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用石灰對電鍍含酸廢水的處理方法

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用石灰對電鍍含酸廢水的處理方法
摘要:用石灰處理電鍍含酸廢水成本低,但操作複雜,存在不易自動控制和水質混濁的缺點。設計兩個中和反應池,在第二級中和池中用pH控制系統控制兩個中和池中石灰的加入量,用這套系統處理含酸廢水,水質清澈,懸浮物達標,與使用燒鹼中和法達到了同樣的效果,取得了較好的效益和社會效益。
關鍵詞:石灰 自動控制 含酸廢水
        0 引言
        許多廠家處理電鍍含酸廢水一般採用燒鹼中和法和石灰中和法,用燒鹼操作簡便,但成本高,用石灰成本低,但操作複雜。目前,許多電鍍廠家和專業電鍍廢水處理公司使用燒鹼處理,而一些用酸量大的電鍍廠則使用石灰處理。
        電鍍產品前處理脫漆等工序用大量的硫酸,每月大約80t,酸洗和活化每月使用鹽酸大約20t,廢水處理車間曾經使用過燒鹼處理含酸廢水,但成本太高,不得不改用石灰代替燒鹼。在使用石灰處理含酸廢水的過程中,透過實驗和長期摸索,成功地研究出一套用石灰處理電鍍含酸廢水的方法,取得了較好的經濟效益和社會效益。
        1 設備及工藝流程
        1.1 設備 廢水處理車間含酸廢水的處理設備主要有:含酸廢水調節池,一級中和反應池,二級中和反應池,絮凝池,沉澱池,清水池,污泥濃縮池,板框壓濾機和石灰乳液配製池等。
        1.2 工藝流程 含酸廢水從電鍍車間流入含酸廢水調節池,用泵將含酸廢水從調節池泵入一級中和反應池,在一級中和池中加入石灰乳液中和廢酸和沉澱重金屬離子。廢水從一級中和池流入二級中和反應池,在二級中和池中繼續加石灰乳液中和廢酸,並調節廢水的pH至合適的範圍。廢水從二級中和池流入絮凝池,在絮凝池中加絮凝劑使沉澱物絮凝成較大的顆粒,然後流入沉澱池,在沉澱池中水和沉澱物分離,上清液流入清水池,最後從出水口排出,沉澱池中的泥渣用泵泵入污泥濃縮池,然後用板框壓濾機壓濾,濾液流回到含酸廢水調節池,濾餅送至相關部門處理。
        2 方法研究
        2.1 存在的問題 用石灰處理含酸廢水,首先在石灰乳液配製池中將石灰配成乳液,氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣。氫氧化鈣比氧化鈣具有更細小的顆粒,與酸反應速度較快,且反應充分,反應中生成硫酸鈣和氯化鈣。硫酸鈣是微溶物質,在水中的溶度積爲:
        [SO42-][Ca2+]=k 
        k爲硫酸鈣的溶度積常數。
        爲了研究用石灰處理含酸廢水水質渾濁的問題,現在假設有1L硫酸鈣飽和溶液,其中[SO42-]=a,[Ca2+]=b,那麼ab=k。再假設另有1L硫酸鈣飽和溶液,[SO42-]=2a,那麼[Ca2+]=0.5b。如果將這兩種硫酸鈣飽和溶液混合到一起,透過可知,混合後的溶液中[SO42-]=1.5a,[Ca2+]=0.75b,此時,[SO42-][Ca2+]=1.5a×0.75b=1.125ab>k
        此式表明,兩種飽和硫酸鈣溶液混合後,硫酸根和鈣離子濃度的乘積大於硫酸鈣的溶度積常數,因此這兩種溶液混合後,溶液中將生成硫酸鈣沉澱。
        過去,在用石灰處理含酸廢水的過程中,沉澱池中的上清液經常變渾,這個問題好長時間沒有得到很好的解決。解決這個問題的辦法是,嚴格控制中和反應池中廢水pH的變化範圍,確保石灰用量的準確,使廢水中硫酸根和鈣離子濃度在較小的範圍內波動。
        採用石灰處理含酸廢水的另一個問題是,石灰加入量不易實現自動控制,使操作複雜,水處理質量波動較大。採用人工控制石灰的加入量,由於廢水酸度高,變化大,人工控制比較困難,廢水處理的質量得不到保證。