铁盐―石灰沉淀法在汨罗工业园重金属废水处理中应用.docVIP

铁盐―石灰沉淀法在汨罗工业园重金属废水处理中的应用 　　本文主要介绍了石灰―铁盐沉淀法去除重金属污染物的机理、效果及影响因素，同时本文还介绍了石灰―铁盐沉淀法在汨罗工业园重金属污水处理工程中的应用，处理后的废水能达标排放，可回用到车间，产生较好的环境效益和一定的经济效益。 　　汨罗工业园主要从事废铝、废铜、废铅、废不锈钢等废旧金属的回收与加工，排放的污水中含镉、铬、铅、铜、锌等重金属污染物。汨罗工业园重金属污水提质处理工程采用铁盐―石灰沉淀法，对企业排入重金属污水收集管道的污水进行提质处理。 　　 　　1.铁盐―石灰沉淀法的工作原理及主要影响因素 　　1.1铁盐―石灰沉淀法的工作原理 　　多数重金属氢氧化物的溶解度较小，铁盐―石灰法主要利用这一原理将污水中的重金属分离出来，达到净化污水的目的。铁盐对不同重金属离子的去除原理不同，去除镉时铁盐起到共沉剂的作用；去除六价铬时铁盐则作为还原剂，使六价铬还原为三价铬，因此只能用二价铁盐；去除其它重金属时主要起到絮凝剂的作用。 　　1.1.1 除镉原理 用铁盐―石灰法去除污水中的Cd2+，加铁盐作共沉剂是使其达标的方法之一。铁盐―石灰法除镉主要反应过程如下： 　　Cd2+ + 2 OH― → Cd(OH)2↓ 　　Fe2+ + 2 OH― → Fe(OH)2↓（共沉） 　　1.1.2 除铬原理 含六价铬的污水宜优先回收铬，只有在含铬量较低、回收困难或成本过高时，才采用化学法处理。化学法处理是先将六价铬还原成三价铬．然后调到适当的pH值使三价铬生成Cr(OH)3后沉淀除去。铁盐―石灰法除铬主要反应过程如下： 　　3Fe2+ + Cr6+ → 3Fe3+ + Cr3+ 　　Cr3+ + 3 OH― → Cr(OH)3↓ 　　Fe3+ + 3 OH― → Fe(OH)3↓（共沉） 　　1.1.3 除铅、铜、锌原理 铅、铜、锌等重金属离子与OH―反应，形成金属氢氧化物。Fe2+与OH―反应，形成Fe(OH)2沉淀，起到共沉剂的作用。 　　Pb2+ + 2 OH― → Pb(OH)2↓ 　　Cu2+ + 2 OH― → Cu(OH)2↓ 　　Zn2+ + 2 OH― → Zn(OH)2↓ 　　Fe2+ + 2 OH― → Fe(OH)2↓（共沉） 　　1.2 pH值对处理效果的影响 　　在实际应用中，因Cr、Cd、Pb、Zn、Cu的金属氢氧化物具有两性，Cr(OH)3、Zn(OH)2为两性氢氧化物，Cd(OH)2、Cu(OH)2呈较弱的两性（偏碱）。pH值超过特定值之后，沉淀物可发生再溶，且随着碱性的增大，其溶解度也直线增加。去除废水中的重金属时，控制pH值、确保产生的金属氢氧化物不发生再溶是关键。《水处理工程师手册》（化学工业出版社，唐受印等编）中给出了各种金属氢氧化物沉淀析出及加碱溶解的pH范围。 　　汨罗工业园重金属污水涉及的两性金属析出及溶解的pH范围见表1。 　　表1：某些金属氢氧化物沉淀析出及溶解的pH范围 　　 　　2.项目处理工艺的设计 　　2.1处理工艺流程 　　根据园区污水的重金属成分及相应的析出和溶解pH范围，汨罗工业园重金属废水采用三级沉淀，一、二、三级中和沉淀的pH值分别控制在8.5、9.5和10.5。一级沉淀的pH值控制在8.5，主要用于去除Cr3+、Cu2+；二级沉淀的pH值控制在9.5，主要用于去除Zn2+、Pb2+；三级沉淀的pH值控制在10.5，主要用于去除Cd2+。 　　2.2工艺叙述 　　2.2.1 调节池 主要用于调节水质，同时使废水中的泥沙等能够得到有效的沉淀和收集。调节池采用折流式。调节池安装液位控制器，控制泵的运行。 　　2.2.2 中和反应池 一、二、三级中和反应池的pH值逐级提高。每级中和反应池设定固定的pH控制值，在各级中和反应池出口处设置pH自动控制仪，检测信号经PID调节器运算（与pH设定值比较）后送石灰乳管路上的电磁阀，通过控制阀门的开启度来控制石灰乳的投加量，达到精确控制pH的目的。 　　2.2.3 混凝沉淀池 混凝沉淀在平流沉淀池内完成，混凝土在提升管道内开始，在混凝池中完成；沉淀在平流沉淀池完成；反应池出水经泵提升进入混凝槽，凝聚剂采用PAC，投加采用泵自动前吸人的方式；絮凝剂采用PAM，在提升管末段加入，由加药泵投加。 　　2.2.4 过滤 许多粒径细微的沉淀颗粒经过沉淀池沉淀后，并不能去除。前一级的沉淀物进入下一级后，在较高的pH环境下，会发生再溶。提高每级的沉淀物的去除率，是确保污水最终达标排放的关键因素。因此，在每级絮凝沉淀池后增加过滤工序，进一步加强处理效果，提高每级处理工序的沉淀物去除率，同时也为出水的回用打下坚实基础，否则处理后需要外排到其他废水中进一步处