某厂铜合金坯饼生产废水处理工艺研究

１废水来源及性质 某厂铜合金坯饼生产产生的废水包括酸洗水和酸 洗漂洗水２种。２种废水的污染物检测结果见表１。
表１ 污染成分 ４种废水中污染成分指标（ｍｇ・Ｌ。）
Ｃｕ２＋ Ｚｎ２＋ Ｎｉ２＋
电解法除Ｃｕ２＋，还需采用其他方法处理废水中的 Ｚｎ２＋和Ｎｉ”，这样势必造成流程复杂化。另外考虑 到酸洗水的水量很小，酸洗漂洗水中的Ｃｕ２＋浓度又 不高，回收金属铜的意义不大，所以没有考虑电解法
ｃＪ＋＋ＯＨ一—’１ｃｕ（ｏＨ）２＋，Ｋ。（Ｃｕ）＝［ｃｕ２＋］・［ｏＨ一］２；
枰＋＋０ＩＨ一一Ｎｉ（０㈣２ ４，，磁（Ｎ）＝［Ⅳｉ２＋］・［ＯＨ一］２；
拼＋＋ｏＨ一畅（ｏＨ）２＋，Ｋ。（Ｚｎ）＝［ｚｎ２＋］・［０Ｈ一］２．
但是由于酸洗水中存在重金属离子的络合剂 ＥＤＴＡ，所以应考虑ＥＤＴＡ络合物的稳定常数如表
（收稿日期２００３—０３—１５）
ｍｉｎ。
ｏｎ ａ
ｃｅｒｔａｉｎ
ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｅｏｍｐａｒｉｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｅｒ ｔｈｅ ｓｉｍｉＵａｒ ｅｆｆｌｕｅｎｔ，ａ ｔｅｃｈ－
ｔｏ
ｆｌｏｗｓｈｅｅｔ ｕｓｉｎｇ ｎｅｕｔｒａｌｉｚａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ
２
∥价胪
１
３×
２ ０
综上所述，确定某厂铜合金坯饼生产废水的处 理流程如图１所示。
酸洗
围１污水处理工艺流程
上述工艺流程的确定，充分考虑了３种废水的特
（４）压滤机。由于设计水量小，污泥产生量不
点和相互之问的协同作用，从而使综合处理费用降至多，污泥脱水选用液压半自动板框压滤机，过滤面积 最低，而效果达到最好。例如，酸洗液经第１步处理为２０ ｍ２，过滤压力为０．６ ＭＰａ。 得到的滤液呈碱性，正好用于中和酸洗漂洗水的酸 性。该工艺处理每吨废水的药剂费用为１．６９元。 ３主要设备及构筑物 （１）集水池。污水从车间经排水管道自流排入 污水处理站的酸洗液集水池、酸洗漂洗液集水池、生 产液集水池中。酸洗液集水池的体积按１次排放量 设计，体积为１２ ｍ３；酸洗漂洗液集水池按停留３ ｈ设 计，体积４０ ｍ３；生产液集水池的体积按１次排放量 设计，体积为１８ ｍ３。另外根据工艺需要设置１个集 水池，体积为５７ ｍ３。所有集水池均采用地下式设 计，以保证车间废水能自流进入污水站。 （２）综合反应槽。中间水和酸洗漂洗水混合后， 泵入综合反应槽中，综合反应槽采用折流式混合方 式，设计成２层。上面１层加入石灰调整ｐＨ值至 ８．５左右折流混合，停留时间３０ ｓ；下面１层加入高 分子絮凝剂ＰＡＭ并折流混合，停留时间３０ ｓ，出水进 入斜板沉淀池。 （３）斜板沉淀池。为强化沉淀效果，本工艺的泥 水分离设备选用斜板沉淀池，停留时间为４０
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｔｒｅａｔｉｎｇ Ｅｆｆｌｕｅｎｔ Ｆｒｏｍ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｏｐｐｅｒ Ａｌｌｏｙ Ｂｌａｎｋ Ｃａｋｅ Ｌｉｕ Ｃｈｕｎｃｈｅｎｇ （Ｊｉｎａｎ Ｉｒｏｎ＆Ｓｔｅｅｌ Ｇｒｏｕｐ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｃｏ．）
Ａｂｓｔｒａｃｔ ｐｌａｎｔ ａｎｄ ｂａｓｅｄ ｎｏｌｏｇｉｅａｌ Ｉｎ ａｃｃｏｒｄａｎｃｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｆｆｌｕｅｎｔ ｆｏｒｍ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｐｐｅｒ ａｌｌｏｙ ｂｌａｎｋ ｃａｋｅ ｏｆ
回收金属铜。
ＣＯＤ
ｐＨ
墼鲨堡鲨垄
！！
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Ｓ！
三！
由于废水中重金属离子浓度高，Ｃｕ２＋、Ｚｎ２＋、 Ｎｉ２＋３种离子同时存在，且酸性又很强，采用离子交 换法和吸附法时，交换剂和吸附剂的再生频繁势必 很高，所以也没有考虑采用。 基于上述原因，本工艺采用了氢氧化物沉淀法 处理酸洗水和酸洗漂洗水，主要反应方程式如下：
ｔｒｏｔ ｔｈｅ ｅｆｆｌｕｅｎｔｓ ｆｒｏｍ ａｃｉｄ ｗａｓｈｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｉｎｓｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ
ａｃｉｄ－ｗａｓｈｅｄ ｐｒｏｄｕｃｔ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅ ｔｒｅａｔｅｄ ｅｆｆｌｕｅｎｔ ｒｅａｃｈ∞ｔｈｅ ｎａｔｉｏｎａｌ ｓｔａｎｄａｒｄｓ。｛ｗａｔｅｒ ｄｉｓｈａｒｇｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｃｏｐｐｅｒ ａｌｌｏｙ ｂｌａｎｋ ｃａｋｅ，Ｎｅｕｔｒａｌｉｚａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ，Ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ
Ｎｉ２＋３种金属离子。由于酸洗漂洗水中的Ｎｉ２＋离 子已经达标，所以当ｐＨ值调整到８左右时，３种金 属离子均可达到排放标准。
袭３
常
Ｃｕ２＋、Ｚｎｚ＋、Ｎｉ２＋与ＥＤＴＡ络合物的条件稳定常数
数——厂——■厂——＿厂———ｒ——］丁一
２ ５
ｌ
× × ×
Ｋ“一ＥＤＴ＾
Ｏ ，‘１ ０
× ×
Ｏ
２ １
５ ３
× × ×
２和表３所示。 由表２和表３可知，不同ｐＨ值时，Ｃｕ２＋、Ｚｎ２＋ ２种金属离子的氢氧化物的稳定常数都大于它们与 ＥＤＴＡ形成的络合物的条件稳定常数，而ｐＨ值达
刘春成。济南钢铁集团总公司子分公司管理处。工程师，２５０１０１山东 省济南市工业北路２１号。
－３８３・
增刊
金
表２
属
矿
山
２００３年８月
Ｃｕ２＋、ｚｎ２＋、Ｎｉ２＋氢氧化物沉淀的ｐＨ值
酸洗水的主要成分是硫酸５％、磷酸５％、柠檬 酸０．２３％及少量ＥＤＴＡ等。因此，酸洗水和酸洗漂 洗水中除含有重金属离子外，还含有上述物质，其中 ＥＤＴＡ是重金属离子的高效络合剂。 ２废水治理方案的确定 目前，治理含重金属离子废水的主要方法有氢 氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、电解法、离子交换法、 吸附法等。 硫化物沉淀法的处理剂为硫化钠或硫化氢，由 于氢硫酸是一种弱酸，而且挥发性强，用硫化物沉淀 法处理含重金属离子污水时，很容易挥发出氢硫酸， 造成空气污染。因此，通常不单独采用硫化物沉淀 法处理重金属离子废水，有时作为氢氧化物沉淀法 的一种补充使用。 电解法可以去除废水中的Ｃｕ２＋，但不能去除废 水中的Ｚｎ２＋，去除Ｎｉ２＋也比较困难。因此，若采用
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确定上述工艺流程后，在实验室、半工业试验均达 到处理指标后，根据确定的工艺流程，进行了污水处理 站的工艺设计和施工设计。污水处理站已于２００１年４ 月建成，并于２００１年５月初开始，进行了为期近２个 月的调试，调试期间的测试结果如表４所示。
表４调试阶段最终出水指标（ｍｇ・Ｌ。）
序号
１ ２ Ｃｕ２＋
８．０～９．０
一
３ ４
６ ７
０．０９１ ０．０５８ ０．１１７ ９９．３８
未检出 未检出
０．１５０ ９９．１７
平均０．３１４ 去除率／％
９８．２６
１７８．５
一
４结
论
从调试试验结果看，经处理后某厂的总出水已经 完全达到了国家排放标准，达到了预期目标。Ｃｕ２十、 Ｚｎ”、Ｎｉ２＋３种金属离子的去除率分别达到了 ９８．２６％、９９．３８％和９９．１７％。因此选用的污水处理 工艺是可行的，污水站目前使用的设备也可满足生产 面七 文小。
Ｓｕｐｐｌ Ａｕｇｕｓｔ ２００３
整
禹
ＭＥＴＡＬ
矿
ＭＩＮＥ
山
增
刊
２００３年８月
某厂铜合金坯饼生产废水处理工艺研究
刘春成
＜济南钢铁集团总公司）
徐新阳
（东北大学）
摘要根据某厂铜合金坯饼生产废水的性质，在对同类废水处理方法进行综合分析比较的基础上，提出了 用中和法处理酸洗水和酸洗漂洗水的工艺流程，处理后的废水达到了国家排放标准。 关键词 铜舍金坯饼 中和法表面活性荆
Ｏ
２ １ ８
５ Ｏ
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×××
Ｏ ０ Ｏ
５ ｌ ｌ
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×
Ｏ Ｏ Ｏ
到１１左右时，Ｎｉ２＋离子的氢氧化物的稳定常数大于 它与ＥＤＴＡ形成的络合物的条件稳定常数。所以 当ｐＨ值调整到１１左右时，有ＥＤＴＡ存在时也可以 用氢氧化物沉淀法除去酸洗水中的Ｃｕ２＋、Ｚｎ２＋、
Ｋｚ．一ＥⅡｒＡ
３
Ｏ
Ｏ ０
０
Ｏபைடு நூலகம்
Ｏ×
３
×
ＫＮｌ—ＥｗＡ
Ｚｎ２＋
Ｎｉ２＋ ０．１４４
ＣＯＤ １０５．０ １３３．０ １６９．０ １２９．Ｏ １５０．０
２０２．０
ｐＨ值
８．０～９．０
未检出０．１０２ 未检出 未检出
０．５１８ ０．２６８ ０．２６８
来检出０．０９７ 来检出０．０８３
０．５２２ ０．２０１
８．０～９．０ ８．０～９．０ ８．０～９．０ ８．０～９．０ ８．０～９．０