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    電鍍含鉻廢水處理工藝流程

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    鐵氧體法是處理含鉻廢水的最實用的方法之一,在處理含鉻廢水的過程中有著較好的效果。鐵氧體工藝的基本原理、工藝的總體流程與實際的廢水收集工藝流程有著緊密的聯系,其主要技術參數包括硫酸亞鐵的投加量、投配比和反應時間。在氧化還原的控制階段,需要對污水pH值進行測試,基于此,本文進一步分析電鍍含鉻廢水處理技術現狀與發展趨勢。


    關鍵詞:電鍍;含鉻廢水;處理技術


    0引言


    處理含鉻的污水時,多采用電鍍方式,這種方式的優勢主要是設備簡單、投資小,同時,化學品成本低、處理能力較好,并具備良好的清洗效果,污水處理的有效性可達99.99%。對于使用化學用品的處理過程而言,必須保證處理后的廢水排放達標,同時符合行業標準及國家規定。含有鉻物質的廢水,也必須對排放環節進行積極的檢測,同時注重對鉻衍生污泥的質量核查,進一步避免造成二次污染。但是,當鐵氧體工藝用于復雜的污水處理時,處理后必須對其成分進行科學的鑒定,保證廢水的質量,在必要時間段可以對廢水進行適當的回收利用,提高廢水的處理效果。因此,在保證環境質量的同時,提高處理技術是其研究工作的核心目標。


    1鐵氧體法處理電鍍廢水的處理技術現狀


    由于大多數含鎳和鉻的廢水來自電鍍行業,因此,現階段許多電鍍和酸洗企業都高度重視廢水處理環節,這一環節的技術發展尤為重要,不僅關系到含鉻和鎳廢水的實際含量,還將導致環境問題與健康問題。其中,如果對鉻和鎳的控制不達標,很可能造成嚴重的環境污染事故,因此,必須對重金屬在廢水中的含量進行必要的檢測。此外,重金屬作為一種重要的化學要素,參與了世界的構成,如果把控不得當,將會引起鎳和鉻資源的流失。


    近年來,有報道使用電解還原法、化學沉淀法、活性炭吸附和反滲透法來處理污水中的鉻,雖然上述方法各有優點,但也有一些缺點,例如,電化學方法耗電量大、加工成本高;此外,還有反應所需要的實際時間遠遠高于預測時間等一系列問題。鐵氧法近年來作為從濕法冶金行業轉變過來的技術,在針對廢水中重金屬的去除中有著良好的效果和應用前景。未來通過逐步完善工藝參數,通過合作與交流提高工藝可執行性。


    2鐵氧體法處理廢水工藝原理與流程


    2.1原理


    在廢水的處理過程中,電鍍含鉻廢水起著兩個作用,一個以減少鉻在凝結和共沉淀等重金屬氫氧化物,另一個是金屬的氫氧化物重型鐵氧體形成體,實現污水凈化的作用。劑量是關鍵過程控制參數之一,必須將cr(VI)完全轉化為鐵氧體,還原反應和鐵氧體形成階段的理論劑量質量比分別為亞鐵:Cr(VI)的為:16.04:1和10.39:1。在目前的操作中,需對工業廢水中的重金屬實際劑量進行調控,在保證科學性的同時合理把握劑量。通常質量比為28:1至31:1,在經濟上是合理的;當廢水中含有除鉻以外的其他重金屬離子,硫酸亞鐵理論劑量應當疊加污水中重金屬的每個離子的理論劑量的值并且應針對特定條件進行調整,比如,廢水的水質,重金屬離子的濃度和種類等。


    硫酸亞鐵的投加方式有一次和兩次兩種,一次投加的污水處理效率雖然高,但藥物殘留嚴重,可能導致一系列問題,其中包括藥劑過量、反應不完全、導致廢水含鹽量高等現象?;诖?,可以運用的兩次投加的方法,第一劑量是亞鐵量約占總量的2/3。另外,根據實際的重金屬處理總量,在調整重金屬離子的過程中,還需要保證鐵氧體制成容器的安全性,將其轉化為鐵氧體以達到水的凈化目的。


    添加硫酸亞鐵可選擇干法或濕法。當加入到管中,為了更好的混合藥劑和污水,而不會阻塞管和閥門等,優選使用濕式投加,硫酸亞鐵的濃度通常為約0.7摩爾/L。干式投加時,可以結合混合攪拌器,促進污水和藥劑的充分反應,同時對其進行安全檢測,在保證安全的前提下促使其混合并反應,這是遵循連續工藝必須原則。


    2.2處理流程


    根據已知的廢水量,結合實際的重金屬含量,逐步控制廢水的達標率,可以結合污水中鉻離子含量,其處理流程又可分為連續式和間歇式。比如廢水量為10m3/d,鉻離子濃度大于35.3mg/L.常采用連續式,其他濃度和水量過程恰恰相反。


    此外,連續工藝也適用于混合廢水處理,鉻離子和其他重金屬離子的波動范圍很大,但需要必要的檢測和配料設備確保污水處理的質量。


    水熱合成復合鐵氧體實驗如下:取一定量的FeS04?7H20(AR國藥化學試劑有限公司),加入一定量的鎳鉻廢水,NaOH作為現階段經常使用的沉淀劑,將溶液的pH調節至堿性,首先置于圓形熱水瓶中,同時,給以450rpm攪拌的效果。根據混合物,在給定溫度下進行10分鐘至2小時的反應時間,反應后,將最終溶液進行固液過濾分離,用原子吸收分光光度法(日本,ShimadzuAA-7000)測量過濾器中鎳和鉻的含量,用蒸餾水反復洗滌固體流體分離后的濾餅,并進行回收。


    3鐵氧體法處理電鍍廢水的發展趨勢


    3.1廢水酸堿度的科學合理控制方面


    從發展趨勢入手,可知在鐵氧體處理廢水的過程中,應高度利用鐵氧體的優勢,結合相關的化學原理,對使其的廢水反應結果進行記錄,推測相關的反應數據。當氧化還原時,根據Cr(VI)的基本信息,通常應將pH控制在3.16以下。為了使反應體系更徹底,使用3mol/L硫酸,將溶液控制在pH2~3,適當運用冰醋酸,以促進反應的發生,同時結合實際的調節需求,保證廢水處理反應在符合科學依據的程度范圍之內。


    當cr(VI)在體系中轉化為cr(III)時,則必須對廢水中的有效含量進行分析,掌握Fe2+的含量,并通過合理的途徑避免其內部發生不必要的氧化,促進Fe3+和Cr3+一起與污水進行共沉淀反應。沉淀從綠色,深綠色和深棕色到鐵黑色是一個漸變的過程,這一過程,不僅要觀察實際的顏色加深現象,還需記錄相關信息,如果出現Fe2+不能完全沉淀的現象,則需要進一步加檢查pH值。


    3.2處理污水的溫度方面


    在廢水的處理過程中,溫度的把握是其中非常重要的環節,這一環節關系到氫氧化物的脫水狀態,必須引起高度重視。如果β-FeOOH易于單獨形成,鐵氧體形成時間較長,那么很容易造成內部的結構松散,甚至導致鐵氧體的磁性減弱,從而無法達到回收鐵氧體的效果。如果反應體系溫度發生劇烈變化,需對其進行調控,保證溫度在40℃左右,促進鐵素體的形成,達到堆積大且沉降快的效果。


    隨著溶液pH的增加,溶液中鎳和鉻的量也會越來越少。這是因為,當溶液呈酸性時鐵氧體不適合,及反應液體呈堿性時,才形成Fe(OH):和Pe(OH)形成鐵氧體。此時,若采用不恰當的快速加熱,非常高的溫度會加速系統響應和Fe2+過量的速度被轉換成的Fe3+,這樣的Fe2+在系統將不充分,鐵氧體磁性會減弱,并產生大量的氣溶膠,它會影響操作人員的健康并污染周圍環境。一些研究已經表明,將系統溫度控制在70℃左右,轉換為1?2小時,沉降時間為30?50分鐘,可以生成小體積的,密實易脫水的鐵氧體。在實際的操作過程中,將溫度控制在65-75℃之間是經濟的,這不會導致能量損失并減少二次污染。


    結語


    鐵氧體共沉淀法處理含鎳和含鉻廢水處理效率高,處理后鎳和鉻處理符合排放標準,適應性強。在保證含重金屬廢水的處理條件符合行業標準的同時,嚴格按照國家安全標準執行,科學利用鐵氧體粉末,對其進行合理回收。并在提高處理技術的同時,加大廢水處理行業的投入,優化設備。


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