
在生產制造銅質散熱器作為核心,實際的生產制造時,很多黃銅件都要經過化學除油與酸洗,而且還有很多鋼鐵件需實施電鍍加工,加工時會產生一定量電鍍廢水,廢水中,往往含有很多有毒有害物質,如鐵離子、鋅離子、六價鉻和銅離子等。若未能有效處理這些廢水而直接排放,將造成極其嚴重的污染,甚至危害到水域附近居民身體健康。
1.廢水水質
以某電鍍車間產生的廢水為例,其水質情況為 :(1)六價鉻離子含量在1.0~7.0 mg/L范圍內,不符合國家標準(不超過0.5 mg/L);(2)總鉻含量在2.0~14.0 mg/L范圍內,不符合國家標準(不超過1.5 mg/L);(3)銅離子含量在9.0~950.0 mg/L范圍內,不符合國家標準(不超過1.0 mg/L);(4)鋅離子含量在16.0~1 800.0 mg/L范圍內,不符合國家標準(不超過5.0 mg/L);(5)pH值在2~12范圍內。
2.六價鉻還原
對于化學沉淀法,其基本原理為先在弱酸環(huán)境下將六價鉻還原成三價鉻,再將pH值調整至7以上,促使三價鉻形成沉淀物。還原時,pH值應控制在1.5~2.5范圍內,不同金屬離子的沉淀pH值有所不同,具體為 :(1)當pH值為5.5時,三價鉻離子開始沉淀,當pH值在6.3~6.5范圍內時,三價鉻離子大量沉淀,當pH值為9.2時,三價鉻離子重新溶解 ;(2)當pH值為5.8時,銅離子開始沉淀,當pH值為7.5時,銅離子大量沉淀 ;(3)當pH值為7.6時,鋅離子開始沉淀,當pH值為8.3時,鋅離子大量沉淀,當pH值超過11時,鋅離子開始溶解 ;(4)當pH值為2.8時,三價鐵離子開始沉淀,當pH值為3.5時,三價鐵離子大量沉淀。
根據(jù)以上pH值范圍,先添加酸將pH值調整至1.5~2.5開始對六價鉻實施還原,再添加堿促使生成的三價鉻開始生成沉淀。此時需要耗費大量酸、堿,提高成本,并且還會產生大量的污泥。對此,將硫酸亞鐵作為還原劑,能有效解決這一問題,這是因為該還原劑基本不會受到pH值作用影響,充分利用此特點在當pH值小于或等于6.5時,無須對pH值進行調整,即可完成六價鉻還原。二價鐵氧化生成三價鐵以后,和其他金屬離子共同存在的實際情況下,沉淀產生pH值將有所降低。氫氧化鐵能實現(xiàn)絮凝,為后續(xù)絮凝沉淀奠定良好基礎。充分借助硫酸亞鐵與三價鐵各自優(yōu)勢,可將發(fā)生絮凝沉淀時的pH值調整至6~8,這即為從排水口中流出的廢水pH值。
可見,將硫酸亞鐵作為還原反應的還原劑,能克服pH值造成的影響和干擾,同時減少運行過程中的成本。
3.銅離子、鋅離子與鉻離子沉淀
如前所述,這三種金屬離子開始大量產生沉淀的pH值在6~9范圍內,當三價鐵離子和其他金屬離子一同存在時,通常6~9的pH值范圍即可符合國家標準。
為加快沉淀速度,沉淀效率,需要選擇適宜的絮凝劑。經對比試驗可知,可采用PAM與PAC混合而成的絮凝劑。
以水質情況為依據(jù),通過試驗將PAC用量控制在0.1~0.2 g/L范圍內,將PAM用量控制在0.002~0.004 g/L范圍內。相比之下,PAM用量相對較小,生成沉淀的速度快,已經破壞的絮凝物可以二次絮凝,且具有良好的濾渣脫水性。其中,二次絮凝對本工程尤為重要,因為處理廠的反應池較低,而沉淀池很高,要采用泵機把廢水傳輸?shù)匠恋沓兀嵘龝r絮凝物必定遭到破壞,若沒有這一特點,則無法再次生成沉淀。為沉淀效率,按照淺層沉淀基本理論,隨池深的不斷減小,沉淀效率將越來越高,通過對蜂窩斜管的設置能縮短沉淀的用時,使出水水質達到預期。
此外,為進一步回用水整體質量,需要對完成沉淀的水實施二次過濾,到滿足回用要求為止。