l时成线性关系)。
       
        ②去除重金属镍的试验
       
       

        废水中含有镍离子和氰化镍,反应前期,主要和镍离子反应;反应后期,主要和氰化镍进行反应。对镍离子,硫化钠对镍去除率约6.3mg/l (投加量0-800mg/l时成线性关系);芬顿后再加硫化钠,硫化钠对镍去除率约6.48mg/l (投加量0-1000mg/l时成线性关系);重金属捕捉剂对镍去除率约7.23mg/l (投加量0-1000mg/l时成线性关系)。

4、PH对重金属去除的影响
        PH值对混凝沉淀,至关重要的参数。不同的金属离子,最佳PH值是不同。比如铝离子,沉淀物是两性的,会水解。关于电镀废水,镍的达标比较困难。于是,笔者做了试验:进水镍含量7.6mg/L,絮凝剂采用重金属捕捉剂,投加量1000g/吨水。



5、结束语
        经过试验发现:
        ①金属离子,在硫化钠或者重金属捕捉剂的作用下,成线性下降趋势。
        ②硫化钠对络合铜和氰化镍,没什么效果。需要破氰破络分解成离子态后才能去除。
        ③重金属捕捉剂,能直接捕捉络合铜和氰化镍。相对于化学铜化学镍,离子态的曲率大,去除率更高。
        ④对金属去除的极限值,重金属捕捉剂高于硫化钠。
        ⑤不同的重金属,有不同的最佳PH值,需要试验确定。
       

参考文献
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张自杰,顾夏声。给水工程,第4版【M】,中国建筑工业出版社1999:483-488
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