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澳门拉斯维加斯离子浮选法处理电镀废水实验研

发布时间:2020-07-20 20:29

  进行离子浮选法处理电镀废水的研究,对影响因素pH、CA∶CMe(摩尔比)、离子强度、浮选时间和通气量等进行了实验研究。实验结果表明:离子分离选择性递减顺序为:Cd2+Zn2+Fe2+Cu2+Ni2+。当CA∶CMe为2·5~3∶1,pH为8·5~9,离子强度不高于0·0001mol/L时,离子浮选对镉、锌、铜、镍等金属离子均有很高的去除率,Cd2+、Zn2+、Fe2+、Ni2+、Cu2+残余浓度最低分别可达0·05、0·20、0·22、0·28和0·33mg/L,处理后的电镀废水各污染物浓度均达到排放标准。泡沫产品中镉、锌、铜、镍品位分别达到3·2%、9·3%、18·1%和13·2%,具有极高的资源回收价值。

  电镀废水来源于电镀过程中的镀件清洗水,各镀槽的电镀废液、漂洗槽废液、设备冷却水以及地面冲洗水等,其中清洗水是最主要来源。主要污染物为Cr6+、Ni2+、Zn2+、Cu2+和Cd2+等重金属离子。电镀废水中铬、铜、镉等重金属可致癌、致畸、致突变。电镀废水如不进行有效治理,将会严重污染环境,影响人们的身体健康。目前重金属离子废水的处理方法,主要有化学沉淀法、铁氧体法、离子交换法、膜分离法、生物法和浮选法等。

  离子浮选最先用于湿法冶金富集提纯,南非Sebba教授于1959年最先提出,但直到20世纪6年代末才出现相关专著文献。所谓离子浮选法是利用表面活性剂物质在气-液界面上所产生的吸附现象,使离子与表面活性剂形成不溶的沉淀物,并附着在气泡上实现浮选分离。离子浮选过程实际上是利用浮选矿物原理分离溶液的组分,因此,离子浮选法具有萃取法和离子交换法的优点,就动力学特性而言,离子浮选法处于液体萃取法的水平,就有机物的损失量来说,它接近于离子交换法水平。此外,离子浮选法具有处理溶液中低浓度金属离子能力,能有效去除溶液中浓度小于1mg/L金属离子。

  近年来,有关离子浮选处理污染物或回收有价成份研究报道很多。赵宝生等利用离子浮选法处理放射性废水,处理后的废水体积可减少99%,经处理后铀含量可达0·02mg/L以下。霍广生等成功采用离子浮选法从钨酸盐溶液中分离钨钼,对于含钼量0·4~1·2g/L的料液,钼去除率可达到94%~99%。张海军等进行了离子浮选法处理含铅酸性矿冶废水的研究,浮选后溶液中铅离子残余浓度仅0·515mg/L。傅炎初等[12]用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作捕集剂进行活性染料废水浮选脱色研究,其脱色率高达80%~90%。

  进行了离子浮选处理单金属离子模拟废水和实际电镀废水的实验,主要考查了pH、捕收剂用量、浮选时间(即废水在浮选柱中水力停留时间)及离子强度对去除率的影响。

  单金属离子模拟废水均配成50mg/L的浓度备用。实验所用电镀废水取自广东省中山市某五金电镀城,废水水质情况见表1。

  pHS-29A型酸度计、GD型10L浮选柱(带流量计)、Z-8000原子吸收分光光度计、COD快速测定仪、721分光光度计、TJ270-30A型红外分光光度计等。

  取50L原废水调节到实验所需pH值,取调节好pH值的废水倒入GD型10L浮选柱中进行浮选,加入一定量捕收剂和起泡剂,进行连续浮选,取出水分析残余金属离子浓度,以确定各因素与残余金属离子浓度的关系。

  金属离子均采用原子吸收分光光度法、COD采用重铬酸钾法(GB/T11914-1989)、石油类采用红外分光光度法(GB/T16488-1996)。

  离子浮选是利用离子与表面活性剂形成不溶的沉淀物,并将其上浮成泡沫产品,捕收剂(A±m)与被捕集物(MeX±l)相互作用的反应式如下:

  提高去除率(E)最有效方法是降低沉淀物的溶度积KSP,溶度积KSP与离子种类、捕收剂种类及溶液pH值有关,当然提高捕收剂初始浓度CA亦可提高去除率,但这在工业过程中对降低KSP程度有限。对于已形成沉淀物最大程度去除则取决于浮选时间,通气量等因素,实验考查上述因素对去除率的影响。

  实验首先进行了单金属离子浮选,在单金属离子浮选结果基础上,再进行实际废水离子浮选实验,模拟废水pH8·5,浮选时间8min。

  捕收剂用量(用CA∶CMe表示,简称当量,下同)与各种单金属离子残余浓度的关系见图1。为了更直观表述捕收剂用量对各种单金属离子去除率的影响趋势,将各种单金属离子残余浓度与捕收剂用量关系均做在同一图上。

  实验结果可知,捕收剂用量CA∶CMe=1时,Cd2+残余浓度0.1mg/L。捕收剂用量再继续升高,Cd2+残余浓度降低幅度很小。因此,捕收剂用量CA∶CMe=1~1·1∶1为宜,残余Cd2+浓度最低可达0·05mg/L。

  实验结果可知,捕收剂用量CA∶CZn=1·8时,Zn2+残余浓度可达0·50mg/L,捕收剂量再继续升高,Zn2+残余浓度降低幅度很小。因此,捕收剂用量CA∶CZn=1.8~2.0∶1为宜,Zn2+残余浓度最低可达0·20mg/L。

  由实验结果可知,捕收剂用量CA∶CFe=1·8时,Fe2+残余浓度0·35mg/L,捕收剂用量再继续升高,Fe2+残余浓度降低幅度很小。澳门拉斯维加斯捕收剂用量CA∶CFe=1·8~2·0∶1为宜,Fe2+残余浓度最低可达0·20mg/L。

  实验结果表明,捕收剂用量CA∶CNi=3·6时,Ni2+残余浓度0·45mg/L,捕收剂用量再继续升高,Ni2+残余浓度降低幅度很小。捕收剂用量CA∶CNi=3·6~4·0∶1为宜,Ni2+残余浓度最低可达0·18mg/L。

  实验结果显示,捕收剂用量CA∶CCu=3·6时,Cu2+残余浓度0·6mg/L,捕收剂用量再继续升高,Cu2+残余浓度降低幅度很小。捕收剂用量CA∶CCu=3·6~4·0∶1为宜,Cu2+残余浓度最低可达0·26mg/L。