镀锌废水处理剂处理镀锌废水及沉淀物的回收方法

摘要

一种镀锌废水处理剂，它含有如下成分：苛性碱25-27％、尿素2-4％、六次甲基四胺1-2％、磷酸或盐2-6％、骨胶1-3％，余下量为水。使用时向每吨废水中加入1.0-1.5升处理剂，搅拌并控制pH值在8.2-9.0静置后分离。向沉淀物中加入盐酸，用氢氧化钠调溶液的pH值，当pH＝4、pH＝6、pH＝7时分别过滤除不溶物。当pH＝8时过滤保留沉淀物，将其在200-250℃脱水干燥，可得氧化锌。本发明处理的镀锌废水其分离水达标，沉淀物可回收氧化锌。

说明书

本发明涉及一种废水的处理方法。

目前在国内外广泛推行化学法处理电镀废水，因为化学法可以根据不同的处理对象如铬、铜、镍和氰根，可以采用不同的处理剂处理它们。这样处理便于它们的回收利用。同时化学处理法所需设备少，一次投资少，操作简单易行。但是由于锌的性质特殊，目前还没有专门处理剂处理电镀含锌废水。

鉴于上述现有技术中的不足之处，本发明的目的在于提供一种专门处理镀锌废水和沉淀物的回收方法。

本发明的目的可以通过以下措施来实现：一种镀锌废水处理剂，其特征在于：它含有如下重量比的组分：苛性碱25-27％、尿素2-4％、六次甲基四胺1-2％、磷酸或盐2-6％、骨胶1-3％，余下量为水。采用上述镀锌废水处理剂处理镀锌废水的方法是：a检验镀锌废水中锌离子的浓度，调整使之不超过1000mg/l，b用硫酸调整废水的PH值使之在3-5之间，c用15-25％氢氧化钠调废水的PH值使之在7.0-7.2之间，d向每吨废水中加入1.0-1.5升处理剂，搅拌5-7分钟，再用15-25％氢氧化钠溶液控制PH＝8.2-9.0，e静置4-16小时后过滤分离，可得到分离液和固态沉淀物。用本发明镀锌废水处理剂处理镀锌废水后的沉淀物的回收方法是；a向沉淀物中加入工业盐酸使沉淀物溶解，过滤除去不溶物，b用氢氧化钠溶液调整含锌溶液的PH值，当PH＝4时过滤除不溶物、当PH＝6时过滤除不溶物、当PH＝7时过滤除不溶物，当PH＝8.5时过滤收集沉淀物，c用去离子水或蒸馏水洗涤沉淀物，然后在200-250℃脱水干燥1-2小时。调整PH值的氢氧化钠的浓度为15-25％。

本发明的方法主要包括用化学处理剂处理镀锌废水，经分离得到的液体为达标水，而沉淀物经过提取可得到能循环再用的氧化锌。

本发明的方法首先是对镀锌废水进行化学处理。该镀锌废水处理剂主沉淀剂为苛性碱如氢氧化钾或氢氧化钠，它们在硫酸根存在的条件下能与锌离子生成复合沉淀，反应方程式如下：

苛性碱中氢氧化钠或氢氧化钾在镀锌废水处理剂中所占的比例为25-27％。如果它们的比例低于25％，则二价锌沉淀不完全，仍存留在排放水中，仍有污染的可能。但是它们的比例高于27％，因为锌的氢氧化物具有两性，当PH大于13.5时锌的氢氧化物开始溶解成为可溶性ZnO₂，这样经分离液体中ZnO₂含量会增加，仍达不到规定的处理标准。在该处理剂中还包含有加速小颗粒沉淀物聚凝的聚凝剂尿素，它与强碱中的氢氧根配合使用，形成均匀沉淀，其在处理剂中比例太低，作用效果不明显，而含量太高也不必要。因此其在处理剂中的比例为2-4％比较适宜。在该处理剂中还包括另一种有聚凝作用的辅助沉淀剂六次甲基四胺，它在处理剂中的比例为1-2％即可。在该处理剂中还含有加速沉淀形成的表面活性剂，其可以是磷酸，也可以是它的可溶盐如磷酸钾或磷酸钠，它们在处理剂中的比例为2-6％比较适宜。在该处理剂中还加有动物胶即骨胶，它是一种共沉淀剂，利用它可将废水中微量的Zn沉淀下来，从而达到较彻底地除去废水中锌离子的目的。当动物胶的含量小于1％时作用效果不明显，但是当动物胶含量大于3％时虽然除锌效果明显，但由于动物胶呈胶状，在过滤时易堵塞滤布孔使过滤困难，因此其在处理剂中的比例以1-3％比较适宜。该处理剂余下的比例成份为水。

镀锌废水处理剂的配制方法：取应制备的处理剂约一半重量的水置于容器中，按上述比例关系的量依次加入苛性碱、尿素、六次甲基四胺、磷酸或它的可溶盐，但必须是待前一物料经搅拌溶解后再加入下一种物料，然后按上述比例关系取骨胶，将其溶于约5倍重量的热水中，最好水温为80-90℃，待全部溶解后再将其加到上述物料的混合物中，最后再加入余下数量的水，搅拌均匀即可得到本发明的处理剂。

镀锌废水的处理方法：a检验镀锌废水的浓度如果其浓度超过1000mg/l则需将被处理废水中的锌离子浓度调整在1000mg/l以内，否则会因浓度过高导致沉降速度过慢。b用硫酸调整废水的PH值使之在3-5之间。本发明的镀锌废水处理剂为阳离子处理剂，因此必须将废水调到酸性使ZnO₂全部变Zn²⁺。另外由于硫酸根参与复合沉淀，因此当硫酸的用量不足时会因硫酸根不足有一部分锌离子仍存在溶液中造成分离水超标。如果硫酸用量过多留在滤液中硫酸根量增大，这对滤液回收不利。c用15-25％氢氧化钠调整废水的PH值使之在7.0-7.2之间，以减少处理剂中苛性碱的消耗，保证处理剂的处理效果。d加入处理剂，每吨镀锌废水加入1.0-1.5升处理剂，充分搅拌5-7分钟，用15-25％氢氧化钠溶液控制PH＝8.2-9.0使之完全沉淀。e静置4-16小时后过滤分离，可得到分离液和固态沉淀物。

分离液的处理：经镀锌废水处理剂处理所得到的上清液和滤液统称为分离液，它们均能达到规定的标准，可送回电镀车间继续作漂洗水用。但是在该分离液中仍存在微量的钠离子和氯离子，当分离液循环使用到一定次数后，它们的含量将达到一定的浓度，会腐蚀工件因此需用离子交换柱进行处理，这样会得到洁净的无离子水，可回槽再用。

固态沉淀物的处理和回收：在过滤分离所得到的固态沉淀物中，除了含有大量的锌外还有一定数量的钙、镁、铁、铬、铜和硫酸根、氯根等。首先向沉淀物中加入工业盐酸使沉淀物溶解，最好盐酸∶沉淀＝2∶1，过滤除去不溶物，用氢氧化钠溶液，最好是15-25％的氢氧化钠，调整含锌溶液的PH值。当PH＝4时铁离子形成氢氧化铁沉淀，过滤可除去铁。继续用氢氧化钠溶液调PH值，当PH＝6时铬形成氢氧化铬沉淀，过滤可除去铬。再继续用氢氧化钠溶液调PH值，当PH＝7时铜离子形成氢氧化铜沉淀，过滤可除去铜。然后再用氢氧化钠溶液调PH值，当PH＝8.5时锌离子完全形成氢氧化锌沉淀出来，过滤去掉含SO₄^2-和CI^-的滤液，将含氢氧化锌的沉淀分离出来并用去离子水或蒸馏水洗涤，然后在200-250℃脱水干燥1-2小时，即可得到白色氧化锌。

本发明的方法相比现有技术具有如下优点：

1、本发明的处理剂处理镀锌废水沉淀速度快，有较高凝聚力，便于分离和回收处理。

2、本发明的方法工艺简单、操作方便、一次性投资少，处理一吨镀锌废水仅用6.5元。处理后排放水全部达到国家规定排放标准(小于2mg/l)并可以回收再利用。

3、经本发明处理剂处理后分离得到的沉淀物经提取后得到较纯净的氧化锌，用其配成锌酸盐镀槽电镀工件，产品质量全部合格。还可将回收的氧化锌加工成硝酸锌、磷酸二氢锌、磷酸锌作为生产磷化液的主要原料。

4、采用本发明的方法对分离出的固态沉淀物和分离液都能回收利用，不仅有显著的经济效益，而且杜绝了二次污染，有效地保护了环境。

例1

取工业纯氢氧化钾25份加到事先盛有55份水的容器内，搅拌使氢氧化钾全部溶解。再取4份尿素加到容器内，搅拌使尿素全部溶解。再取1份六次甲基四胺加到容器内，搅拌使六次甲基四胺全部溶解。再取6份磷酸钾加到容器内，搅拌使磷酸钾全部溶解。另取1份动物胶溶于5份80-90℃热水中，待全部溶解后再加到盛有上述物质的容器中，再补加3份水搅拌均匀，即可得到100份本发明的处理剂。

例2

取工业纯氢氧化钠27份加到事先盛有49份水的容器内，搅拌使氢氧化钠全部溶解。再取2份尿素加到容器内，搅拌使尿素全部溶解。再取2份六次甲基四胺加到容器内，搅拌使六次甲基四胺全部溶解。再取2份磷酸加到容器内，搅拌使磷酸全部溶解。另取3份动物胶溶于15份80-90℃热水中，待全部溶解后再加到盛有上述物质的容器中，搅拌均匀，即可得到100份本发明的处理剂。

例3

取一吨镀锌废水，检验其锌离子浓度为342mg/l，用1＋3硫酸(硫酸∶水＝1∶3)调整废水的PH值，使PH＝5，再用15％氢氧化钠调整废水的PH值，使之为7.2，然后向废水中加入例2的处理剂1.0立升，充分搅拌5分钟，用15％氢氧化钠调PH值控制PH＝8.2，静置4小时后过滤，滤液含锌量为0.3mg/l。向分离所得固态沉淀物中加入工业盐酸，其用量为盐酸∶沉淀物＝2∶1。该盐酸使沉淀物溶解过滤除去不溶物，用15％氢氧化钠调整PH值，当PH＝4时过滤除去氢氧化铁。继续用15％氢氧化钠调PH值，当PH＝6时过滤处去氢氧化铬。再继续用15％氢氧化钠调PH值，当PH＝7时过滤除去氢氧化铜，然后再用15％氢氧化钠调PH值，当PH＝8.5时过滤保留滤渣沉淀物，用去离子水洗涤三次，然后放在200-250℃烘箱内脱水干燥1-2小时，可得到436克白色氧化锌。

例4

取一吨镀锌废水，检验其锌离子浓度为600mg/l，用1＋3硫酸调整废水的PH值，使PH＝3。再用25％氢氧化钠调整废水的PH值使之为7.0，然后向废水中加入例1的处理剂1.5立升充分搅拌7分钟，用25％氢氧化钠调PH值控制PH＝9，静置16小时后过滤，滤液含锌量为0.8mg/l。由于该镀锌废水曾循环使用过三次，因此将其送至离子交换柱进行处理。该交换柱内分别采用阳离子交换树脂732和阴离子交换树脂710。由交换柱流出的液体检不出钠离子和氯离子。向分离所得固态沉淀物中加入盐酸∶沉淀物＝2∶1的工业盐酸，使沉淀物溶解，过滤除去不溶物用25％氢氧化钠调整PH值，重复例3的操作，可得到766克白色氧化锌。

表1镀锌废水处理前后锌离子含量对比表

   受检单位  大连警校  镀 锌 厂   旅顺汽车   配 件 厂   电镀分厂 旅顺铁山 电 镀 厂  旅顺兴达     水   处 理 厂   含   锌   量  mg/l 处 理 前    342   104    125    200 处 理 后    0.301   0.8/0.64    0.8    1.17/    0.72注：表中上清液/滤液。表2用回收氧化锌电镀的工件各项指标测试情况 附着强度 中性盐雾试验 外观  中国人民   解放军   7417厂   合格     通过 通过  旅顺兴达 水处理剂厂    ·      ·  ·注：本申请文件中所用份数及比例均为重量份数和重量比。