秦芳芳
[摘 要] 通過(guò)對(duì)化學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)實(shí)訓(xùn)產(chǎn)生的COD廢液處理的研究,找出了一種簡(jiǎn)單易操作的方法,不但可以處理COD廢液,而且還能回收貴重金屬銀,為COD廢液的處理和利用提供切實(shí)可行的方法。
[關(guān) 鍵 詞] 化學(xué)耗氧量廢液;處理與回收;銀
[中圖分類號(hào)] G712 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603(2018)20-0079-01
化學(xué)耗氧量(COD)的測(cè)定是化學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)學(xué)生《水質(zhì)分析》實(shí)習(xí)訓(xùn)練的一類常規(guī)實(shí)訓(xùn)課題,也是很多企業(yè)與環(huán)境檢測(cè)部門(mén)水質(zhì)監(jiān)測(cè)的必做項(xiàng)目。但檢測(cè)產(chǎn)生的廢液中含有大量的有毒有害的重金屬離子,若不進(jìn)行任何的處理直接排放到外界環(huán)境中,不僅會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染,還會(huì)對(duì)人類的健康造成嚴(yán)重的傷害!而且化學(xué)耗氧量廢液中的銀屬于貴重金屬,有回收利用的價(jià)值。因此,對(duì)化學(xué)耗氧量廢液的處理及回收研究有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
一、化學(xué)耗氧量廢液的處理意義
在COD的測(cè)定過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生含有H2SO4、Hg2+、Ag+、Cr6+、Cr3+等多種有害物的廢液。如果不做任何處理排放,就會(huì)使廢液中的有害物進(jìn)入周圍環(huán)境,對(duì)周圍環(huán)境造成危害。其次,化學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)學(xué)生實(shí)習(xí)人數(shù)較多,產(chǎn)生的廢液數(shù)量不容忽視。而且COD廢液中的銀離子是貴重金屬,若把COD廢液收集起來(lái),集中處理,不僅可以減少Hg2+、Cr6+等重金屬離子對(duì)環(huán)境的污染,而且還能對(duì) Ag+進(jìn)行回收利用,創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
COD廢液的處理及回收有多種方法,如化學(xué)法、電化學(xué)法等,其中利用最多的是化學(xué)法中的AgCl沉淀法。本文詳細(xì)介紹一種操作簡(jiǎn)單的處理COD廢液的方法。
二、處置方法及原理
利用Ag+能與Cl_結(jié)合生產(chǎn)白色的AgCl沉淀,將沉淀分離后,再用還原性較強(qiáng)的二價(jià)鐵離子將毒性較大的Cr6+還原成Cr3+,最后用NaOH、Ca(OH)2溶液等調(diào)節(jié)溶液的PH值,將Hg2+、 Cr3+、Cr6+等重金屬離子沉淀,使廢液中的Hg2+、Cr3+、Cr6+等重金屬離子的含量達(dá)標(biāo)后在排放。
三、具體操作處理步驟
(一)化學(xué)耗氧量廢液的預(yù)處理
將實(shí)訓(xùn)過(guò)程中產(chǎn)生的COD廢液集中收集在底部有放料閥的噸桶(或其他容器)中,攪拌均勻后,取樣,初步測(cè)定溶液中Ag+的濃度,根據(jù)所測(cè)Ag+的濃度計(jì)算出需要加入工業(yè)食鹽的質(zhì)量(稍過(guò)量)
(二)COD廢液中Ag+的處理
根據(jù)溶液中Ag+的濃度,計(jì)算出需要加入工業(yè)NaCl的質(zhì)量,按照計(jì)算比例的110%~120%加入稍過(guò)量的工業(yè)NaCl,充分?jǐn)嚢柚罭aCl完全反應(yīng)后。充分靜置(至少24小時(shí)),確保AgCl完全沉淀。然后將上層液體抽至反應(yīng)釜中,沉淀聚集在噸桶底部,通過(guò)底部放料閥放出AgCl沉淀,轉(zhuǎn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行真空抽濾,濾餅烘干后儲(chǔ)存,做后續(xù)處理;濾液轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中處理。
(三)COD廢液中Cr6+的還原
向反應(yīng)釜中加入過(guò)量的FeSO4·7H2O,并不斷攪拌,在加入過(guò)程中不斷取樣,加入試亞鐵靈指示劑觀察,直至溶液變成粉紅色。
(四)調(diào)節(jié)溶液的pH值
開(kāi)啟攪拌,繼續(xù)向反應(yīng)釜中投入10%NaOH溶液進(jìn)行中和。在中和過(guò)程中注意控制添加速度,并控制反應(yīng)釜溫度不要超過(guò)80℃(也可以加入消石灰,并在加入過(guò)程中不斷加水,并控制反應(yīng)釜)。同時(shí)要不斷用廣泛pH試紙測(cè)定溶液pH值,當(dāng)測(cè)定溶液pH值為6時(shí),減少NaOH的加入量,并用精密pH試紙不斷測(cè)定溶液pH值,當(dāng)溶液pH值為8.5~9.0,停止加入NaOH溶液,并繼續(xù)攪拌60分鐘。
(五)沉淀處理
將盛放沉淀的噸桶置于反應(yīng)釜放料閥處,停止攪拌,開(kāi)啟反應(yīng)釜的放料閥,將中和完的溶液放至沉淀槽中,完全放凈以后,靜置存放,確保鉻、汞等重金屬離子完全沉淀,上層清液通過(guò)重金屬吸附樹(shù)脂做吸附處理。
(六)吸附處理
把沉淀完的噸桶上層清液通過(guò)蠕動(dòng)泵打料至吸附樹(shù)脂罐中,調(diào)節(jié)進(jìn)液、出液蠕動(dòng)泵的轉(zhuǎn)速,控制流速(控制流速為正常流速的五分之一左右),將沉淀完的上層清液通過(guò)重金屬吸附樹(shù)脂吸附處理,處理后的液體打至?xí)捍婀拗?。吸附完成后檢查關(guān)閉各設(shè)備閥門(mén)。
(七)取樣檢測(cè)
將暫存罐中的溶液取樣檢測(cè),檢測(cè)合格后排放(總鉻<1.5mg/L,Cr6+<0.5mg/L,Hg2+<0.005mg/L),否則再送至吸附罐中,繼續(xù)吸附處理,直至達(dá)標(biāo)后再排放。
(八)粗銀的提純
可以將得到的白色AgCl沉淀溶解于濃氨水,然后再用抗壞血酸還原(或者是甲醛溶液)得到銀單質(zhì)。也可以將AgCl沉淀溶解于濃氨水后,加入銅片置換出銀單質(zhì)。
四、結(jié)語(yǔ)
利用一些常見(jiàn)易得的實(shí)驗(yàn)室藥品工業(yè)食鹽、硫酸亞鐵銨、抗壞血酸等,能夠簡(jiǎn)單快速地對(duì)COD廢液進(jìn)行處理,而且還能提取出貴重金屬銀。這對(duì)各類院校實(shí)訓(xùn)及企業(yè)環(huán)境檢測(cè)產(chǎn)生的COD廢液的處置是一種切實(shí)可行的方法。該方法不僅回收提取了銀,同時(shí)還對(duì)Hg2+、Cr3+、Cr6+等有毒重金屬離子也做了處理,降低了這些重金屬離子對(duì)環(huán)境的危害。
參考文獻(xiàn):
黃鳳珍,朱智強(qiáng).重鉻酸鉀法測(cè)定COD的廢液處理和綜合利用[J].污染防治技術(shù),2008(3):94-95.