锌、镉污水处理方法

摘要

本发明公开一种锌、镉污水处理方法:先用碱性中和剂加入污水中,使污水的pH值调整至8.6～8.8,让大部分的锌形成氢氧化锌、部分镉形成氢氧化镉沉淀,然后再向溶液中加入硫化剂使余下的镉、锌形成硫化镉、硫化锌沉淀,最后将沉淀的氢氧化锌、氢氧化镉、硫化锌、硫化镉分离除去。本法与现有硫化法处理相比;处理过程中产生的硫化氢的量大大减小,处理剂费用可降低45%;本法与现有中各法处理相比;处理设施占地及其建设投资比中和法均减少50%以上。

说明书

本发明涉及被污染水的处理方法，尤其是一种将含有锌、镉污水中的锌和镉以化合物形式沉淀分离，使水中的锌、镉浓度降低至微害甚至无害程度的处理方法。

在一些工业生产中，尤其是湿法冶炼锌的生产过程中会产生大量被锌、镉污染的废水。目前处理这种污水的方法有硫化法和中和法。

硫化法处理含锌、镉污水是采用投入硫化剂，使溶液中的锌、镉分别以硫化锌、硫化镉的形式沉淀、分离，从而降低其水中的锌、镉浓度。如《柳州锌品厂工业废水综合治理研究报告》(内部报告)所采用的方法。这种方法对污水净化程度高，处理工艺、设施较简单，以硫化钠作为硫化处理剂其价格昂贵，处理运行成本高；若采用硫化钡作硫化处理剂，虽然处理剂成本较低，但会产生大量的钡渣，造成二次污染。此外，硫化法处理工艺不可避免要析出一些有毒的硫化氢气体，而且对投入过量的硫化物还需要复加硫酸亚铁来除去。

中和法处理含锌、镉污水是采用投入碱性中和剂使溶液中的锌、镉分别以氢氧化锌、氢氧化镉的形式沉淀、分离，从而降低其水中的锌、镉浓度。如《有色金属工业废水处理》(朱竹年、唐锦涛主编，中国环境科学出版社1991年出版)第八章所述方法。由于锌、镉两种金属氢氧化物的沉淀性能相差很大，氢氧化锌的最佳沉淀的pH值为9.3，氢氧化镉的最佳沉淀的pH值为11.2，而在氢氧化镉沉淀的pH值下，在先沉淀的氢氧化锌会重新溶解，因而需要将两种金属的氢氧化物分别沉淀。即：调整污水的pH值至9.3左右——沉淀氢氧化锌——分离氢氧化锌——调整污水的pH值至11.2左右——沉淀氢氧化镉——调整溶液pH值至中性。这种方法可采用廉价的碱性中和剂作为处理剂而具有运行成本低的优点，但在处理过程中需要三次调整pH值、两次沉淀分离絮状的氢氧化物，其处理设施多、占地大、工艺复杂、流程太长。

一种处理质量好、设施费用和运行成本低的锌、镉污水处理方法一直是人们所追求的目标。此前，人们为处理锌、镉污水要么采取占地大、流程长的中和法、要么采用成本高的硫化法。

本发明的目的是提供一种处理质量好、工艺设施简单、处理时间短，运行成本低的锌、镉污水处理方法。

为实现上述目的，本发明采用的方法是：先用碱性中和剂加入污水中，使污水的pH值调整至8.6～8.8，让大部分的锌形成氢氧化锌、部分镉形成氢氧化镉沉淀，然后再向溶液中加入硫化剂使余下的镉、锌形成硫化镉、硫化锌沉淀，最后将沉淀的氢氧化锌、氢氧化镉、硫化锌、硫化镉分离除去。

在上述方法步骤中，最好在投加硫化剂时再加入少量的混凝剂聚丙烯酰胺(PAM)使絮状的氢氧化物、硫化物更好地沉淀。上述碱性中和剂最好是石灰乳；所述的硫化剂是硫化钠、硫化钡。

本发明的方法可按如下步骤进行：

A、投加碱性中和剂

在含有锌、镉的污水中加入碱性中和剂，使pH值达8.6-8.8。

B、投加硫化剂

按照硫与镉同等重量投入计算量的硫化剂，并搅拌数分钟。此时产生硫化镉沉淀、同时部分氢氧化锌与富余的硫结合转化成硫化锌而沉淀。

C、分离沉淀物

将上述处理液中的沉淀物分离后，便可获得净化水。

由于采用了上述方案，本发明与现有处理工艺相比具有如下有益效果：

1、经济效益好。由于本处理方法采用的碱性中和剂可使用廉价的石灰乳等充当，使大部分的锌形成氢氧化锌沉淀，与硫化法相比，相当于用廉价的碱性中和剂代替了大量价格昂贵的硫化剂。由于硫化剂用量很小，而且存在大量氢氧化锌，因此，无须象硫化法那样再复加硫酸亚铁等来除去水中多余的硫离子。因此处理剂费用可比硫化法降低45％；此外，由于硫化剂用量很小，还可用较廉价的硫化钡作为硫化剂使用而不会造成污染。

2、工艺设施简单、处理时间短：与中和法相比，由于不用多次调整溶液的pH值、多次沉淀，因此本发明处理工艺简单，周期短，工艺设施占地可减少50％以上；处理建设投资可减少50％以上。

3、处理质量好。由于污水中的锌、镉最终仍采用硫化剂进行处理，因此，处理质量不仅可达到硫化法处理净化程度高的效果，而且由于硫化剂用量大大减小，其硫化处理又是在较高的pH值下进行，因此产生的硫化氢的量相应大大减少。

下面结合实施例及其附图对本发明作进一步说明：

图1是实施例1工艺流程图。

实施例1(连续处理)：

工艺流程如图1所示，在连续处理系统中，锌、镉污水(含锌204mg/L，含镉4mg/L)以每小时10m³的流量注入的中和池中，并经硫化池、沉淀分离池后流出。其中中和池为0.5m³，硫化池为0.5m³，斜板沉淀分离池的面积为4m²。当污水流入中和池时，调节投入中和池的石灰乳的加料速率使中和池出水口的出水pH值保持在8.6-8.8；在硫化池中以每分钟55毫升的速率加入硫化钠水溶液(1公斤工业品级硫化钠溶于20升水中)，同时以每分钟150毫升的速率加入聚丙烯酰胺溶液(0.5％水溶液)；污水中絮状的氢氧化物、硫化物经沉淀分离池分离后，余下的水便可达到金属镉的总量小于0.14mg/L、金属锌的总量小于2.0mg/L的排放标准。

实施例2(周期处理)：

在20m³的池中注入10m³的锌、镉污水(含锌204mg/L，含镉20mg/L)，在搅拌下加入石灰乳，调节处理水pH值到8.7，加入硫化钠水溶液(1公斤工业品级硫化钠溶于20升水中)17升，待污水中絮状的氢氧化物、硫化物沉淀后，其上清液即可达到金属镉的总量小于0.14mg/L、金属锌的总量小于2mg/L的排放标准。