張斐 趙靜(北京航天試驗(yàn)技術(shù)研究所,北京100074)
CODCr測(cè)定廢液的處理及貴金屬回用工藝
張斐 趙靜(北京航天試驗(yàn)技術(shù)研究所,北京100074)
CODCr測(cè)定廢液通過采用化學(xué)沉淀-共沉淀與物理膜分離法相結(jié)合的工藝,進(jìn)行處理,并對(duì)其中的貴金屬進(jìn)行回收,既滿足了廢液達(dá)標(biāo)排放的要求,又回收了資源,具有經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的雙重效益。
廢液處理;貴金屬回收;沉淀-共沉淀;膜分離
COD是國內(nèi)外用來衡量水污染程度的一項(xiàng)重要指標(biāo),重鉻酸鉀回流法是國內(nèi)外一致公認(rèn)的測(cè)定COD的標(biāo)準(zhǔn)方法。在用重鉻酸鉀法測(cè)定COD的過程中,產(chǎn)生的廢液含有大量的可溶性銀鹽、汞鹽、鉻鹽等有毒化學(xué)物質(zhì),廢液中所含的金屬離子若直接排放到自然界中,將會(huì)造成很大的危害。同時(shí)貴金屬將被大量丟棄,也造成很大的浪費(fèi)。因此,必須采取有效措施對(duì)COD測(cè)定廢液進(jìn)行處理。
通過新研發(fā)的工藝處理該廢水,使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),且將其中的貴金屬逐一回收。
圖1.廢液的處理及貴金屬回用工藝流程圖
根據(jù)CODcr測(cè)定的基本過程,可以歸納出水溶液中主要存在的離子為:Cr3+、Cr6+、Hg2+、Ag+、Fe3+-。為了符合污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn),本次研究采取化學(xué)沉淀與微濾膜配合對(duì)廢水進(jìn)行處理。
1.1銀離子的處理和回收。
原水中加入NaCl溶液,使Ag+沉淀,由氯離子檢測(cè)儀控制加藥量。在此回收沉淀物AgCl沉淀。再將AgCl沉淀烘干焦化,加入粉狀碳酸鈉和四硼酸鈉(比例5:3),加熱至1200℃,分解熔融,冷卻,漂洗得純銀。
1.2鉻離子、鐵離子的處理。
在上述反應(yīng)后的上清液中加入NaOH溶液,調(diào)節(jié)pH至7。出于處理成本的考慮,首先向稀釋后的濾液中投加Na2CO3,反應(yīng)完畢后pH升至5.0左右,然后用20%的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至7.0左右,再加入FeSO4溶液,使水中的Cr6+還原為Cr3+,并形成Fe(OH)3和Cr(OH)3絮狀沉淀。靜置,沉淀,上清液待后續(xù)處理,沉淀物進(jìn)行回收。
1.3汞離子的處理和回收。
在上述反應(yīng)后的上清液中加入過量的Na2S,將pH值調(diào)至9。此時(shí)有HgS沉淀生成,再加入7%的FeSO4溶液作為共沉淀劑,與過量的S2-生成FeS沉淀,并將懸浮在水中難以沉淀的HgS微粒吸附共沉淀,濾液中殘留的C r3+和Fe3+也分別以Cr2S3、Fe2S3的形式得到進(jìn)一步的去除。靜置,沉淀。
將上述沉淀經(jīng)過濾、洗滌后,往沉淀中加入少量稀H2SO4,再經(jīng)過濾、洗滌、干燥后,可獲得純度較高的HgS沉淀。將干燥后的HgS用王水溶解,加入20%的NaOH溶液直至不再產(chǎn)生HgO沉淀為止。對(duì)HgO沉淀進(jìn)行抽濾、洗滌、干燥后,與H2SO4作用后可用HgSO4。
1.4微濾膜處理出水。
由于采用化學(xué)沉淀法處理后的廢液中Hg2+仍難以達(dá)標(biāo),因此將上述反應(yīng)后的上清液經(jīng)過機(jī)電一體膜過濾器過濾,一部分回流,另一部分出水。
2.1采用化學(xué)沉淀-共沉淀法與物理膜分離法相結(jié)合,處理CODCr測(cè)定廢液,降低處理成本,使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn);
2.2合理分離廢液中的貴金屬,分別回收銀、汞、鉻。改變了以往研究只針對(duì)某一種金屬離子進(jìn)行處理的狀況,能夠?qū)崿F(xiàn)綜合處理的目標(biāo),具有良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。
隨著今年年初新《環(huán)境保護(hù)法》的實(shí)施,以及《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》(即“水十條”)的即將出臺(tái),污水排放標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)苛,將有更多的排污單位受到環(huán)境監(jiān)測(cè)部門的監(jiān)管,勢(shì)必會(huì)有更多的測(cè)試實(shí)驗(yàn),產(chǎn)生更多的廢水,而這部分廢水的處理與利用正是亟待解決。本項(xiàng)目的開展將很好地解決這一難題,可向廣大與環(huán)保相關(guān)的科研單位、監(jiān)測(cè)部門推廣。
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張斐(1987-),女,山西大同人,助理工程師,現(xiàn)在航天試驗(yàn)技術(shù)研究所工作。