用石灰法处理电镀含酸废水

用石灰(氢氧化钙)处理电镀含酸废水

用石灰(氢氧化钙)处理电镀含酸废水成本低，但操作复杂，存在不易自动控制和水质混浊的缺点。设计两个中和反应池，在第二级中和池中用pH控制系统控制两个中和池中石灰的加入量，有效地解决了pH 控制系统探头结垢的问题，实现了自动控制。在絮凝池中用pH控制系统将废水pH控制在8．3～ 8．8的围，用这套系统处理合酸废水，水质清澈，悬浮物达标，与使用烧碱中和法达到了同样的效果，取得了较好的经济效益和社会效益。

1 设备及工艺流程 处理电镀含酸废水一般采用烧碱中和法和石灰(氢氧化钙)中和法，用烧碱操作简便，但成本高，用石灰(氢氧化钙)成本低，但操作复杂。目前，许多电镀厂家和专业电镀废水处理公司使用烧碱处理，而一些用酸量大的电镀厂则使用石灰(氢氧化钙)处理。用石灰(氢氧化钙)处理电镀含酸废水，目前存在的问题主要有两点：第一，水质浑浊，悬浮物不易达标；第二，过程复杂，不易实现自动控制。很多公司是大型电镀企业，电镀产品前处理脱漆等工序用大量的硫酸，每月大约80 t，酸洗和活化每月使用盐酸大约20 t，废水处理车间曾经使用过烧碱处理含酸废水，但成本太高，不得不改用石灰(氢氧化钙)代替烧碱。在使用石灰处理含酸废水的过程中，通过实验和长期摸索，成功地研究出一套用石灰(氢氧化钙)处理电镀含酸废水的方法，取得了较好的经济效益和社会效益。

1．1 设 备

废水处理车间含酸废水的处理设备主要有：含酸废水调节池，一级中和反应池，二级中和反应池，絮凝池，沉淀池，清水池，污泥浓缩池，板框压滤机和石灰乳液配制池等。

1．2 工艺流程

含酸废水从电镀车间流人含酸废水调节池，用泵将含酸废水从调节池泵人一级中和反应池，在一级中和池中加入石灰(氧化钙)乳液中和废酸和沉淀重金属离子。废水从一级中和池流人二级中和反应池，在二级中和池中继续加石灰(氧化钙)乳液中和废酸，并调节废水的pH至合适的围。废水从二级中和池流人絮凝池，在絮凝池中加絮凝剂使沉淀物絮凝成较大的颗粒，然后流人沉淀池，在沉淀池中水和沉淀物分离，上清液流入清水池，最后从出水口排出，沉淀池中的泥渣用泵泵入污泥浓缩池，然后用板框压滤机压滤，滤液流回到含酸废水调节池，滤饼送至相关部门处理。

2 方法研究 2．1 存在的问题

用石灰(氧化钙)处理含酸废水，首先在石灰(氧化钙)乳液配制池中将石灰(氧化钙)配成乳液，氧化钙与水反应生成氢氧化钙。氢氧化钙比氧化钙具有更细小的颗粒，与酸反应速度较快，且反应充分，反应中生成硫酸

钙和氯化钙。硫酸钙是微溶物质，在水中的溶度积为：[so4 2-][Ca ]一kk为硫酸钙的溶度积常数。为了研究用石灰处理含酸废水水质浑浊的问题，现在假设有1 L硫酸钙饱和溶液，其中Eso4 2-]：a，[Ca抖]一b，那么ab—k。再假设另有1 L硫酸钙饱和溶液，ESO4 2-]一2a，那[Ca ]一0．5b。如果将这两种硫酸钙饱和溶液混合到一起，通过计算可知，混合后的溶液中[SO ]一1．5a，[Ca ]一0．75b，此时，Eso4 2-][Ca 1—1．5a×0．75b一1．125ab>k此式表明，两种饱和硫酸钙溶液混合后，硫酸根和钙离子浓度的乘积大于硫酸钙的溶度积常数，因此这两种溶液混合后，溶液中将生成硫酸钙沉淀。用石灰(氢氧化钙)处理过的电镀含酸废水是硫酸钙的饱和溶液，在处理过程中，当石灰(氢氧化钙)加入量不同时，将导致废水中硫酸根和钙离子浓度的变化。废水流入沉淀池后，水与沉淀物分离。如果某一时段进入沉淀池中的废水与另一时段进入沉淀池中的废水硫酸根和钙离子的浓度有所变化，那么根据以上的讨论可知，当这两种废水混到一起时，在沉淀池的上清液中将有硫酸钙沉淀生成，使水质变浑。过去，在用石灰(氢氧化钙)处理含酸废水的过程中，沉淀池中的上清液经常变浑，这个问题好长时间没有得到很好的解决。用人工控制中和反应池中石灰(氢氧化钙)的加入量，其用量不够准确，中和池中废水的pH 波动很大，在处理过的含酸废水中硫酸根和钙离子浓度变化很大，当废水进入沉淀池后便有浑浊现象产生。解决这个问题的办法是，严格控制中和反应池中废水pH 的变化围，确保石灰(氢氧化钙)用量的准确，使废水中硫酸根和钙离子浓度在较小的围波动。含酸废水经过处理后显碱性，在沉淀池中分离后，上面清液流入清水池，按传统工艺，在清水池中加酸调节pH，

将pH控制到6～9。用石灰(氢氧化钙)处理过的含酸废水是硫酸钙的饱和溶液，在清水池中加硫酸调节pH 时生成硫酸钙沉淀，水质变浑，悬浮物超标。用石灰(氢氧化钙)处理过的含酸废水有时氯化钙也是饱和的，当用盐酸调节pH 时，在清水池中有氯化钙悬浮物生成。过去在废水处理过程中，采用硫酸调节pH，清水池中的水经常变浑，有时还很严重，采用盐酸调节pH后，情况虽然有所改善，但悬浮物仍然不能完全达标。

采用石灰(氢氧化钙)处理含酸废水的另一个问题是，石灰(氢氧化钙)加入量不易实现自动控制，使操作复杂，水处理质量波动较大。硫酸钙有较强的结垢能力，用石灰(氢氧化钙)处理含酸废水产生大量的硫酸钙，当用pH 控制系统自动控制石灰(氢氧化钙)的加入量时，由于探头很快结垢，失去测定pH的能力。采用人工控制石灰(氢氧化钙)的加入量，由于废水酸度高，变化大，人工控制比较困难，废水处理的质量得不到保证。

2．2 解决方法

很多公司含酸废水中含有铜、锌和少量的镍等重金属污染物质，在处理含酸废水过程中，除了中和废酸外，还要用石灰(氢氧化钙)沉淀这些重金属离子，根据有关资料[1]，这些重金属离子沉淀的条件为接近中性和偏碱性，见表1。

根据以上特性，如果将废水的pH控制在8～9的围[2]，可以有效地沉淀铜和锌离子，但完全沉淀镍离子则需要较高的pH。

用分析纯硫酸镍和去离子水配制硫酸镍溶液，用氢氧化钠将硫酸镍溶液调至pH一8．53，生成氢氧化镍沉淀，由于碱性较弱，溶液中还含有少量的镍离子，将溶液过滤后经过分析得知，滤液中镍离子的质量浓度为10．6 mg／L。向该滤液中加入少许次氯酸钠溶液，滤液中有黑色沉淀生成，滤液的pH 由8．53降至7．89。这个反应的过程为，次氯酸钠将二价镍氧化为三价镍，在碱性条件下三价镍离子生成Ni(OH)。黑色沉淀。在不同pH 条件下测定Ni(of)。溶液中镍离子的质量浓度，所得结果列于表2。分析结果表明，pH 在8～ 9的围，Ni(OH)。溶液中镍离子的质量浓度符合国家排放标准的要求。