有色重金属冶炼废水处理与回用技术.doc

重有色金属冶炼废水处理与回用技术
常用的处理方法有氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、药剂氧化还原法、电解法、离子交换法和铁氧体法等。当单独存在并具有回收价值时,一般采用电解还原法或离子交换法单独处理,否则进行综合处理。各种处理方法可根据水量、水质单独或组合使用。其中以氧化物沉淀法使用最为普遍。
氢氧化物中和沉淀法处理与回用技术
这种方法是向重金属有色金属离子的废水中投加中和剂(石灰、石灰石、碳酸钠等),金属离子与氢氧根反应,生成的难溶的金属氢氧化物沉淀,再加以分离除去。利用石灰或石灰石作为中和剂在实际应用中最为普遍。沉淀工艺有分布沉淀和一次沉淀两种方式。分布沉淀就是分段投加石灰乳,利用不同金属氢氧化物在不同pH值下沉淀析出的特性,依次沉淀回收各种金属氢氧化物。一次沉淀就是一次投加石灰乳,达到较高的pH值,使废水中的各种金属离子同时以氢氧化物沉淀析出。石灰中和法处理重有色金属废水具有去除污染物范围广(不仅可沉淀去除重有色金属,而且可沉淀去除砷、氟、磷等)、处理效果好、操作管理方便、处理费用低廉等优点。但是,此法的泥渣含水率高,量大,脱水困难。
由于酸洗流程产生高浓度的废酸,其中砷及重金属含量较高,考虑经济因素,多采用废酸与酸性污水一体化处理技术。采用的方法有中和沉淀法、硫化沉淀法和铁氧体法等。相应的工艺流程一般是采用石膏工艺降低废酸的浓度并副产石膏,再用硫化工艺回收其中的金属,最后将处理后废液与全厂其他酸性废水混合,用石灰中和–铁盐氧化工艺进一步去除废水中的污染物;或采用先硫化后石膏工艺,最后采用石灰中和–铁盐氧化工艺进行废水处理。对于砷含量高的污酸,也可采用中和-铁盐氧化工艺或硫化沉淀工艺进行处理。
氢氧化物沉淀法处理重金属废水是调整、控制pH值的方法。由于影响因素较多,理论计算得到的pH值只能作为参考。废水处理的最佳pH值及碱性沉淀剂投加量应根据试验确定。
,,总铁1260mg/L,二价铁10mg/L。采用两步沉淀,如图15–1所示,先除铁,后回收铜,出水可达标排放。
但若一次投加石灰乳,使pH=,出水水质也完全符合排放标准。,。但渣含铜品位太低,%。为回收铜,以采用分步沉淀为宜,如图15–1所示。
某厂含铅、锌、铜、镉等金属离子的废水,pH=,采用一次沉淀法处理,流程如图15–2所示。处理效果见表15–3。
石灰乳石灰乳
混合槽
第一次沉淀池
混合槽
混合槽
第二次沉淀池
进水 pH= 出水
铁渣铜渣
(%,%) (%,%)
图 15–1 两步沉淀法处理流程

石灰乳硫酸
混合槽
沉淀池
中和槽
进水 pH= pH<9
出水

沉渣
图 15–2 石灰法处理流程
表 15–3 一步沉淀法处理金属废水的效果单位:mg/L,pH值除外
项目
pH值
Zn
Pb
Cu
Cd
As
废水
石灰处理后


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氢氧化物沉淀法处理重金属废水具有流程简单,处理效果好,操作管理便利,处理成本低廉的特点;但采用石灰时,渣量大,含水率高,脱水困难。 硫化物沉淀法处理与回用技术
向废水中投加硫化钠或硫化氢等硫化剂,使金属离子与硫离子反应,生成难溶的金属硫化物沉淀,予以分离除去。几种金属硫化物的溶度积见表15–4。
表15–4 几种金属硫化物的溶度积
金属硫化物
Ks
pKs
金属硫化物
Ks
pKs
Ag2S
CdS
CoS
CuS
FeS
Hg2S
×10-50
×10-27
×10-21
×10-36
×10-18
×10-45






HgS
MnS
NiS
PbS
SnS
ZnS
×10-55
×10-15
×10-19
8×10-28
1×10-25
×10-24






根据金属硫化物溶度积的大小,其沉淀析出的次序为:Hg2+→ Ag+ → As3+ → Bi3+ → Cu2+ → Pb2+ → Cd2+ → Sn2+ → Zn2+ → Co2+ → Ni2+ → Fe3+