重金属废水处理原理及控制条件

重金属废水反应原理及控制条件

1．含铬废水

前处理废水包括镀前准备过程中的脱脂、除油等工序产生的清洗废水，主要污染物为有机物、悬浮物、石油类、磷酸盐以及表面活性剂等。

电镀含铬废水的铬的存在形式有Cr6+和Cr3+两种，其中以Cr6+的毒性最大。含铬废水的处理方法较多，常用的有化学法、电解法、离子交换法等。

电镀废水中的六价铬主要以CrO

42－和Cr

2

O

7

2－两种形式存在，在酸性条件下，六价铬主

要以Cr

2O

7

2-形式存在，碱性条件下则以CrO

4

2－形式存在。六价铬的还原在酸性条件下反应较

快，一般要求pH＜4，通常控制pH2.5～3。常用的还原剂有：焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚

硫酸氢钠、连二亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸亚铁、二氧化硫、水合肼、铁屑铁粉等。还原后Cr3+以Cr（OH）

3

沉淀的最佳pH为7～9，所以铬还原以后的废水应进行中和。

（1）亚硫酸盐还原法

目前电镀厂含铬废水化学还原处理常用亚硫酸氢钠或亚硫酸钠作为还原剂，有时也用焦磷酸钠，六价铬与还原剂亚硫酸氢钠发生反应：

4H

2CrO

4

+6NaHSO

3

+3H

2

SO

4

==2Cr

2

（SO

4

）

3

+3Na

2

SO

4

+10H

2

O

2H

2CrO

4

+3Na

2

SO

3

+3H

2

SO

4

==Cr

2

（SO

4

）

3

+3Na

2

SO

4

+5H

2

O

还原后用NaOH中和至pH=7～8，使Cr3+生成Cr（OH）

3

沉淀。

采用亚硫酸盐还原法的工艺参数控制如下：

①废水中六价铬浓度一般控制在100～1000mg/L；

②废水pH为2.5～3

③还原剂的理论用量为（重量比）：亚硫酸氢钠∶六价铬=4∶1

焦亚硫酸钠∶六价铬=3∶1

亚硫酸钠∶六价铬=4∶1

投料比不应过大，否则既浪费药剂，也可能生成

［Cr

2（OH）

2

SO

3

］2－而沉淀不下来；

ORP= 250～300mv

④还原反应时间约为30min；

⑤氢氧化铬沉淀pH控制在7～8，沉淀剂可用石灰、碳酸钠或氢氧化钠，可根据实际情况选用。

2.含氰废水

含氰废水来源于氰化镀铜、碱性氰化物镀金、中性和酸性镀金、氰化物镀银、氰化镀铜锡合金、仿金电镀等含氰电镀工序，废水中主要污染物为氰化物、重金属离子（以络合态存在）等。

氰化镀铜，氰化镀铜作为暂缓淘汰镀铜方式，主要组分，氰化亚铜，氰化钠，Cu（CN）

2- 以络离子形式存在，铜离子被氧化，氰化物也被氧化，而Fe(CN)

6

4- 被氧化后仍然以络离

子存在，所以氰离子并不能解离氧化，增加了破氰难度。

氰化物镀锌，在镀锌工艺中占比不高。采用碱性氯化法，分两阶段破氰，第一阶段为不完全氧化将氰氧化成氰酸盐：

CN?+OCl?+H

2

O==CNCl+2OH??

CNCl+2OH?==CNO?+Cl?+H

2

O

CN-与OCl-反应首先生成CNCl，再水解成CNO-；其反应速度取决于pH值、温度和有效氯浓度，pH值越高，水温越高，有效氯浓度越高则水解的速度越快高，据报导CNO-的毒性仅为CN-毒性的千分之一；

pH=10～11和ORP=350～380mv

第二阶段为完全氧化阶段

将氰酸盐进一步氧化分解成二氧化碳和气：2CNO-+3ClO-+H

2O==2CO

2

+N

2

+3Cl-+2OH-；

pH=7.5～8.5、ORP=600～640mv

药剂投加量

第一阶段 CN-:Cl

2

=1:3

第二阶段 CN-:Cl

2

=1:4

两阶段合计 CN-:Cl

2

=1:7～8

第三阶段为混凝阶段

加入氢氧化钠充分搅拌，全程对混合液的pH=9.5～10.5进行监控，同时加入PAC 形成悬浮固体(此ph条件下可以有效去铜)

3.含镍废水

含镍电镀废水是指电镀镍时所产生的清洗水，一般分为电镀镍废水和化学镀镍废水。

电镀镍废水的成分比较简单，一般多为镍离子以及硫酸根等，化学镀镍废水成分复杂，除了镍离子外，废水中还含有大量的络合剂，比如柠檬酸、酒石酸、次磷酸钠等。

在电镀废水处理标准中，国家表一标准要求镍排放标准不高于1mg/L，国家表二标准要求不高于0.5mg/L，国家表三标准要求不高于0.1mg/L，《电镀废水治理工程规范》中要求含镍废水需要单独收集，并且镍需要处理至标准才能排放至综合池。

针对电镀含镍废水以及化学镀镍废水，可采用化学沉淀法进行处理，化学沉淀法不需要复杂的设备。其中，电镀含镍废水可以直接采用加碱至11，PAC混凝，沉淀出水，镍即可达标，如果含镍废水中混有前处理废水，那么需要在加碱之后的出水加入少量重金属捕集剂重金属捕集剂进行螯合反应，重金属捕集剂重金属捕集剂可以把镍离子从低浓度处理至达标。

反应原理：

NI2+ +2OH- == NI(OH)

2

(沉淀）

反应条件： pH=10～11