电镀铜镍废水化学处理工艺的优化研究

摘要

由于电镀废水污染严重，对环境和人类的危害很大，所以国家开始执行《电镀污染物排放标准》（GB21900-2008）中表3的排放标准，而大部分电镀废水厂目前的废水分类和处理工艺比较落后，无法达到最新行业废水处理提标的相关要求，所以电镀废水厂的改造势在必行。
　　广东某电镀废水厂将电镀废水分为含氰废水、含铬废水和酸碱综合废水，含氰废水和含铬废水处理效果较好，能稳定达标，但由于在综合废水分类不够细致，处理工艺简单落后，缺乏针对性，导致出水中的铜、镍、有机物等超出排放限值。本文在将综合废水重新划分为前处理废水、含铜废水、含镍废水和含锌废水的基础上，重点对含铜废水、含镍废水的化学处理技术进行了试验研究，探究其化学处理工艺流程并确定各影响因素的最佳工艺条件，作为含铜废水和含镍废水处理工艺改造和工程调试的依据。
　　本文针对含铜废水，采用了中和沉淀法和硫化钠沉淀法进行试验研究，中和沉淀法能去除大部分铜离子，再进一步投加硫化钠可以去除废水中残留的络合铜离子，使出水达标排放（铜离子浓度不大于0.3mg/L）。中和沉淀法的最佳工艺参数是：pH7.5~9之间，加碱后的搅拌时间宜不小于6min，静沉时间为30min；为使铜离子浓度降到0.3mg/L以下，硫化钠沉淀法的工艺参数是：中和反应pH为7，投加点设在中和沉淀出水之后，投加量达到50mg/L，硫化钠反应搅拌时间宜不小于8min，静沉时间对处理效果的影响很小。
　　“Fenton预破络+中和沉淀法+硫化物沉淀法”处理工艺可以使含镍废水达标排放（镍离子浓度不大于0.1mg/L）。由于氢氧化钠和硫化钠无法破除络合剂与镍离子的络合作用，所以需要预先投加过氧化氢和硫酸亚铁进行预氧化。Fenton预破络的最佳工艺参数是：H2O2的投加量为0.45g/L，Fe2+与H2O2的摩尔比为1/4，反应的初始 pH为3，破络反应时间为90min；中和沉淀法的最佳工艺参数是：pH10~11之间，加碱后的搅拌时间宜不小于8min，静沉时间为30min；为使镍离子浓度降到0.1mg/L以下，硫化钠沉淀法的工艺参数是：中和反应pH为8，投加点设在中和沉淀出水之后，投加量达到100mg/L，硫化钠反应搅拌时间不少于8min，静沉时间对处理效果的影响很小。
　　该电镀废水厂的改造遵循废水分类收集、分质处理的原则，更加具有针对性和高效性，在完善化学预处理和深度膜处理工艺的同时，增加微电解工艺和生物处理工艺，保证各项指标均能达到最新标准的要求，并且其估算成本低于原先处理工艺的成本，在贯彻国家环保政策的同时，促进企业的可持续发展，具有重大的经济、环保和社会价值。

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第1章 绪 论

1.1 课题的来源、背景和研究意义

1.2 重金属电镀废水的来源、分类与危害

1.3 重金属废水的处理技术

1.4 课题的研究目的及研究内容

第2章 试验材料和分析方法

2.1 试验仪器及试剂

2.2 重金属离子的分析方法

2.3 含铜废水和含镍废水水质分析

第3章 处理含铜废水的化学试验研究

3.1 中和沉淀法的研究

3.2 硫化钠沉淀法的研究

3.3 本章小结

第4章 处理含镍废水的化学试验研究

4.1 中和沉淀法的研究

4.2 硫化钠沉淀法的研究

4.3 Fenton试剂破络+化学沉淀法

4.4 本章小结

第5章 电镀废水工艺优化方案的设计

5.1 废水处理工艺优化目标

5.2 废水处理现状

5.3 针对含铜废水和含镍废水的优化处理

5.4 针对其它废水的优化处理

5.5 水厂整体运行成本估算

5.6 本章小结

结论

参考文献

声明

致谢