[摘要]采用化學(xué)沉淀一微濾膜組合工藝處理含鉻電鍍廢水,通過調(diào)pH形成Cr(OH)3沉淀,為進(jìn)一步提髙處理 效果,用微濾膜對上清液進(jìn)行處理,去除被FeSO4絮凝的鉻??疾炝诉€原劑投加量、Cr6+還原pH、微濾膜處理時曝氣 量等因素對處理效果的影響。結(jié)果表明:微濾膜能夠有效處理化學(xué)還原沉淀后的電鍍廢水中的鉻,出水中的鉻達(dá)到 《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21900—2008〉中特殊領(lǐng)域和地區(qū)一級標(biāo)準(zhǔn)。
[關(guān)鍵詞]化學(xué)沉淀;微濾;電鍍廢水
我國每年排放的含0電鍍廢水約17億V⑴, 其中的0:元素,特別是屬致癌性物質(zhì),被列為 國家一類有害物質(zhì)⑵。目前很多電鍍廠采用化學(xué)還 原沉淀法去除電鍍廢水中的0,往電鍍廢水中投加 還原劑,使0全部以^3價態(tài)存在,而在堿性條 件下能形成0(011)3沉淀。但因0(011)3的微溶性 及的難以完全還原而導(dǎo)致出水中鉻難以除盡〔3〕。 2008年我國頒布了《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》((^ 21900—2008 \進(jìn)一步提高了電鍍廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。從 調(diào)查情況看,依靠單一的化學(xué)還原沉淀法處理電鍍 廢水很難達(dá)到新標(biāo)準(zhǔn)要求。
基于&304具有一定的絮凝效果,筆者提出利 用微濾膜工藝對經(jīng)化學(xué)還原沉淀處理后的電鍍廢水 出水進(jìn)行深度處理。以!\;804為還原劑,將廢水中的 轉(zhuǎn)化為(^,調(diào)講使之形成0(011)3沉淀,同時鐵離子發(fā)生水解,形成具有較 強絮凝吸附作用的絮凝劑,網(wǎng)捕上清液中的(^3—、 和部分處于懸浮態(tài)的0(011^顆粒,并在絮凝 階段輔以較低流量的曝氣,促進(jìn)微粒間的接觸,提高 絮凝效率,再用0.1 4111微濾膜截留絮體,進(jìn)行膜分 離處理,達(dá)到進(jìn)一步除0的目的。
1實驗部分
實驗所用電鍍廢水取自江蘇常州市光輝電鍍 廠,其 09=1.75,總 059 爪外,0^36.8 0^/1。
1.1主要儀器及試劑
儀器人人300原子吸收分光光度計,日本島 津公司;微濾膜組件,天津天膜公司;人6410六聯(lián)攪 拌儀,武漢梅宇公司。肼等,上?;瘜W(xué)試劑三廠,分析純。
‘實驗廢水:用1^20207配制質(zhì)量濃度為500瓜外 的模擬含鉻電鍍廢水,根據(jù)實驗需要可以適量稀釋 后使用。
1.2實驗內(nèi)容
?6304還原沉淀廢水中0時的最佳投加量、 卩只、初始濃度等的確定;微濾膜的最佳曝氣流量確 定;考察化學(xué)沉淀一微濾膜組合工藝對真實含鉻電 鍍廢水的處理效果。實驗中依靠測定處理前后溶液 中和總0含量的變化,來確定0的去除率, 0產(chǎn)測量采用二苯碳酰二肼法,總測量采用原子 吸收分光光度法。
首先根據(jù)正交實驗確定了化學(xué)沉淀大致最佳條 件^一^^投加質(zhì)量濃度^纟^^!:^!^還原!511=5,沉 淀@1^10,電疲廢水中格的初始質(zhì)量濃度150 01^/1^, 然后根據(jù)要求改變實驗條件,分別考察各因素對處 理效果的影響。
2結(jié)果與討論
2.1巧30廣71120投加量對還原0^的影響
將樣品液中的全部轉(zhuǎn)化為0^,理論所需 饑〈1^504 ‘ 7920〉:爪〔0;產(chǎn)〉^ 16:1,但實際投加&30廣 7920應(yīng)高于理論值〔4〕,本實驗中當(dāng) 7^04=20:1時,量不再增加。由此可以判斷,適 宜的
2.2卩11對還原0:嚴(yán)的影響
0在堿性條件下,由020產(chǎn)轉(zhuǎn)化為00廣,氧化 性會大大減弱,因此還原反應(yīng)溶液環(huán)境首先應(yīng)為酸
性〔5〕。
固定 771 ^ 7只20〉:771〔 〉^20:1,改變?nèi)芤?/p>
以確定^11對還原的影響,實驗觀察,卩只^ 1.0時廢水出現(xiàn)淺綠色,開始生成0產(chǎn);而!59為2刀~ 4.0時,廢水呈黃色并有少量沉淀生成,生成了少量 的1^(011)3沉淀;!111=4時,989^左右的轉(zhuǎn)化為 0^,此時0:產(chǎn)發(fā)生水解沉淀,促進(jìn)了 0嚴(yán)的轉(zhuǎn)化;但 當(dāng)?辦5時,溶液中00廣含量增多,是由012072-轉(zhuǎn) 化而成,不利于的氧化還原。由此可以確定本實 驗中最佳還原范圍應(yīng)為33~5刃。
2.3沉淀!^對總鉻去除效果的影響實驗
固定肌饑調(diào)節(jié)廢水 在3丨5~5’0,待0“充分轉(zhuǎn)化為0^后,再次調(diào)節(jié) 使匸產(chǎn)完全生成沉淀,確定沉淀反應(yīng)過 程中的!^對總鉻去除率的影卩向。結(jié)果顯示:當(dāng)4時以十3價自由離子形式存在;!11^4時開始生 成0(011^沉淀。這說明升高!^有利于沉淀的生 成,但當(dāng)011:^0時0(011)3沉淀開始溶解,因為 0(01^屬兩性化合物,講太高會使0(01^發(fā)生 轉(zhuǎn)化。實驗結(jié)果表明,轉(zhuǎn)化為后,去除總鉻的最 佳講。9,即沉淀1)11=9。
2.4 初始濃度對總0去除效果的影響
固定饑〔?6504 ‘ 7只20 :饑〔0;產(chǎn)〉^20: 1,調(diào)節(jié)廢水 沖在33~5幾沉淀011 = 9,改變廢水中初始濃 度,考察0^初始濃度對總0去除效果的影響,結(jié) 果見圖1。
由圖1可知,初始質(zhì)量濃度在0-4001118/七 時,總0的去除效果受濃度變化影響并不大,亦即 在此嘗試范圍內(nèi),廢水中絕大部分0都可被76504 還原沉淀并去除。
2.5 0.1 1X10微濾膜對0的去除效果
取質(zhì)量濃度為1001X1^的實驗廢水60011^, 調(diào)節(jié)廢水!^為3.5?5.0,再按肌 肌向該溶液中投加『630^71120,在六聯(lián) 攪拌儀中以2001701111的轉(zhuǎn)速攪拌20 III丨0,使氧化還 原反應(yīng)充分進(jìn)行,調(diào)水樣卩只39,然后將攪拌杯放置 攬祥儀上快速攬梓5~10 0110,最后靜置30 111丨11,抽取 上清液經(jīng)過0.1 |^111的微濾膜處理,測定出水中 和總0。經(jīng)檢測,上清液中0^、總0質(zhì)量濃度分別 為0.124.1 [,經(jīng)0.1 #111微濾膜過濾后,出水中 檢測不出而總0含量相對化學(xué)沉淀處理后也 有明顯降低,達(dá)到0.44說明0.1 @的微濾膜 對被5凝膠體吸附后的具有較 好的截留效果。
2.6曝氣量對出水總0的影響
在2.5相同實驗條件下,增加曝氣處理,曝氣量由表1可見,該組合工藝對實際含鉻電鍍廢水 中0的去除效果非常明顯,處理后出水中0嚴(yán)和總 均達(dá)到《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》21900— 2008〉要求。
4結(jié)論
通過實驗確定化學(xué)沉淀一微濾膜組合工藝的最 適宜運行參數(shù)為:肌還 原!511為3丨5~5幾生成沉淀011 ^9,選擇膜孔徑為 0.1 1X01的微濾膜,曝氣量為0.2田外,反沖洗時間為 10—11。最佳工藝下,0:盧、總0的去除率可分別達(dá) 到99.89^98^,優(yōu)于傳統(tǒng)的化學(xué)還原法及膜直接過 濾時的去除效果。