硫精矿处理电镀重金属废水的研究-臧磊.docx

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1、1 绪论 电镀废水是工业生产领域中的一个重要的污染源。电镀污染物排放呈大， 种类多、毒性大、危害严重；其中的電金属离子、氰化物等，有些属于致癌、 致畸性或致突变的剧毒物质，对人类的危害极大。另外，电镀废水中含有大量 的有价值金属，如果处理不得当，排入自然环境体系既污染环境，又造成资源 的浪费。如果能够循环利用电镀废水中的有价金属，无疑将带来巨大的环境效 益和经济效益。 如何更好的将电镀废水的处理在达到无害化的同时，达到 资源化 ，既 保护水环境又使铬、镍、铜等有色金属资源达到循环利用，是节约型社会和循 环经济的要求，对资源环境的研究是一个電要研究课题。 1.1电镀废水的基本情况和危害 1.1.

2、1电镀废水的来源 在工业废水中，电镀废水对环境的危害不容忽视。了解电镀废水的来源， 对于设法减少废水排放量、降低废水中有毒物质的浓度有很大帮助。电镀废水 的主要来源是电镀生产中的淸洗、镀液过滤、镀液的废弃、更新以及镀液的带 出，跑、冒、滴、漏等。 工件的电镀过程有许多工序，工件进出的溶液也有很多种。从一种溶液进 入另一种溶液之前，几乎都要清洗，以除去制件表面滞留的前一种溶液。在整 个电镀过程中，有许多道水洗工序。清洗是电镀废水的最主要来源，几乎占到 总排放量的 80%左右。采用不同的电镀工艺和不同的清洗方式，废水中的有害 物质的种类、浓度、排放量等可能有很大的差别。例如，采用低铬酸电镀和钝 化

3、，清洗水中铬酸的浓度就大大降低，清洗水的用量也可以大大减少。 为了保证溶液性能和镀层质量，必须保证溶液的淸洁。任何涂镀溶液，在 使用过程中，都会造成杂质的增加。这些杂质可以分为三类 .“ 一类是固体杂质， 如灰尘、阳极泥渣、难溶性盐、难溶性氢氧化物等；另一类是胶体杂质，如某 些氢氧化物、有机杂质等；第 三类是可溶性盐电离成的有害阴、阳离子。第一 类杂质易于过滤去除；第二类杂质往往要加入絮凝剂才能够去除；第三类杂质 则要加入其他化学物质借助化学反应转换为固体或絮状物质才能过滤除去。对 于光亮电镀，要求槽液特别清洁，当采用压缩空气进行强烈搅拌时，更应加强 过滤。 滤液也是电镀废水重要来源之一。主要

4、来自三个方面。第一，溶液过滤后 , 常在镀槽底部剩有浓的杂质较多的液体，如氰化镀锌、碱性无氰镀锌，化学或 电化学除油的槽底泥渣液。这些泥渣有时难以单独处理，便稀释后排入废水中 。 第二，过滤前后在对滤纸、滤布、滤芯、滤机和滤槽进行清洗时，清洗水连同 滤渣一同排入废水。第三，过滤过程中过滤机的渗漏。 电镀车间的跑、胃、滴、漏大部分起因于管理不善，如镀槽、管路和地沟 的渗漏、风道积水、打破酸坛事故、车间运输时化学试剂或溶液的洒落以及由 于不按规程操作引起的意外泄漏等。这部分废水一般与冲刷设备、地坪冲洗废 水等一并考虑处理，水量的大小与各单位的管理水平和车间的设备有关 这部分废水根据所用的废水处理方

5、法而异，例如采用离子交换法时就会有 废水再生液、冲洗树脂等的废水排放；采用蒸发浓缩法时 就会冇冷却水和冷凝 水的排放；当选用过滤装置时就有冲洗水的排放；脱水过程中会有污泥脱水和 冲洗滤布、设备等废水的排放，以及在逆流清洗系统和循环水系统中水的排放 等。这部分废水一般都应该经过无害化处理达到排放标准后才能排放。 1.1.2电银废水的性质 根据电镀产品不同的功能要求，其工艺过程中槽液的组分各不相同。一般 除了大量的装饰性保护层外，还有为提高硬度和耐磨性能的电镀；为提高镀件 的导电性能、导磁性能和反射性能的电镀；防止局部渗碳、渗氮的电镀和修复 性电镀，此外还有为増强耐蚀性的化学镀以及对零件表面进行保

6、 护并提高外观 质量的电镀等。由于镀件功能要求各异，镀种、镀液组分、操作方式、工艺条 件等也种类繁多，相应的带入电镀废水中的污染物质也就变的较为复杂。但废 水中主要污染物质均为各种金属离子，常见的有铬、铜、镍、铅、铝、金、银、 镉、铁等；其次是酸类碱类物质，如硫酸、盐酸、硝酸、磷酸和氢氧化钠、碳 酸钠等，有些电镀还使用了颜料等其他物质，这些物质大部分是有机物。另外 在镀件基材的预处理处理过程中清洗下来的油脂、油污、氧化铁皮、尘土等杂 质也都被带入电镀废水中，使得电镀废水的成分更加复杂。其所造成的污染大 致分为 化学毒物的污染、有机需氧物质的污染、无机固体悬浮物的污染以及酸、 碱、盐等的污染和泡

7、沫类、油类等污染。但主要的污染是重金属离子、酸、碱 和部分有机物的污染。 1.1.3电镀废水的分类 电镀废水一般按照其所含有的主要污染物质分类，如含氰废水、含铬废水、 含酸碱废水等。当废水含有一种以上主要污染物时，如氰化镀锚既有氰化物又 有镉，一般仍按其中一种污染物分类；当冋一镀种有儿种工艺方法时，也可按 不同工艺再分成小类，如把含铜废水再分成焦磷酸镀铜废水、硫酸铜镀锕废水 等。当几种不同镀种废水都含同一种主要污染物时，如镀铬、钝化废水混合废 水在一起就称为含铬废水。若分质建立系统时，则分为镀铬废水、钝化废水。 一般将不同镀种和不同主要污染物的废水混合在一起的废水统称为电镀混合废 水。 1.1

8、.4电镀废水的危害 电镀废水污染环境主要有两个途径，一是量少、浓度高的电镀废液的排放 , 另外一个是浓度相对比较低的电镀废水的排放。高浓度的电镀废液如果不经过 处理直接排放，往往会造成极为严重的污染。低浓度的电镀废水虽然浓度较低 但两者造成环境污染的后果是相同的。特别是电镀废水中含有的重金属 一旦排 入自然环境其危害会随着生物链的级别升高而产生累积效应，对人类的危害极 大。 铬的危害，由于镀锌在整个电镀行业中约占一半，而镀锌的钝化绝大多 数采用铬酸盐，因而钝化产生的含铬废水量很大。镀铬也是电镀中一个主要镀 种，其废水量也不少。在铜件酸洗、镀铜层的退除、铝件钝化、铝件电化学抛 光、铝件氧化后的钝

9、化等作业中也广泛使用铬酸盐。 金属铬几乎是无毒的。化合物有二价铬、三价铬和六价铬之分，在电镀废 水中主要的污染物是六价铬。其余的铬，当浓度过高时，都不同程度的具有毒 性。二价铬是生物所必须的微量元素，有激 活胰岛素的作用，还可以增加对葡 萄糖的利用。三价铬不易被消化道吸收，在皮肤表层和蛋白质结合，形成稳定 络合物，因此不易引起皮炎和铬疮。一般认为，三价铬在动物体内肝、肾、脾 和血中不易积累，而在肺内存 1较多，因此对肺有一定伤害。 实验证明六价铬的毒性比三价铬的毒性高 100倍，是致癌的重金属。六价 铬对人体的危害，因进入途径不同，中毒表现也不一样。六价铬化合物对皮肤 有刺激和过敏作用。在接触

10、铬酸盐、铬酸雾的部位，可能出现皮炎。六价铬经 过切口和擦伤处进入皮肤，会因腐蚀作用而引起铬疮。六价铬对呼吸系统的损 害主要 是鼻中隔膜穿孔、咽喉炎和肺炎。六价铬经消化道浸入，会造成味觉和 嗅觉减返，以至消失。剂量小时也会腐蚀内脏；引起肠胃功能降低，出现胃疼 , 甚至肠胃道溃疡，对肝脏还可能造成不良影响。 镍的危害，镍进入人体后主要存在于脊髓、脑、肺和心脏，以肺为主。 如误服镍盐量较大时，则可产生急性胃肠道刺激现象，发生呕吐、腹泻。金属 镍粉及镍化合物有可能在动物身上引起肿瘤，肺部可逐渐硬化。镍及其盐类对 电镀工人的毒害，主要是镍皮炎。 铜的危害，铜是生命所需要的必须的微量元素之一，但过量的铜对

11、人体 和动、植物都有危害。铜盐都具有较大的毒性。口服醋酸铜，特别是硫酸铜， 可能发生急性中毒，误食 0.65 0.975g硫酸铜就可发生严重中毒。人一次误食 2 3g可溶性硫酸铜就可致死。铜盐可造成肝肾损害还能损伤红细胞而引起血 管内容血。铜盐对静脉毒性很大，皮下注射氯化铜，可导致组织坏死。静脉注 射硫酸铜，会引起容血性贫血。皮肤接触铜化合物，可发生皮炎和湿疹，在接 触高浓度铜化合物时可导致皮肤坏死。抛光工人吸入氧化铜粉尘，可发生急性 中毒，表现出金 属烟尘热。长期接触大量铜尘及铜烟的工人，常见呼吸系统的 疾病症状。眼接触铜盐可发生结膜炎和眼睑水肿，严重者可发生眼浑浊和溃疡。 水中含铜量达 0

12、.01 mgt1时，对水体自净有明显抑制作用，超过 5 mg-I； 1 会产生异味，超过 15 mgf1就无法饮用。如用含铜废水灌溉农田，铜可以在土 壤中富集并被作物吸收，也会造成大麦和水稻生长不良，并会污染粮食子粒， 铜对水生生物的影响也非常大。 铜在电镀行业中的使用量比较多，镀液中主要以硫酸铜、焦磷酸铜、氰化 亚铜等形式为主，另外，铜阳极清洗也会把铜及其化合物带入废水。 锌的危害，锌是人体必须的微量元素之一，正常人每天从事物中吸收锌 10 15mg。 肝是锌的储存地，锌与肝内蛋白质结合成梓硫蛋白，提供肌体生理 反应时所必须的锌，人体缺锌会引起很多不良症状。但是误食可溶性锌盐，对 消化黏膜有

13、腐蚀作用。过量的锌会引起急性肠胃炎症状，如恶心、呕吐、腹痛， 同时伴有头晕、周身无力等。锌对鱼类和其他水生生物的毒性比对任何温血动 物都大。锌在土壤中富集会导致在植物体内的富集，这种富集不仅对植物，而 且对食用该种植物的人和动物都有危害。用含锌废水灌溉农田，对小麦影响较 大，会造成小麦出 苗不齐，植株矮小，叶片萎黄。过量的锌还会使土壤失去活 性，细菌数减少，土壤中的微生物作用减弱。 锌在电镀行业是使用最多的金属之一，镀液中以氧化锌、氯化锌、硫酸锌 等锌盐的形式存在。此外，锌阳极清洗也会将锌及其化合物带入废水中。 (5) 镉的危害，金属镉本身就是一种有毒物质 =曾有用镀镉器皿盛放食物而 引起暴发

14、性中毐的报道。几乎所有的镉化合物都是有毒的。 口服镉盐中毒潜伏期极短，经 （ 10 20) min即发生恶心、呕吐、腹痛、 腹泻等症状。严重者伴有眩晕、大汗、虚脱、上肢感觉迟钝、麻木，甚至可能 休克。口服硫酸镉的致死 剂量仅为 30mg。 吸收高浓度镉烟雾和蒸气，会发生类似流行性感冒的症状，严重时经一天 多后会发生中毒性肺水肿或化学性肺炎，甚至呼吸困难、咳血，严重者一周内 生命危险。镉的慢性中毒主要表现在肺气肿和肾脏损害，还可能损伤嗅神经。 镉可使人体骨骼疼痛、腰痛，还可伴有肾结石、肝脏损害。 镉及其化合物的剧毒性，促使各国规定了极低的大气、废水、食物等的镉 含量。日本等国除航天机械外，都废除

15、了镀镉。目前，各国在电镀中都在寻求 代镉工艺。 (6) 铅的危害，铅及其化合物都有毒性。因铅化合物在液体中的溶解度、铅 化合物颗粒的大小、化合物的形态不同而毒性不同。铅对人体很多系统都有毒 性作用。铅主要经呼吸道进入人体或污染食物及水之后再经消化系统进入人体。 侵入人体的铅再积蓄于骨髓、肝、脾、大脑及骨骼中，以后慢慢放出，进入血 液，积存在软组织中，产生毒性作用。慢性中毒的特点是在齿龈边缘与齿龈中 间出现蓝灰色或灰色的连续点。 铅中毒引起血液系统的症状，主要是贫血和铅容。除此之外，铅中毒还可 以引起泌尿系统症状，一是铅大量侵入人体后会造成高血压、二是引起肾炎 . 尽管电镀废水中一般铅含量不高，

16、但是由于其毒性大，应引起重视。 (7) 酸、碱废水的危害，酸、碱废水是电镀废水中量比较大的一种废水 。 pH 在6.5 8.5之间的时候，被认为是中性水。未经处理的电镀废水，一般都是偏 离中性的，有时偏离很大。 由于工艺排布和厂房结构、排水方式的差异，电镀废水或呈酸性或呈碱性。 一般来说单独的酸洗间，当有专门的排水道时，废水呈酸性。在一般生产线上 , 若有化学或电化学除油或钢铁件发蓝，则从该生产线排出的废水多呈碱性。原 因是除油液浓度高，使用频繁，带出碱性物质多。当把所有废水汇集到同一污 水 池后再排放，则有可能因中和作用而废水的 pH值接近中性。 当不考虑酸、碱废水中其他毒物时，其危害不是很

17、大，但是也不可忽视排 入农田中的酸碱废水，会破坏土壤的团粒结构，影响土壤的肥力及透气、蓄水 性，影响农作物的生长。酸碱性过强的土壤，对植物的生长都有害。酸碱性废 水还有可能使施于农田的化肥失效或影响其溶解性能。若生活用水中混入了酸 碱废水，特别是长期饮用者，其不良后果将不堪设想。渗入地下的酸碱废水， 当被抽出作为工业用水的时候，就会危害工业生产。酸、碱废水有很强的腐蚀 性，如不进行处理就直接排放，会腐蚀管道及 地下构筑物。鱼类、牲畜等食用 了酸碱废水，对其肉质、乳汁将产生不良影响，人若食用这些肉、乳将影响健 康。进入水体后会影响水体的 pH,破坏水体的自净能力，并影响生物的生长和 渔业生产。

18、(8) 含氰废水是电镀生产中毒性较大的废水。氰化物（包括硫氰化物）是极 毒的物质。氰化钾对人体的中毒致死量为 0.25g (纯净的氰化钾为 0.15g)。废 水中的氰化物，哪怕是呈络合状态，当 pH小于 7,呈酸性时，亦会成为氰化氢 气体逸出。空气中氰化氢气体的质量分数大于 270XHT6时，就能使人立即死亡。 很低浓度的観氢酸 （ O.OSmgC1),会引起很短时间的头疼、心率不齐，在高浓 度 （ 0.1 mg_I/。 时能立即使人死亡。在中等浓度时 2 3min内就出现初期症状 , 大多数情况下在 lh后就会死亡。 氰氢酸和氰化物能通过皮肤、肺、胃，特别是从黏膜进入体内。氰氢酸的 作用极为

19、迅速，经 n黏膜吸收 -“ 滴氰氢酸（约 50mg),瞬间即可死亡氰氢酸 能与活细胞内的 Fc(m)络合，特别是和含铁呼吸酶结合后，即可使全部组织的 呼吸麻痹。对呼吸中枢有极短时间的刺激，就可能迅速使之麻痹。若尚未引起 呼吸麻 痹及心脏停止跳动，利用自然呼吸或人工呼吸，及时排出氰氢酸，即可 恢复正常呼吸。氰氢酸作用的时间越长，对呼吸酶的损害越大，恢复正常呼吸 也就越困难。 高等动物的氰化物中毒症状有共同之处，即最初呼吸兴奋，然后麻痹、昏 迷不醒、痉挛、室息、呼吸麻痹、最后致死。对鱼类和其他水生物 （ 以游离 CN 计 )浓度为 0.04 0.1 mg.I； 1时就能使鱼类死亡 ;氰化物在水中的

20、毒性与水的 pH 值、溶解氧及其他金属的存在有关。此外含氰废水作为农灌水时会使农作物减 产。 1.2电镀废水处理基本工艺和国内外研究现状 我国电镀废水治理 大致分为五个阶段：第一阶段， 20世纪 50年代末，我 国电镀废水的治理刚刚起步，主要着眼丁 “ 废水的化学法处理技术，处理的主要 对象为衩化物和六价铬；第二阶段，即 20世纪 60年代至 70年代中期，电镀三 废污染问题开始引起重视，人们开始注意酸碱废水和其它 金属离子废水的治 理，并研究了各种处理方法，但仍处于单纯的防害排放阶段；第三阶段，即 20 世纪 70年代中期至 80年代初，大多数镀种的废水都已经有了比较有效的处理 方法，离子交

21、换法、薄膜蒸发浓缩法等在全国范围内大量推广使用，反渗透法、 电渗析法等也已进入工业化使用 ，废水中有用物质的回收和水的重复利用技术 也有了长足的进展；第四阶段，即 20世纪 80年代至 90年代，开始研究从根本 上控制污染的技术，以防为主，源头治理，各种多元组合技术己经逐步代替了 单元处理技术，电镀废水的综合防治技术的研究也取得了可喜的成果；第五阶 段， 20世纪 90年代至今，随着电镀工业迅速发展和环保要求的不断提高，电 镀废水治理由工艺改革、回收利用和闭路循环进一步向综合防治方向发展，己 经进入了综合防治与总量控制阶段，多元化姐合处理和自动控制相结合的资源 回用技术成为电镀废水治理的发展主

22、流 1。 目前国内外电镀废水的处理方法很多，可以分为三类。 一类是使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶的重金属化合物，经过沉 淀或浮上法从废水中除去，常用的方法有氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、铁 氧体共沉淀法、氧化还原法、离子交换法、离子浮选法、电解法、隔膜电解法 等。这些方法可以根据水质水量等条件单独或组合使用。 第二类方法是在不改变其化学形态的条件下进行吸附、浓缩和分离，具体 方法有反渗透法、电渗析法、膜分离法、蒸发浓缩法、吸附法、溶剂萃取法、 离子交换法。 第三类方法是借助微生物或植物的絮凝、吸收、积累、富集等作用去除废 水中重金属的方法。包括生物絮凝、生物吸附、植物整治等方法。 1.2

23、.1氢氧化物沉淀法 在含重金属的废水中加入碱性沉淀剂进行中和反应，使重金属生成不溶于 水的氢氧化物沉淀形式加以分离。中和沉淀法操作简单，是常用的废水处理方 法。其主要的优点是：采用的沉淀剂有石灰、石灰石、电石渣、碳酸氢钠、氢 氧化钠价格比较便宜，来源广，处理效果好。但是此方法还存在一些无法改变 的弊端： 中和沉淀后，废水中若 pH很高，需要中和处理后才可排放； 废 水中常有多种重 金属共存，当废水中含有 Zn、 Pb、 Sn、 A1等两性金属时 ， pH 值偏高，可能有再溶解倾向，处理操作时必须严格控制 pH值，实行分段沉 (3) 废水中共存的阴离子，如卤素、氰根、腐殖质等，有可能与重金属形成

24、络合物 , 对中合法有比较大的影响，有时甚至不形成沉淀，因此在中和前需经过预处理 : 有些沉淀颗粒细小，不易沉淀，则需要加入絮凝剂辅助沉淀。 1.2.2硫化物沉淀法 向废水中投加硫化剂，使金属离子和硫化剂反应生成难溶的金属硫化物沉 淀。硫化剂可采用硫化钠、硫化钠氢等 p1。 此方法的优点是：生成的金属的硫 化物溶解度比金属氢氧化物溶解度小，处理效果比氢氧化物沉淀好，而且沉渣 量小，含水率低，便于回收有用金属。主要缺点是：硫化剂价格高；控制不好 , 硫化剂过量时，处理水会产生硫化氢气体，造成二次污染或者出水的 COD过高 2 0 为防止二次污染，英国学者研究出改进的硫化物沉淀法，即在需处理的废

25、水中有选择性的加入硫化物离子和一种重金属离子，这种重金属离子比所加入 的硫化物的平衡浓度要高。由于加入的重金属硫化物比废水中的重金属离子的 硫化物更容易溶解，这样，废水中原有的 S金属离子就比添加的重金属离子先 分离出來。这样，操作中加入的重金属离子对于过量的硫化物就好比一个清道 夫，同时也防止了产生有害气体硫化氢和硫化物离子残留的问题。加入硫化物 沉淀剂使废水中重金属离子生成硫化物沉淀除去的方法，与屮和沉淀法相比， 其优点是：重金属硫化物溶解度比其氢氧化物的溶解度更低，而且反应的 pH 值在 7 9之间，处理后的废水一般不用中和。 1.2.3化学氧化还原法 重金属离子一般有几种价态，有些价态

26、易于和沉淀剂生成沉淀，有些价态 本身就是沉淀态，为了获得这些价态，就需要在废水中加入还原剂 134)。在实际 操作中，应当考虑选择适当的还原剂，生成物低毒或无毒沉淀，避免二次污染 ; 同时价格便宜，易于取得：反应所需的 pH值不需太高或太低。 常用的还原剂有：铁屑、铜屑、硫酸亚铁、亚硫酸氢钠、硼氢化钠等；常 用氧化剂有液氣、空气、臭氧等。近年来光催化氧化法 131被用来处理各种有机 物废水和重金属水，目前，氧化还原一般作为废水处理的预处理方法使用。 它是一种工艺简单、管理方便、技术成熟、运行稳定、可靠、运行费用低 的方法。近年来在电镀废水中广泛使用，效果好。儿种还原剂中硫酸亚铁是固 体，虽然便

27、于运输，比亚 硫酸氢钠便宜，但投加量大、产泥多、工作量大，总 的综合费用与亚硫酸氢钠相当，而亚硫酸氢钠投加量小、产泥少、是硫酸亚铁 的 1/28、综合管理方便，故还原剂常常选用亚硫酸氢钠。 但总的来说还原法不能彻底清除铬，生成的氢氧化铬沉淀，可能会引起二 次污染，沉渣体积也比较大。低浓度时沉淀量大。 1.2.4离子交换法 离子交换法是利用离子交换剂分离废水中毒害物质的方法。应用的离子交 换剂有离子交换树脂。沸石等。离子交换是靠交换剂自身所带的能自由移动的 离子与被处理的溶液中的离子通过离子交换来实现的。推动离子交换的动力是 离子间浓度差和交换剂上的功能基对离子的亲和能力。多数情况下离子是先被

28、吸附，再交换，具有吸附交换双重作用。 用离子交换法处理重金属废水，金属离子，如 Zn、 Cu、 Ni、 Cd等，可采 用阳离子交换树脂处理，而以阴离子存在的重金属离子络合物和酸根，则需要 用阴离子交换树脂去除。交换器的串联使用能够达到去除阴阳离子的效果。 离子交换法也是一种浓缩方法。离子交换前废水的离子浓度一般为几十至 几百毫克每升。而吸附饱和后树脂再生洗脱废液的浓度被浓缩到几万毫克每升。 再生液体积 一般占处理水体积的 10% 15%。因此采用离子交换法处理重金属 废水时，必须先考虑再生液的处理问题。 离子交换法的优点是：可以除去难以分离的重金属离子；，可以使废水净 化得到较高的纯度；。这种

29、方法同时具有很多缺陷：离子交换树脂价格比较高 ; 树脂再生时需要酸、碱、盐，运行费用比较高；再生液需要进行进一步处理 当需要处理废水的水量较大时难以动态不间断处理，因此离子交换法在较大规 模工程中较少采用，一般用于人造纤维含锌废水，水量小毒性大的废水或含有 较高价值的金、银、铂等废水的回收。 电镀含铬废水采用离子交换法 处理比较普遍。废水中的 Cr(VI)以酸根的形 式存在，通过阴树脂时即被吸附在树脂上，使废水得到净化，铬酸钠再经过一 级H型阳极柱脱钠，及得到铬酸。因回收铬酸往往 cr偏高，使铬酸冋收受到 影响，为保证回收铬酸的纯度，应采用低氯碱再生，用无氯水配制再生剂，采 用低纯水循环系统，

30、操作时在阴极柱接近饱和时，阳柱出水必须保证 pH3, 否则交换柱出现 假饱和 使铬酸纯度下降，因此给综合管理运行带来很大麻 烦。 总之，该技术要求高，一次性投入大，而且在回收的铬酸中还有余氣，影 响回收利用。目前国内除一些技术较好的企业坚 持使用外，日趋减少。 1.2.5铁氧体法 铁氧体法是日本电气公司 (NEC)研究出来的一种从废水中除去重金属的工 艺技术 51是在含重金属离子的废水中加入铁盐，利用共沉淀法从废水中制取通 讯用的高级磁性材料超级铁氧体，化学结构式是 Fe304,形成理想铁氧体的条 件是废水中 Fe(III):Fe(II)=2:l， 当溶液中含有其他重金属离子时，这些重金属 离

31、子就取代晶格里 Fe( II)的位置，形成多种多样的铁氧体，比重大于 3.8的重 金属，如钒、铬、汞、铁、钻、镍、铜、锌、镉、锡、锰、铋、铅等都可以形 成铁氧体。 该法可一次除去废水中多种重金属离子，形成的沉淀颗粒大，易于分离， 且颗粒不会再溶解，无二次污染的问题。而且形成的沉淀是一种优良的半导体 材料，分离方法简单。但是这种方法在操作过程中需加热到 60 70C或更高， 需消耗能量且在空气中慢慢氧化，操作时间长，消耗能量多。为克服这些缺点 , 改进的铁氧体法即 GT铁氧体法应运而生。 GT铁氧体法操作技术关键是： 往 溶液中投加相当于废水中所有的阴离子摩尔数的 0.9 U倍的碱； 往废水中

32、加入的 Fe(II)量应该为废水中除铁以外 各种重金属离子摩尔浓度的 2倍或 2倍 以上； 把废水的 1/2丨 /4打入铁屑塔，反应 5 15分钟，混合两部分废水， 搅拌均勻即可形成铁氧体。该方法一般用于处理重金属离子浓度高的废水。 采用该方法可使废水中多种重金属离子净化到排放标准。具有净化效果好 等特点，但需要投加较多的硫酸亚铁和氢氧化钠，处理出水中含硫酸钠较多， 工序复杂，运行费用高，管理不便，不适用于大量废水的处理。 1.2.6电解法 利用铝或铁作可溶性阳极，以不锈钢或铝铁作为阴极，在直流电场下对废 水进行电解。通电后，阳极金属放电成为金属离子溶入废水中，水解形成氢氧 化铝或氢氧化铁胶体

33、，同时废水中的金属离子与阴极产生的 Off结合形成金属 氢氧化物，并吸附在阳极处形成的氢氧化物胶体上，一起沉淀除去。此外，废 水的金属离子还可以直接在阴极获得电子，还原为金属沉积在阴极上。 电解法处理 Cr(VI),是用铁作电极，铁阳极不断溶解产生的亚铁离子能在酸 性条件下将六价铬还原为三价铬，由于在电解过程中要消耗氢离子，水中余留 的氢氧根离子使溶液从酸性变为碱性，并生成铬和铁的氢氧化物沉淀去除，但 在电解过程中铁电极耗量 大，重量比约为 Fe:Cr(VI)=2 2.5: 1，电极易钝化， 电解过程中为提高导电率还要投加食盐，耗电大。 电解法能够同时除去多种重金属离子，但是将其应用于现在的电

34、镀丁业园 区的电镀重金属废水处理显然不够经济，在将重金属污染处理的同时耗费了大 量的电能，实际上也是在不断消耗资源，不符合环境和资源共同兼顾的产业政 策。 1.2.7吸附法 吸附法是用多孔吸附材料吸附处理废水中重金属的一种方法 61，传统吸附 剂是活性炭。活性炭有很强的吸附能力，去除率高，但价格贵，应用受到限制。 近年来，逐渐开发出有吸附能力的多种吸附材料，有凹凸棒、浮石、螯合 树脂、麦饭石 78、黄原酸脂 91、硫基纤维 tiq、 矿渣等。目前有些己经应用于工 业生产中去。例如，大洋多结核矿吸附。大洋多结核矿 11)表面积大，多孔结构 , 矿物大部分以晶体形存在，因此它吸附废水中重金属离子的效果好，不仅吸附 量大、速度快、效率高（最高去除率可达 99%以上 ）， 而且操作简单，可以循 环利用。日本科学家 Andrew用类似乙二胺四乙酸结构的亚胺乙二酸型的球状 树脂处理垃圾焚烧物、洗烟废水、垃圾填埋渗出液和医院废水的重金属均已 得