含鉻電鍍廢水化學(xué)沉淀法處理技術(shù)
電鍍工藝主體方法是通過在金屬表面進(jìn)行鍍覆操作,使其表面擁有一層抗腐蝕性較強(qiáng)的金屬面,進(jìn)而達(dá)到隔離氧氣、防治腐蝕的效果。在實(shí)踐過程中,由于在水電鍍工程中會產(chǎn)生重金屬離子,可能會導(dǎo)致Cr、Pb、Cu等離子過量等現(xiàn)象發(fā)生。因此,務(wù)必采用合理的方法,針對這些離子進(jìn)行綜合性治理,降低水質(zhì)污染的風(fēng)險。
1、含鉻電鍍廢水處理方法分析
實(shí)際應(yīng)用過程中,化學(xué)沉降法主要是將廢水通入反應(yīng)池當(dāng)中,借助還原性Na2S2O5物質(zhì),促使反應(yīng)池中的Cr6+轉(zhuǎn)化為Cr3+。特別需要注意的是,要系統(tǒng)的調(diào)節(jié)反應(yīng)池中的酸堿性,保證反應(yīng)液的pH值始終處于堿性環(huán)境下。因此,需加入NaOH溶液等強(qiáng)堿性的物質(zhì),促使所轉(zhuǎn)化的Cr3+與OH-發(fā)生反應(yīng),最終形成Cr(OH)3物質(zhì)。而氫氧化鉻的是一種絮狀沉淀物,只需要對這種沉淀物進(jìn)行沉降處理即可。在應(yīng)用的過程中,需注意使用類似Na2S2O5等極具強(qiáng)還原性的物質(zhì),譬如FeSO4、SO2、RCl等。通過上述反應(yīng),其中心目的是將鉻離子進(jìn)行沉淀操作。其具體反應(yīng)操作如圖1所示。
通過上述模型調(diào)試運(yùn)行,能夠科學(xué)地降低反應(yīng)操作中過量的高價鉻離子,進(jìn)而達(dá)到除廢的目的。需要注意的是,要科學(xué)地規(guī)劃鉻離子的變化流程,依據(jù)高價→低價的價態(tài)理論,有效地將溶液中的鉻元素析出,達(dá)到去除目的。同時,在此過程中,主體使用了兩個反應(yīng)池,其一主要是加入H2SO4溶液,將反應(yīng)池的酸堿度調(diào)節(jié)至2.0~2.3。其主要反應(yīng)如下(酸性條件):
在上述的反應(yīng)過程中,需注意兩個方面的因素:
1)加入適量的還原劑,結(jié)合相應(yīng)的反應(yīng)環(huán)境進(jìn)行綜合反應(yīng),進(jìn)而達(dá)到相應(yīng)的技術(shù)需求。其次是硫酸濃度的控制,需保證溶液濃度不易過高,這樣才能保證趨于順利的狀態(tài)進(jìn)行。
2)轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)的處理操作。具體則是需將對第一個反應(yīng)池進(jìn)行二次處理,主要是通過加入氫氧化鈉溶液,引導(dǎo)1池的3價鉻離子轉(zhuǎn)化為沉淀,利用相應(yīng)的分離、透析操作,最終達(dá)到相應(yīng)的除廢目的。其主要反應(yīng)如下(堿性條件):
在反應(yīng)過程中,需科學(xué)地調(diào)控反應(yīng)池的酸堿度。因?yàn)榉磻?yīng)溶液的pH較低,可能會引發(fā)反應(yīng)池的負(fù)擔(dān)現(xiàn)象(H++OH-=H2O),即硫酸與氫氧化鈉的反應(yīng),如圖2所示,為該反應(yīng)酸堿程度的變化流程。
在上述變化流程中,橫坐標(biāo)為pH的變化情況,縱坐標(biāo)為沉淀法的吸附能力。通過該方法的實(shí)際應(yīng)用,能夠科學(xué)地提高沉淀的目的。同時,該操作的使用成本相對較低,因此,可以規(guī)模的使用于除廢操作當(dāng)中,且該工藝的使用成本相對較低,且工藝的操作方法,應(yīng)用模式相對較為簡單。所以,該方法具有良好的應(yīng)用價值。
2、工作流程及其注意事項(xiàng)
2.1 工作流程分析
實(shí)際應(yīng)用過程中,需保證反應(yīng)池處于酸性的環(huán)境中。使用的硫酸濃度控制在28%~32%,結(jié)合相應(yīng)的還原劑(催化劑),進(jìn)行綜合式的反應(yīng),幫助溶液能夠在該條件下形成濃度系數(shù)為0.2的Na2S2O5溶液。通過有效的轉(zhuǎn)化,引導(dǎo)混凝劑能夠形成濃度系數(shù)為0.1%的PAM溶液。需要注意的是,要提高溶液的操作、溶解的時間,保證反應(yīng)時間控制在20min左右,并結(jié)合相應(yīng)的機(jī)械攪拌操作進(jìn)行二次攪拌。同時,當(dāng)反應(yīng)池的溶液容量超過標(biāo)準(zhǔn)值時,需科學(xué)地調(diào)節(jié)水量參數(shù)在每小時10m3。當(dāng)反應(yīng)池系統(tǒng)控制后得到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)予以自動停止操作。另外,需始終控制各類反應(yīng)溶液的量,即:c(Na2S2O5)=3.77mol/L、聚合氯化鋁:0.79kg/h、聚丙烯酞胺:0.128kg/h。在此過程中,需及時控制PAM和PAC的使用量,結(jié)合相應(yīng)的計(jì)量設(shè)備,進(jìn)行綜合性的技術(shù)控制。
2.2 注意事項(xiàng)分析
第一,還原劑的使用含量。在具體實(shí)踐過程中,需使用相應(yīng)的計(jì)算模型進(jìn)行綜合性測算,保證加入的還原劑的量與Cr6+離子的濃度比例為1:16。當(dāng)摻入比例達(dá)到1:25時,能夠加快該反應(yīng)的反應(yīng)速率,對于離析、沉降作用有積極的意義。
第二,需使用相應(yīng)操作方法嚴(yán)格的控制反應(yīng)池和混凝池的酸堿度,特別是,當(dāng)反應(yīng)池溶液導(dǎo)入至混凝池溶液的過程中,若沒有經(jīng)過系統(tǒng)的控制,可能會導(dǎo)致一系列副反應(yīng)的發(fā)生。同時,需為絮凝劑提供一個科學(xué)的反應(yīng)環(huán)境,保證過量的Cr6+、Cr3+能夠合理的實(shí)現(xiàn)絮體沉降操作。在絮體沉降過程中,也可以加入含有二價鈣離子的氫氧化鈣溶液,其金屬活性與鈉元素相當(dāng),都能實(shí)現(xiàn)沉降、凝絮的操作,有利于污泥的全面沉淀。最后,需科學(xué)地防控操作過程中降塵設(shè)備的使用,需對不同污泥沉淀系統(tǒng)的能力進(jìn)行綜合調(diào)研,可提高操作的實(shí)際效率。
3、結(jié)語
綜上所述,化學(xué)沉降法使用的過程中,需嚴(yán)格注意操作規(guī)范與流程,結(jié)合相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行二次完善,方可提高六價鉻、總鉻的去除效率。同時,結(jié)合實(shí)驗(yàn)效果,具體分析,系統(tǒng)地分析出各操作的原料的需求濃度,以達(dá)到高效去除六價鉻、總鉻的技術(shù)需求。(來源:中國啟源工程設(shè)計(jì)研究院有限公司)
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