电镀废水用微米泥炭处理试验研究(二)
(1)电镀废水处理试验与分析该厂电镀车间,电镀废水成分复杂,按电镀工序,将原废水分为含铬废水,含氰废水,混合废水三个系列成分。废水治理工艺主要取决于废水的性质,经采集水样分析,根据该厂化学法废水处理工艺,试验如果各类废水混合,很难脱除CN-类物质,造成除CN-困难,所以首先须破氰处理,然后进入三级微米粒级泥炭水处理池。
(2)含氰废水破氰化物处理
首先处理含氰废水,然后进入下一级处理。含氰废水主要来源于氰化镀锌、镀铅、镀铜、镀金、镀银电镀工艺。含氰废水若混入镍、铁离子,将会给后续处理带来困难,所以,试验中单独设立了一个前期处理系统,不与其它电镀废水混合处理,脱除氰化物后,与含铬废水和混合废水混合处理。
氰化物脱除通常使用碱性氯化法和电解法。本次试验,对含氰废水采用次氯酸钠(NaOCl),次氯酸钠具有强氧化性、有效氯不易流失、具有操作简便、处理效果好和污泥量少等优点。比较其他氧化剂,次氯酸钠是最合适的氧化剂,并考虑了其化学性质活泼和腐蚀性较强的问题。破氰试验,采用次氯酸钠碱性氯化法,以氯为氧化剂使氰氧化为氰酸盐,为一级氧化,而后调节pH为6.5~7.1,继续投加次氯酸钠,使氰酸盐氧化为无毒的CO2和N2直接排放。试验采用两级氧化,碱性氯化法处理含氰废水的一级不完全氧化反应:
CN-+CLO-+H2O=CNCL+2OH;
CNCL+2OH-=CNO-+CL-+H2O
含氰废水经局部氧化法破氰反应生成的氰酸根(CNO-)毒性仅为CN-的千分之一,虽然含氰废水浓度较低,但是CNO-毕竟是有毒物质,在酸性条件下及易水解生成氨(NH3),即:
CNO-+2H2O=CO2+NH3+OH-
氨不仅污染水体,而且容易与氯化合,生成毒性次于氯的氯胺。二级完全氧化处理,进一步将CNO予以处理,完全破坏其C-N键,使之分解生成CO22、N2逸出。这样才能保证达到排放标准。其第二级氧化反应式为:
2CNO-+3CLO-+H2O=2CO2↑+N2↑+3CL-+2OH。
一级局部氧化反应完成后,只需调节pH为6.5~7.1,便可实现含氰废水的完全氧化处理。达到二级完全氧化投药比CN--NaOCl=1:7.8~8.0。由于废水中往往存在其它还原性物质H2S、Fe2+、有机物类等物质,因此次氯酸钠的实际用量高于理论值5%~10%。
投药量是既涉及处理成本,又关系到处理效果的重要因素。投药量不够,则破氰反应不彻底;投药量过多,不仅造成浪费,而且使处理水中的余氯量超过允许浓度,对环境不利,因此不可忽视投药量的控制。根据中小型电镀厂、车间破氰投药量试验计算,按计算的千分之一的药量进行破氰试验研究,废水流量15L/h设计。
G=K1×K2×Q×CCN-/1000×α=K×Q×CCN-/1000×α(mg/h)
式中:Q-含氰废水量(L/h)。CCN--废水的含氰浓度(2.5~3.0mg/L)。K1-破坏一份氰所需的活性氯理论值。K2-安全系数(1.2~1.5)。α-药剂中含活性氯的百分比(95.4%)。
K-投药比,K=K1×K2。废水中氰化物存在各种形式化合物,K值一般取8~11,本次试验确定K值为10,并控制排水中余氯量小于5.0mg/L。
4.2电镀废水处理分析讨论
含铬废水,调节pH偏酸性时,有利于Cr6+的脱除,在与含氰废水、混和废水混合时,需单独处理含铬废水,以降低铬浓度后,通过监测分析,含铬废水比直接进入三级泥炭处理池脱铬的效率高,铬在低浓度状态下,含铬废水与含重金属离子的废水混合后,综合脱除重金属离子效率高。
含氰废水经破氰处理后,与含铬废水、混合废水混合进入混合池,经过三级泥炭处理池后,Cr6+、氰化物、Cu2+、CODcr、Cd2+、Pb2+、Fe3+、色度、浊度达到污染物排放标准。
微米泥炭的再生利用,可用5%的硫酸对泥炭再生,将洗液回收;对含铬废水经脱铬后的泥炭废水,单独用5%的硫酸对泥炭再生,可回收铬酸用于钝化工艺。
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