电镀络合废水破络合后处理工艺优化.docx

1、电镀络合废水破络合后处理工艺优化电镀络合废水破络合后处理工艺优化近些年，我国的汽车、电子行业发展迅速。表面处理技术得到 广泛应用，同时伴随着大量的电镀废水产生。电镀工艺会产生大量 的铜、镍、锌等重金属有毒污染物，且成分复杂。电镀生产过程中 加入了很多的稳定剂、络合剂、光亮剂，如 EDTANa、柠檬酸盐 （”空05日507）、铵盐、孚L酸等，它们会与c+、N产形成稳定的络合物。 给处理带来 难度，环境带来危害。目前，工程上应用较多的传统的化学法处理 工艺，包括化学中和法、化学沉淀法、化学氧化法、化学还原法。 单一的氧化还原或沉淀法都不能达到处理效果。工程实践中，酸性 氧化破络一沉淀法在电镀废水处

2、理工艺中应用较多，大多选择酸性 氧化剂次氯酸钠，但在pH值为68的次氯酸钠氧化破络应用较少， 效果较差。对于 pH 值中性的络合废水处理工艺来说，氧化剂双氧水在 pH 值为 68 时的破络效果理想。本文探讨出了双氧水破络一沉淀法的工艺 运行参数，对于简化处理流程，节省运行成本，指导工程实践意义 重大。1 试验部分1.1 试验装置及流程试验采用烧杯试验，试验设备采用六联搅拌机、 6 个 1L 烧杯。 络合废水处理工艺流程：络合废水原水 （pH 值为 6 8）经过双氧水氧 化破络，之后进入 pH 调节池，依次投加硫化钠、硫酸亚铁、PAG PAM,经过斜管沉淀池，实现对重金属的去除。工艺流程见图 1

3、所示。塔合摩水 *|轅堵 祁 pH调桔 岡!乐花初后無工艺囱管沉阙讦顽4方而图1工艺流程1.2试验水质原水取自深圳某电镀园区五类电镀废水中的络合废水，水质见 表1。处理后水质达到GB21900-2008电镀污染物排放标准中表2 要求，即 p（总铜）0.5mg/L, p（总镍）0.5mg/L。裹1原水水质Tab. 1 Raw water qualitypH值pCCODt,）/（mg-L1）p（总嗣）/（吨心）（吨Sp（C）/（吨心）7.4256110.79.8未检出P（CN）/ （mg 心）p总锌”应心）p（po/）/（吨心未检出6.6189L41.3试验方法（1）破络氧化剂的选择试验。分别选择

4、次氯酸钠和双氧水 2组浓度梯度，在原水pH值下破络30min，用氢氧化钠调节pH值到 10.0，反应20min,然后分别加入200mg/L的硫化钠溶液，加入硫 酸亚铁，转速调到300r/min加入混凝剂PAG搅拌30S将转速调 到100r/min，加入絮凝剂PAM,搅拌10min,转速调到 50r/ mi n,搅拌 10min。静止沉淀30mi n。取上清液测定铜、镍、锌3种金属离子浓度（2）单因素影响试验和正交试验。先对双氧水投加量、氧化破络 时间、 pH 值、硫化钠投加量 4 个因素进行单因素影响试验，在原水 pH值下，投加一定量的双氧水（因素C）,破络一定的时间（因素D）， 用氢氧化钠调

5、节pH值到一定值（因素A）,反应20min,然后分别加 入一定量的硫化钠溶液（因素B），加入硫酸亚铁，混凝沉淀过程同试 验方法（1）。取上清液测定铜、镍、锌 3 种金属离子浓度研究某一单 因素影响试验时，设定该因素一定的变化梯度，其它 3 因素取某一 固定值，分析影响效果根据上述单因素试验分析结果，选取恰当的 3 水平，构成 4 因素 3 水平正交试验，试验的 A、 B、 C、 D 都取相应 的值，步骤同单因素影响试验。1.4 分析方法铜、镍分析方法参照标准方法。2结果与讨论2.1 氧化破络氧化剂的选择取1.0L络合废水水样于1.0L大烧杯中，分别加人氧化剂的量： 次氯酸钠（10% ）1.0、

6、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5mL 双氧水（10%） 0.24、0.36、0.48、0.60、0.72、0.84mL。原水 pH 值约为 7.4。结果 见图 2、图 3。12 3 4(L罟】X电电*霞图2 化剂投加对残余恫离子浓糜的影响12 3 4氧化剂投加图3钢化拥投加对残余镇翕子浓度的影响(一(舔x$ 舔由图2、图3可知，随着氧化剂投加量的增加，次氯酸钠破络 条件下残余铜离子和镍离子浓度逐渐降低，双氧水破络条件下当投 加量为0.230.68mL/ L,铜离子和镍离子浓度逐渐降低，投加量为 0.68 0.81mL/ L,离子浓度略有升高的趋势。原因可能是双氧水过 量，多余的双氧水分解

7、产生的氧气上浮，不利于矶花的沉降，影响 处理效果。由于双氧水的氧化破络效果较好，故选择双氧水破络。 2.2单因素试验结果与分析2 21双氧水投加量的影响在PH值为10、硫化钠投加量为300mg/ L、氧化破络时间为30mi n的条件下，考察双氧水投加量对铜、镍离子去除的影响。结 果见图4。由图4可知，随着双氧水投加量的增加，铜、镍离子浓 度明显递减，当双氧水投加量达到 0.34mL/ L时，残余铜、镍离子 质量浓度分别为0.39、0.38m, L，处理结果达标。故取双氧水投加 量为 0.34mL/ L。0.24 Q,29 0J4 OJ9 0,43 0.49取氧水揑加M/fmLL-1)ffl4

8、双氧水投加対残余铜、鎳倉子浓度的影喻2.2.2氧化破络时间的影响在pH值为10、硫化钠投加量为300mg/ L、双氧水投加量为 O.34mL/ L的条件下，考察氧化破络时间对铜、镍离子去除的影响， 结果如图5所示。由图5可知，随着反应时间的递增。残余铜离子 浓度先是明显递减而后趋于平缓，拐点在 40min处。随着反应时间 的递增，残余镍离子浓度缓慢递减，考虑减少水力停留时间、节省 用地等综合因素。故取氧化破络时间为 40mi n。10 20 30 40 50做化蔽络时阎/min氛化破络时间对残余铜223硫化钠投加量的影响在pH值为10、双氧水投加量为0.34mLZ L、氧化破络时间为40min

9、的条件下，考察硫化钠投加量对铜、镍离子去除的影响，结果如图6所示。由图6可知，随着硫化钠投加量的递增，残余铜离 子浓度明显递减，当硫化钠投加量为 250mg/ L时，残余铜离子质 量浓度为0.45mg/ L,处理结果达标。在硫化钠投加量为 50 300mg/ L时，残余镍离子浓度都达标。所以硫化钠投加量取 250mg/。砸化钠投加量/mgdj硫化钠投抑对残余铜、魏鹏于浓度的影响2 2 4 PH值的影响在双氧水投加量为0.34mL/ L、氧化破络时间为40min、硫化钠 投加量为250mg/L的条件下，考察pH值对铜、镍离子去除的影响， 结果如图7所示。由图7可知，随着pH值的递增，残余铜离子浓

10、度 平缓递减，且都达标。随着pH值的递增，残余镍离子浓度明显递减， 当pH值达到10.5时，残余镍离子质量浓度为0.31mg/ L,处理达标 所以pH值取10.5。5罟&龜侵9.0 95 10.0 10.5 11.0 1L5pH值图7 pH值对残余铜、镇离子浓度的影瞩2.3正交试验为了确定络合废水处理工艺的最佳工艺条件，考察 pH值(A)、硫化钠投加量(B)、双氧水投加量(C)氧化破络时间(D)4因素对处理效 果的影响，设计了 4因素3水平的正交试验。试验确定的因素、水 平见表2,正交试验结果见表3。*2正交试验的因素-水平Tab. 2 Factor-level of orthogonal 址

11、績水平AG/CmL-L-1)D/mini19315003020210,02000.3230310.52500.S440褰3 正交试验结果Tab, 3 Results of orthogonal test因累试脸給采编号ABCDP(铜)/ (rngd/卩犢)/(mg-IT)19.51500.30100510J52932000.32抑0,450,5039,52500J4400.23038410.GJ 50032400.640515JO.O2000,34200.36035610.0250030300.130.30110.513G回4006S039810,5200032200310J9910.5250

12、0.34300J2OJO10XISO0.34200,6H058ii9J2000.30300.400.53129.5250032剝0.200431310.01500.34300创0.481410.02000,30400.300.351510.02500.3220A i)CJft 5正交试验极墓分栃结果(镰】Tab. S Range analysis results of orthogonal test(nickel)顼目ABC D0加0.510.4100,38003780.345Q.370383kt0.22B0,273G338037203000.2450.0720.011站优水平冲，局G6主欢因坦A3结论(1)络合废水的pH值为68时。双氧水较次氯酸钠氧化破络效 果好。(2)B络合废水处理工艺中铜离子去除的因素影响显著性顺序为：ADG因素B对试验结果的影响是非常显著的。镍离子去除的因 素影响显著性顺序为：ABCD因素A对试验结果的影响是非常 显著的。处理工艺最佳条件组合为：原水 pH值为6 8,双氧水的 投加量为0.34mL/L,破络时间为40min,破络后调节pH值到 10.5，硫化钠的投加量为250mg/L。本试验方法对络合废水处理实 际运行提供可靠依据。