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污水處理設(shè)備化學(xué)沉淀法

簡(jiǎn)要描述:污水處理設(shè)備化學(xué)沉淀法
一直以來,人們?cè)诨厥站€路板的含銅廢液時(shí),需要通過中和、出料及廢水,采用離子交換方法來對(duì)廢水進(jìn)行處理,然后進(jìn)行再蒸發(fā)和再滲透,以此進(jìn)行再離子交換,通過對(duì)處理后的廢水進(jìn)行銅離子含量檢測(cè),合格后方可排放

  • 更新時(shí)間:2024-03-21
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污水處理設(shè)備化學(xué)沉淀法 污水處理設(shè)備化學(xué)沉淀法

近年來,我國(guó)電子技術(shù)的發(fā)展,使印刷線路板成為一種被廣泛應(yīng)用的電子產(chǎn)品,由于電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度不斷加快,這也使傳統(tǒng)的線路板被逐漸淘汰。與此同時(shí),由于在制造印刷線路板時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的含銅廢水,這些含銅廢水如果不加以處理就進(jìn)行直接排放,勢(shì)必會(huì)給自然環(huán)境造成嚴(yán)重污染,甚至還會(huì)危害到人體健康。一直以來,人們?cè)诨厥站€路板的含銅廢液時(shí),需要通過中和、出料及廢水,采用離子交換方法來對(duì)廢水進(jìn)行處理,然后進(jìn)行再蒸發(fā)和再滲透,以此進(jìn)行再離子交換,通過對(duì)處理后的廢水進(jìn)行銅離子含量檢測(cè),合格后方可排放,但在處理后的廢水中卻含有較高的氨氮。為了解決該問題,本文采用化學(xué)沉淀法來對(duì)線路板廠的含銅廢水進(jìn)行處理,并借助于正交實(shí)驗(yàn)來對(duì)的工藝條件進(jìn)行確定,以期能夠?yàn)榫€路板廠在改進(jìn)廢水處理工藝中提供參考和借鑒。

  1、實(shí)驗(yàn)部分

  1.1 實(shí)驗(yàn)原理

  在應(yīng)用化學(xué)沉淀法來對(duì)線路板廠的含銅廢水進(jìn)行處理時(shí),首先需要確定化學(xué)沉淀法中的沉淀劑成分,本文將硫化鈉與硫酸亞鐵作為沉淀劑中的主要成分?;瘜W(xué)沉淀法的去銅原理主要是利用硫酸亞鐵法來實(shí)現(xiàn),也就是在暴氣條件下對(duì)pH為2~3的硫酸亞鐵內(nèi)的二價(jià)鐵離子進(jìn)行氧化,使其成為三價(jià)鐵離子,然后將三價(jià)鐵離子投加至含銅廢水中,使三價(jià)鐵離子能夠與EDTA進(jìn)行結(jié)合,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)Cu2+的置換,從而使含銅廢水中的銅離子從原有的絡(luò)合態(tài)向著游離態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)變,然后提高含銅廢水的pH值,由此便可使Fe(OH)3、Fe(OH)2與Cu(OH)2得以沉淀,進(jìn)而有效去除了廢水中的銅離子和鐵離子,此外,因Fe(OH)3在沉淀過程中發(fā)揮混凝作用,這能夠提高含銅廢液的沉淀速度,進(jìn)而提高含銅廢水的處理效率。通過對(duì)硫化鈉中的Cu2+與S2-在堿性環(huán)境中進(jìn)行操作,可使廢液中產(chǎn)生大量的CuS沉淀,然后將絮凝劑與混凝劑加入到含銅廢水中,可確保細(xì)小CuS的快速沉淀,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)含銅廢水中銅離子的有效去除。

  1.2 實(shí)驗(yàn)方法

  為了對(duì)含銅廢水的水質(zhì)進(jìn)行分析,本文通過二乙基二硫代氨基甲酸鈉來對(duì)處理前與處理后的含銅廢水的銅離子含量進(jìn)行分別測(cè)定,測(cè)定方法采用分光光度法,測(cè)定結(jié)果表明,處理前的含銅廢水中所含的銅離子含量高達(dá)15.7mg/L,而通過化學(xué)沉淀法的應(yīng)用,處理后的含銅廢水中,其銅離子含量的濃度只有1mg/L。除此之外,本文還進(jìn)行了單因素實(shí)驗(yàn),并借助于正交實(shí)驗(yàn)分別對(duì)pH、PAM、FeSO4·7H2O、LIME以及Na2S的初始摻入量進(jìn)行了確定,并結(jié)合實(shí)際工藝中的摻加量、水力停留時(shí)間和反應(yīng)池體積,對(duì)0.5L含銅廢水中各個(gè)試劑的摻入量進(jìn)行了計(jì)算,經(jīng)計(jì)算得出,各個(gè)試劑的實(shí)際摻入量分別為pH為2、PAM為3.3mL、FeSO4·7H2O為3mL、LIME為3.9mL、Na2S為2mL。

  2、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

  2.1 pH值對(duì)化學(xué)沉淀法處理效果的影響

  在廢水PH值分別為1、2、3、4的四份0.5L的含銅廢水中均摻入FeSO4·7H2O試劑3mL,并設(shè)定攪拌時(shí)間為15min,然后在這四份含銅廢水中分別加入氫氧化鈉,使這四份含銅廢水的pH值均上升至9,然后在這四份含銅廢水中均摻入3.9mL的LIME,并進(jìn)行15min的攪拌反應(yīng),然后再摻入2mL的Na2S,再次進(jìn)行15min的攪拌反應(yīng),然后摻入3.3mL的PAM,最后再進(jìn)行15min的攪拌后進(jìn)行放置,靜待廢水沉淀,然后對(duì)上清液內(nèi)的含銅濃度進(jìn)行測(cè)定。經(jīng)測(cè)定結(jié)果表明,上清液內(nèi)的含銅濃度初始值為每升15.7mg,通過觀察不同pH值的影響發(fā)現(xiàn),初始pH值的提高會(huì)使化學(xué)沉淀法的去銅率呈現(xiàn)出先提高后降低的變化,當(dāng)初始pH值為3時(shí),此時(shí)化學(xué)沉淀法的處理效果好。

  2.2 FeSO·47H2O摻入量對(duì)化學(xué)沉淀法處理效果的影響

  將含銅廢水的pH初始值設(shè)定為3,并摻入不同分量的FeSO4·7H2O,其他試劑的摻入量則按照上述操作進(jìn)行,以此觀察FeSO4·7H2O摻入量的不同給化學(xué)沉淀法處理效果帶來的影響。觀察結(jié)果表明,F(xiàn)eSO4·7H2O的摻入量不斷增加會(huì)逐漸提高化學(xué)沉淀法對(duì)含銅廢水的處理效果,但FeSO4·7H2O的摻入量越多,則化學(xué)沉淀法對(duì)含銅廢水的處理效果也將逐漸減弱,當(dāng)FeSO4·7H2O的摻入量達(dá)到3.8mL時(shí),此時(shí)化學(xué)沉淀法的處理效果好。

  2.3 LIME摻入量對(duì)化學(xué)沉淀法處理效果的影響

  將含銅廢水的pH初始值設(shè)定為3,并將3.8mL的FeSO4·7H2O分別摻入至含銅廢水中,除LIME試劑以外,其他試劑的摻入量及操作均與上述相同。LIME試劑在不同含銅廢水中的摻入量不同,以此觀察LIME摻入量的不同給化學(xué)沉淀法處理效果帶來的影響。觀察結(jié)果表明,LIME試劑的摻入量越多,則化學(xué)沉淀法對(duì)含銅廢水的處理效果就越好,但處理效果的提升幅度會(huì)逐漸變緩。當(dāng)LIME試劑在含銅廢水中的摻入量達(dá)到5mL時(shí),則化學(xué)沉淀法的處理效果無限接近于99%,此時(shí)該工藝的處理效果佳。

  2.4 Na2S摻入量對(duì)化學(xué)沉淀法處理效果的影響

  在應(yīng)用化學(xué)沉淀法來對(duì)含銅廢水進(jìn)行處理時(shí),將廢液的pH初始值調(diào)節(jié)為3、FeSO4·7H2O的摻入量為3.8mL,LIME的摻入量為5mL,PAM的摻入量為3.3mL,所有實(shí)驗(yàn)操作均相同,只有Na2S試劑的摻入量不同,以此觀察Na2S摻入量的不同給化學(xué)沉淀法處理效果帶來的影響。通過觀察結(jié)果表明,Na2S的摻入量不斷提高,會(huì)使化學(xué)沉淀法的處理效果呈現(xiàn)出先提高后下降的變化,當(dāng)Na2S的摻入量達(dá)到2.2mL時(shí),此時(shí)化學(xué)沉淀法的處理效果佳。

  2.5 PAM摻入量對(duì)化學(xué)沉淀法處理效果的影響

  在應(yīng)用化學(xué)沉淀法來對(duì)含銅廢水進(jìn)行處理時(shí),將廢液的pH初始值調(diào)節(jié)為3、FeSO4·7H2O的摻入量為3.8mL,LIME的摻入量為5mL,Na2S的摻入量為2.2mL,所有實(shí)驗(yàn)操作均相同,只有PAM試劑的摻入量不同,以此觀察PAM摻入量的不同給化學(xué)沉淀法處理效果帶來的影響。通過觀察結(jié)果表明,PAM的摻入量越高,則化學(xué)沉淀法對(duì)含銅廢水的處理效果就越好,但當(dāng)PAM的摻入量達(dá)到4mL以上時(shí),則化學(xué)沉淀法對(duì)含銅廢水的處理效果提升幅度會(huì)變得微乎其微。

  2.6 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果及驗(yàn)證

  在對(duì)上述因素進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)分析以后,便需要進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn),以此分析這些單因素對(duì)化學(xué)沉淀法處理效果的影響作用大小。本文將各個(gè)因素按照4個(gè)水平進(jìn)行劃分,并借助于L16(45)正交表,將含銅廢水中的銅去除率作為正交試驗(yàn)的評(píng)價(jià)因素,以此獲得正交實(shí)驗(yàn)的方案表,然后便可根據(jù)該方案表來對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行依次開展,最后對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)施極差分析。極差分析結(jié)果表明,其影響作用按照從大至小進(jìn)行排列,依次為pH值、PAM摻加量、FeSO4·7H2O摻加量、LIME摻加量、Na2S摻加量,由此便可確定出線路板廠含銅廢水化學(xué)沉淀法的處理?xiàng)l件,pH值、PAM摻加量、FeSO4·7H2O摻加量、LIME摻加量、Na2S摻加量分別為3、4mL、4mL、5mL與2mL。通過對(duì)化學(xué)沉淀法的處理?xiàng)l件進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)證明,結(jié)果表明,采用該處理?xiàng)l件來對(duì)0.5L的含銅廢水進(jìn)行化學(xué)沉淀法處理,經(jīng)處理后的廢水中銅離子含量在0.25mg/L,化學(xué)沉淀法的處理效果高達(dá)98.4%

  3、可行性分析

  相比于以往的離子交換工藝,以往的工藝水準(zhǔn)在含銅廢水處理后,其銅離子濃度在1mg/L左右,其工藝處理效果只有93.6%,雖然該工藝的處理效果能夠達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)銅離子的排放要求,但在廢水中卻含有很高的氨氮。而采用化學(xué)沉淀法,并設(shè)置的處理?xiàng)l件,經(jīng)實(shí)踐證明,化學(xué)沉淀法在對(duì)含銅廢水進(jìn)行處理后,廢水中的銅離子濃度只有0.34mg/L,其處理效果高達(dá)97.8%,相比于離子交換工藝提升了4.2%,而且在處理廢水過程中不會(huì)產(chǎn)生較高濃度的氨氮,進(jìn)而有效彌補(bǔ)了以往工藝所存在的不足。


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