并称取5份200g的铁屑,分别投入到上述5个桶内,每隔2个小时测其pH值以及亚铁离子含量,并考察其规律。其结果如图3,4:

图3不同初始pH值的酸性废水加入铁屑后pH值随时间的变化
Fig3TheeffectonthepHvalueofacidicwastewaterindifferentinitialpHwithtime
图4不同初始pH的酸性废水加入铁屑后Fe随时间的变化
Fig4TheeffectontheproductionofFeofacidicwastewaterindifferentinitialpHwithtime
由图3可以看出,水样pH值的变化都是随着时间的延长,pH值先快速增加后趋于平稳。当初始pH值为1和2时,水样在30h后开始平稳,上升的pH分别为4和3。而当初始pH值为3、4、5时,在25h后开始保持稳定,最后趋于中性。由图4可以看出,在初始pH值为1时效果最好,混合2.5h之后,亚铁离子含量即可达到125mg/L,在前12.5h之内亚铁离子含量迅速跃升到425mg/L。在初始pH值为2时,效果不如pH值为1时明显,但一直处于上升状态,最终达到100mg/L。对于初始pH值为3,4,5的水样,其亚铁含量波动较大,可能是由于生成的亚铁较少,部分亚铁随时间延长被空气氧化为三价铁的缘故。而且,可以看到随着废水初始酸性的增强,最终生成的亚铁离子也增多。
2.2.2酸性废水与含铬废水混合后去除铬与含铬废水投加硫酸亚铁和石灰去除铬的对比实验
在以上实验的基础上,我们得出,初始pH值为1时的水样pH的提升和产生亚铁离子的综合效果最好,因此,选择此废水做实验更具有代表性和参考价值。将其与含铬废水的混合以不同的体积比相混合,测定铬离子的剩余含量。同时,含铬废水与酸性废水混合后,将其pH值调至7后所需要的石灰量与含铬废水直接投加硫酸亚铁去除铬实验所需要的石灰做对比。其结果如表2和表3:
表2不同含铬废水与酸性废水的体积比对铬离子的去除效果
Tab2Theeffectonchromiumionsremovalofdifferentvolumeratioofmixingofchromium-containingwastewaterandacidicwastewater
体积比
|
石灰投加量(mg/L)
|
总铬(mg/L)
|
六价铬(mg/L)
|
1:0
|
0
|
245
|
77.35
|
1:1
|
250
|
90
|
33.76
|
1:2
|
180
|
46
|
30.465
|
1:3
|
150
|
35
|
26.93
|
1:4
|
100
|
30
|
20.93
|
1:5
|
75
|
28
|
16.357
|
1:6
|
75
|
24
|
13.288
|
1:7
|
75
|
20
|
11.875
|
表3不同投加量的硫酸亚铁和石灰对铬离子的去除效果
Tab3TheeffectonchromiumionsremovalofdifferentdosageoflimeandFerrousSulfate
硫酸亚铁投量(mg/L)
|
石灰投加量(mg/L)
|
总铬(mg/L)
|
六价铬(mg/L)
|
0
|
0
|
245
|
77.35
|
500
|
400
|
185
|
39.575
|
1000
|
600
|
110
|
37.455
|
1500
|
700
|
55
|
31.7
|
2000
|
800
|
20
|
17.715
|
2500
|
900
|
0.2
|
0.115
|
由表2可以看到,当含铬废水与酸性废水混合的体积比为1:1时,仅仅需要投加250mg/L的石灰就可以将总铬从245mg/L降到90mg/L,而表3可以看到当总铬从245mg/L降到110mg/L时,需要投加1000mg/L硫酸亚铁即含铬废水与硫酸亚铁的体积比为1:4,而且投加600mg/L石灰。同时,将总铬从245mg/L降到20mg/L时,则需要含铬废水与酸性废水混合的体积比为1:7,且仅需要75mg/L石灰;或者投加2000mg/L的硫酸亚铁和多达900mg/L的石灰。由此,我们可以看到,当去除相同量的铬,投加硫酸亚铁所用的石灰远远多于含铬废水与酸性废水混合后的石灰用量,也就是说铁屑与酸性废水的混合能大大减少污泥量。
3.工程适用性探讨
本试验证明了铁屑与酸性废水的混合可以提高pH值,产生亚铁离子,进而大大减少石灰和硫酸亚铁的用量,从而减少电镀废水处理所产生的污泥量。但实验的作用最终还是要用于实践。现阶段,针对利用化学法处理电镀废水而产生的重金属污泥主要包括水泥固化,铁氧体固化,填海或焚烧等处置方法。但最有效经济环保的治理方法应是从源头减少污泥产生量,并使生产过程的废物实现资源化。在电镀废水处理工程中可以在酸性废水池中投入一定量的铁屑,并收集电镀废水中的酸性废水,以逆流的形式将酸性废水向上进水,并将其出水通入含铬铜镍等原水池中进行混合。从而解决污泥量大的问题,是降低电镀成本的一种有效有益的方法。
4结论:
(1)利用在酸性废水中投加铁屑的方法,使废水的pH值明显上升,且产生的亚铁离子随着水的酸度的增加而增多。而且加入铁屑后的酸性废水和含铬废水的混合对铬离子也有显著的去除作用。
(2)与化学法中在含铬废水中直接投加硫酸亚铁和石灰的传统工艺相比,去除相同量的铬,利用在酸性废水中投加铁屑并将其与含铬废水混合的方法可以大大减少石灰与硫酸亚铁的的使用量。
(3)此方法可以用于工程实际中,石灰和硫酸亚铁投加量的减少可以从源头上降低污泥量,降低废水处理成本。
参考文献
1 Ying Xu, Tianyi Xu. Heavy Metal Complexes Wastewater Treatment with Chelation.Precipitation.(2008)IEEE.2789-2793
2 彭昌盛,孟洪,谷庆宝,等. 化学法处理混合电镀废水的工艺流程及药剂选择[J]. 水处理技术. 2003,29(6):363-366
3 邓小红. 铁屑内点解法处理电镀含铬废水的实验研究及应用[J]. 环境工程学报. 2008,2(10):1349-1352
4 叶锦韶,尹华,彭辉,等. 高效生物吸附剂处理含铬废水[J]. 中国环境科学. 2005,25(2):245-248
5 廖志民,朱小红,杨圣云. 电镀废水处理与资源化回用技术发展现状与趋势[J]. 工程技术. 2008.10B:71-73
6 彭昌盛,卢寿慈,徐玉琴,等. 电镀废水处理过程中的二次污染[J]. 电镀与涂饰.2002,21(2):41-43
7 国家环境保护总局.水合废水监测分析方法[M]. 4版.北京:中国环境科学 出版社,2002. 2/2 首页 上一页 1 2 |