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课程设计
（水污染控制技术课程设计专周）
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设计题目： 2000m3/d重金属（含Cr6+）废水处理设计起迄日期: 2011年5月30日~ 6月 3日指导教师:
目录
目录 (2)
1查阅资料 (1)
1.1废水来源 (1)
1.1.1重金属（含Cr6+）废水主要来源及特点 (1)
1.1.2机械加工重金属废水 (1)
1.1.3矿山冶炼重金属废水 (2)
2进水水质资料 (2)
3设计达到的排放标准及参数 (2)
3.1设计原则 (2)
4国内外处理方法简介及工艺路线的确定 (3)
4.1还原沉淀法 (3)
4.2电解法沉淀过滤 (3)
4.3生物法 (3)
4.4膜分离法 (4)
4.5黄原酸酯法 (4)
4.6光催化法 (4)
4.7槽边循环化学漂洗 (5)
4.8水泥基固化法处理中和废渣 (5)
5废水来源及特性 (5)
6工艺路线选择及确定 (6)
6.1设计原理 (6)
6.1.1二氧化硫还原法处理含铬废水 (6)
6.1.2工艺流程图 (6)
6.2调节池 (7)
6.2.1设计原理 (7)
6.2.2参数选取 (7)
6.2.3工艺尺寸 (7)
6.3反应池 (8)
6.3.1设计原理 (8)
6.3.2参数选取 (8)
6.3.3工艺尺寸 (9)
6.4平流沉淀池 (9)
6.4.1设计原理 (9)
6.4.2参数选取 (10)
6.5中间池 (11)
6.5.1设计原理 (11)
6.5.2工艺尺寸 (11)
6.6砂滤池 (11)
6.6.1设计原理 (11)
6.6.2参数选取 (11)
6.6.3工艺设备 (12)
6.7清水池 (12)
6.7.1设计原理 (12)
6.7.2工艺尺寸 (12)
7结论 (12)
8参考文献 (13)
1查阅资料
1.1废水来源
1.1.1重金属（含Cr6+）废水主要来源及特点
含金属离子的工业废水主要来源于机械加工、矿山开采业、钢铁及有色金属的冶炼以及部分化工企业。
1.1.2机械加工重金属废水
a.酸、碱废水和废液的来源和特性
含酸废水和废液主要来自重型机械厂、电器制造厂、汽车厂、锅炉厂、农机制造厂、标准件厂、工具厂等的酸洗钢材的酸洗车间；另外也有部分来自电器制造厂、电缆厂等的铜件、铝件酸洗以及仪表、电子器材、整流器等制造厂的酸洗不锈钢件工段；其他如硅片制造和某些专业厂的碳化硅、刚玉等的酸洗也排出含酸废水和废液。这些含酸废水中除含有硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸等外，还含有大量金属离子，如铁、铜、铝及部分添加剂等，根据生产工艺、酸洗、材质、操作条件等不同，其成分差异很大。一般钢铁件酸洗后的清洗废水中含酸浓度约为0.1~1.5mg/L。其他还有一些化工性质的机械厂在生产过程中也排出大量含酸废水或废液，但这部分废水或废液的成分比较单一，浓度也较高，比较容易处理或回收。另外，像工件电镀、印刷线路板等车间排出的含酸废水，成分虽然较复杂，但量较少，一般均在车间出口进行单独处理。
机械加工行业含碱废水和废液的量相对较少，主要来自工件酸洗前的碱洗、中和等工序，一般含有油和油污等，它与酸洗酸洗车间排出的含酸废水混合后，废水一般呈酸性。其他一部分含酸废水来自通风吸收洗涤塔、洗衣房、乙炔站以及零件清洗机等。
b含铅废水的来源和特性
机械工业含铅废水主要来自于铅蓄电池制造厂，以及铅蓄电池维修站、废电池回收站、电瓶车库等的生产排水，这部分废水往往还带有大量硫酸和机油等。另外，电镀车间镀铅、电泳涂漆中的染料和烧制铅玻璃等过程中的排水中也都含有少量铅或离子。
铅蓄电池制造厂排出的含铅水主要含有铅粉、铅离子和硫酸。其中铅粉主要来自蓄电池厂制粉、涂板等车间的淋洗水、洗布水、设备和场地的冲洗水，以及通风处除尘系统的洗涤水等
c电镀废水的来源和特性
电镀是利用化学的方法对金属和非金属表面进行装饰、防及获取某些新的性能的一种工艺过程。为了保证电镀产品的质量，使金属镀层具有平整光滑的良好外观并与其牢固结合，电镀时必须在镀件表面的附着液清洗干净。因此，电镀生产过程中必然排出大量废水。电镀废水的来源一般为：
镀件清洗水;废电镀液；其他废水包括冲刷车间地面、刷洗板极及通风设备冷凝水；由于镀槽渗漏或操作管理不当造成的跑、冒、滴、漏的各种槽液和排水；设备冷却水。冷却水在使用过程除温度升高以外，一般未受到重金属污染。
电镀废水的水质、水量与电镀生产的工艺条件、生产负荷、操作管理与用水方式等因素有关。电镀废水的水质复杂，成分不易被控制，其中含有铬、铜、镉、锌、金、银等金属离子和氰化物等毒性较大的物质，有些属于致癌、致畸、致突变的剧毒物质，对人类危害极大。因此，对于电镀废水必须认真进行回收处理，做到清楚或减少其对环境的污染，以保护环境。
1.1.3矿山冶炼重金属废水
有色金属采选或冶炼排水中含重金属离子成分比较复杂，因大部分有色金属和矿石中有伴生元素存在，所以废水中一般含有汞、镉、砷、铅、铜、锌、氟、氰等。这些污染成分排放到环境中去只能改变形态或被转移、稀释、积累，却不能降解，因而危害较大。有色冶金的废水中单位体积中的重金属含量不是很高，但废水量大，向环境排放的绝对量大。
2进水水质资料
3设计达到的排放标准及参数
3.1设计原则
按照国家有关环保治理的设计规范、标准、要求进行设计，确保各种污染物经治理设施处理后达到国家《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的一级排放标准。
2、主要规范、标准及依据
（1）《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的一级标准。
3、达到的排放标准
设计的废水排放标准执行《污水综合排放标准》（GB8978-1996）表1及表4中的一
4国内外处理方法简介及工艺路线的确定
4.1还原沉淀法
化学还原法是利用硫酸亚铁、亚硫酸盐、二氧化硫等还原剂，将废水中的六价铬还原为三价铬离子，再加碱调整pH值，使三价铬形成氢氧化铬沉淀除去[9]。工艺流程图如图：
含铬废水调节池反应槽沉淀槽过滤池排放
污泥
污泥脱水
图1 含铬废水化学还原法处理流程图
化学还原法的设备投资和运行费用较低，主要用于间歇处理。调节池及反应池可分为两格交替使用，搅拌采用机械或水泵搅拌为宜，不宜采用空气搅拌，以免SO2气体外逸扩散而影响环境。沉淀采用斜板（管）沉淀池，表面负荷取3~4m3/（m2.h），并投加2~5mg/L的高分子絮凝剂PAM。
4.2电解法沉淀过滤
电镀含铬废水首先经过格栅去除较大颗粒的悬浮物后自流至调节池，均衡水量水质，然后由泵提升至电解槽电解，在电解过程中阳极铁板溶解成亚铁离子，在酸性条件下亚铁离子将六价铬离子还原成三价铬离子，同时由于阴极板上析出氢气，使废水pH 值逐步上升，最后呈中性。此时Cr3+ 、Fe3+ 都以氢氧化物沉淀析出，电解后的出水首先经过初沉池，然后连续通过（废水自上而下）两级沉淀过滤池。一级过滤池内有填料：木炭、焦炭、炉渣；二级过滤池内有填料：无烟煤、石英砂。污水中沉淀物由过滤池填料过滤、吸附，出水流入排水检查井。而后通过泵进入循环水池作为冷却用水。过滤用的木炭、焦炭、无烟煤、炉渣定期收集在锅炉房掺烧。
4.3生物法
生物法治理含铬废水，国内外都是近年来开始的。生物法是治理电镀废水的高新生物技术，适用于大、中、小型电镀厂的废水处理，具有重大的实用价值，易于推广。国内外对SRB菌(硫酸盐还原菌)、SR系列复合功能菌、SR复合能菌、脱硫孤菌、脱色杆菌(Bac.Dechromaticans)、生枝动胶菌(Zoolocaramiger a)、酵母菌、含糊假单胞菌、荧光假单胞菌、乳链球菌、阴沟肠杆菌、铬酸盐还原菌等进行研究，从过去的单一菌种到现在多菌种的联合使用，使废水的处理从此走向清洁、无污染的处理道路。将电镀废水与
其它工业废弃物及人类粪便一起混合，用石灰作为凝结剂，然后进行化学—凝结—沉积处理。研究表明，与活性的淤泥混合的生物处理方法，能除去Cr6+和Cr3+，NO3氧化成NO3-.已用于埃及轻型车辆公司的含铬废水的处理.
生物法处理电镀废水技术，是依靠人工培养的功能菌，它具有静电吸附作用、酶的催化转化作用、络合作用、絮凝作用、包藏共沉淀作用和对pH值的缓冲作用。该法操作简单，设备安全可靠，排放水用于培菌及其它使用；并且污泥量少，污泥中金属回收利用；实现了清洁生产、无污水和废渣排放。投资少，能耗低，运行费用少。
4.4膜分离法
膜分离法以选择性透过膜为分离介质，当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差等)时，原料侧组分选择性透过膜，以达到分离、除去有害组分的目的。目前，工业上应用的较为成熟的工艺为电渗析、反渗透、超滤、液膜。别的方法如膜生物反应器、微滤等尚处于基础理论研究阶段，尚未进行工业应用。电渗析法是在直流电场作用下，以电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性，从而使废水得到净化。反渗透法是在一定的外加压力下，通过溶剂的扩散，从而实现分离。超滤法也是在静压差推动下进行溶质分离的膜过程。液膜包括无载体液膜、有载体液膜、含浸型液膜等。液膜分散于电镀废水时，流动载体在膜外相界面有选择地络合重金属离子，然后在液膜内扩散，在膜内界面上解络，重金属离子进入膜内相得到富集，流动载体返回膜外相界面，如此过程不断进行，废水得到净化。
膜分离法的优点：能量转化率高，装置简单，操作容易，易控制、分离效率高。但投资大，运行费用高，薄膜的寿命短。主要用于回收附加值高的物质，如金等。电镀工业漂洗水的回收是电渗析在废液处理方面的主要应用，水和金属离子可达到全部循环利用，整个过程可在高温和更广的pH值条件下运行，且回收液浓度可大大提高，缺点为仅能用于回收离子组分。液膜法处理含铬废水，离子载体为TBP(磷酸三丁酯)，Span80为膜稳定剂，工艺操作方便，设备简单，原料价廉易得。也有选用非离子载体，如中性胺，常用Alanmine336(三辛胺)，用2%Span80作表面活性剂，选用六氯代1，3-丁二烯(19%)和聚丁二烯(74%)的混合物作溶剂，分离过程分为：萃取、反萃等步骤.近来，微滤也有用于处理含重金属废水，可去除金属电镀等工业废水中有毒的重金属如镉、铬等.
4.5黄原酸酯法
70年代,美国研制成新型不溶重金属离子去除剂ＩＳＸ[14～16],使用方便,水处理费用低。ＩＳＸ不仅能脱除多种重金属离子,而且在酸性条件下能将Ｃｒ6+还原为Ｃｒ3+,但稳定性差。不溶性淀粉黄原酸酯[17]脱除铬的效果好,脱除率>99%,残渣稳定,不会引起二次污染。钟长庚[18,19]等人用稻草代替淀粉制成稻草黄原酸酯,处理含铬废水,铬的脱除率高,很容易达到排放标准。研究者认为稻草黄原酸酯脱除铬是黄原酸铬盐、氢氧化铬通过沉淀、吸附几种过程共同起作用,但黄原酸铬盐起主要作用。此法成本低,反应迅速,操作简单,无二次污染。
4.6光催化法
光催化法是近年来在处理水中污染物方面迅速发展起来的新方法,特别是利用半导
体作催化剂处理水中有机污染物方面已有许多报道。以半导体氧化物(ＺｎＯ/ＴｉＯ2)为催化剂,利用太阳光光源对电镀含铬废水加以处理,经90ｍｉｎ太阳光照(1182.5Ｗ/ｍ2),使六价铬还原成三价铬,再以氢氧化铬形式除去三价铬,铬的去除率达99%以上。
4.7槽边循环化学漂洗
这一技术由美国ＥＲＧ/Ｌａｎｃｙ公司和英国的ＥｆｆｌｕｅｎｔＴｒｅａｔｍｅｎｔＬａｎｃｙ公司开发,故也叫Ｌａｎｃｙ法。它是在电镀生产线后设回收槽、化学循环漂洗槽及水循环漂洗槽各一个,处理槽设在车间外面。镀件在化学循环漂洗槽中经低浓度的还原剂(亚硫酸氢钠或水合肼)漂洗,使90%的带出液被还原,然后镀件进入水漂洗槽,而化学漂洗后的溶液则连续流回处理槽,不断循环。加碱沉淀系在处理槽中进行,它的排泥周期很长[22]。广州电器科学研究所开发了分别适用于各种电镀废水的三大类体系的槽边循环化学漂洗处理工艺,水回用率高达95%、具有投药少、污泥少且纯度高等优点。有时,用槽边循环和车间循环相结合。
4.8水泥基固化法处理中和废渣
对于暂时无法处理的有毒废物,可以采用固化技术,将有害的危险物转变为非危险物的最终处置办法。这样,可避免废渣的有毒离子在自然条件下再次进入水体或土壤中,造成二次污染。当然,这样处理后的水泥固化块中的六价铬的浸出率是很低的。
综上所述：根据题目设计要求，含铬废水2000m3/d，Cr=80mg/l，电镀废水pH一般为4左右，呈酸性，适宜采用亚硫酸盐处理废水。所以从以上阐述的各个处理方法的实际情况以及经济、技术实用程度、可行性等方面来考虑，选择采用化学法进行间歇处理，同时采用亚硫酸盐还原法将六价铬还原为三价铬。此外在国外处理含铬废水工艺中化学法约占90%以上，中国各种电镀废水处理工艺中化学法约占40%.
5废水来源及特性
含铬废水主要来源于电镀生产过程中的镀件情况、镀液过滤、废液排放等，废水中主要含三价铬、六价铬以及各种金属离子、酸、碱和各种助剂。废水流量随生产规模和工艺而异，这些废水主要来自镀件的清洗水、地面及设备的清洗水、由于镀槽渗漏或操作管理不当造成的跑、冒、滴、漏的各种槽液和排水及其他废水。如果这些废液不加以处理而直接排放，将严重地污染水体，对人民生活、农副业生产和人体健康造成严重危害。
六价铬是很容易被人体吸收的，它可通过消化、呼吸道、皮肤及粘膜侵入人体。有报道，通过呼吸空气中含有不同浓度的铬酸酐时有不同程度的沙哑、鼻粘膜萎缩，严重时还可使鼻中隔穿孔和支气管扩张等。经消化道侵入时可引起呕吐、腹疼。经皮肤侵入时会产生皮炎和湿疹。危害最大的是长期或短期接触或吸入时有致癌危险。
6工艺路线选择及确定
6.1设计原理
6.1.1二氧化硫还原法处理含铬废水
原理依据如下
S+O2??→
←??SO2
SO2+H2O ??→
←??H2SO3
H2Cr2O7+3H2SO3??→
←??Cr2(SO4)3+4H2O3
Cr2(SO4)3+6NaOH??→
←??2Cr(OH)3↓
H2SO3+2NaOH??→
←??Na2SO3+2H2O
Na2SO3+1
2O2??→
←??Na2SO4
6.1.2工艺流程图
6.2调节池
6.2.1设计原理
由于电镀废水的水量不稳定，设置调节池的目的是使水质和水量保持相对稳定，有利于后续处理单元的有效运行。
6.2.2参数选取
调节池设计水位不能高于进水管的最高水位，最低水位可按的要求设计，池深一般为2m左右，但实际中选用的调节池还应视实际情况留有余地，通常将计算出的调节池的容积剩以1.1~1.2的系数。调节池的时间一般取4~8h，因此在此选用6h的调节池。要注意最后设计要超高0.3~0.5 m3。
池形为长方形停留时间6h
6.2.3工艺尺寸
水量：2000 m3/d q=2000/24=83.33 m3/h
V=qT=83.33×6=499.98 m3
实际设计容量V实际=V×1.1=549.978 m3V实际取550 m3
有效水深H=5m
横截面积S=V/H=550/5=110㎡池宽B=8m
池长L=S/B=110/8=13.75m L取14m
调节池尺寸长度*宽度*高度=14m*8m*5.5m 调节池结构如图：
图2 水量调节池结构示意图
6.3反应池
6.3.1设计原理
反应池内进行还原反应和絮凝反应，在流程上分前后两格，前一格进行六价铬的还原反应，后一格进行氢氧化物的沉淀生成反应，前后两格用又能够底部开口的隔板隔开，反应过程进行机械搅拌。反应池结构如图：
反应池中根据化学反应的不同加入各种药剂，以实现pH值调节，六价铬的还原以及氢氧化铬的生成过程。为了促使反应物得充分接触，反应池应设置混合设备。由于生成的氧化铬絮体不易沉降，在进入沉淀池之前应在反应池中投加絮凝剂帮助絮体增大，以利于后续沉淀单元的处理。
6.3.2参数选取
(1)还原反应
pH值含铬废水一般在3~5，这样在不用调节pH的情况下直接用NaHSO3还原Cr6+为Cr3+ ，若pH值不适合则投加酸调节。
表1 亚硫酸盐与六价铬的投量比
序号亚硫酸盐种类投量比（质量比）
理论值实际使用量
1 Cr(Ⅵ)∶NaHSO3 1∶3 1∶4～5
2 Cr(Ⅵ)∶Na2SO
3 1∶3.6 1∶4～5
3 Cr(Ⅵ)∶Na2S2O5 1∶2.7
4 1∶3.5～4
表2 硫酸亚铁处理含铬废水的运行条件
序号 Cr6+/mg/l 加药前调pH 值
投药量（质量比）Cr6+∶
FeSO4?7H2O 反应后
调节
pH 值
通气时间
min
备注 1 ≤25 ＜4 1∶40～1∶50 7～8
搅拌混匀即可 所需压缩空气量为0.2m3/min.m 3(废水)，压力80～120kPa 。
2 25～50 1∶35～1∶40 10～20
3 50～100 1∶25～1∶35 15～30
4
≥100
1∶16～1∶30
15～30
(2)絮凝反应
沉淀Cr(OH)3的最佳pH 值为7~9，所以选择pH 值为8 停留时间 30min
6.3.3工艺尺寸
还原反应池有效容积 V=500 m 3
水深H=5m 超高0.5m 长14m 宽8m 高5.5m L ×B × H=14m ×8m ×5.5m 絮凝反应池与还原反应池设计相同，中间用底部开口的隔板隔开。
6.4平流沉淀池
6.4.1设计原理
平流沉淀池利用污水从沉淀池一段流入，按水平方向沿沉淀池长度从另一端流出，污水在沉淀池内水平流动时，污水中的悬浮物在重力作用下沉淀，与污水分离。沉淀池至少每天徘泥一次，一面污泥板结堵塞排泥管。沉淀池结构 如图：
图
平流沉淀池
1—驱动装置；2—刮渣板；3—浮渣槽；4—刮泥板；5—排泥管
6.4.2参数选取
①沉淀部分有效容积 500 m 3 ②沉淀池表面积 142.9㎡ ③沉淀部分有效水深 3.5m ④沉淀池宽度 5m ⑤沉淀池长度 28.58m
⑥已知污水中含有Cr6+浓度为80mg/L ，则污泥体积最大为： Vmax=80×500/1000=40 m 3
⑦污泥斗容积：污泥斗设在沉淀池的进水端，采用重力排泥，排泥管伸入污泥斗底部，为防止污泥斗底部积泥，污泥斗底部尺寸一般小于0.5m ，污泥斗倾角大于60°
V 污泥斗= V=h 4(a 2+a 12+aa 1)/3 式中V —污泥斗容积（m 3）；
a —沉淀池污泥斗上口边长（m ）； 取5 a 1—沉淀池污泥斗下口边长（m ），一般采用0.4~0.5m ；这里取0.4 h 4—污泥斗高度（m ）。
h 4=tan α（B －0.4）/2=4m α取60度
V=h 4(a 2+a 12+aa 1)/3=36.21 m 3＜40 m 3 所以设两个污泥斗 沉淀池总高为 H= h 1+h 2+h 3+h 4 h 1—沉淀池超高（m ），一般采用0.3~0.5； h 2—沉淀区高度（m ） h 3—缓冲层高度（m ），一般采用0.3m ； h 4—污泥部分高度（m ）
H=0.3＋3.5＋0.3＋4=8.1（m ）
设流入口距挡板0.5m，流出口距挡板0.5m，则沉淀池总长
L=0.5＋0.3＋28.58=29.38（m）
6.5中间池
6.5.1设计原理
中间水池的作用为沉淀池出水储池，同时用作过滤器水泵集水池。
6.5.2工艺尺寸
有效容积500 m3
尺寸L×B×H=14m×8m×5m
6.6砂滤池
6.6.1设计原理
砂滤器的作用是去除沉淀单元未能有效去除的微小絮体，进一步降低处理废水重金属离子浓度，保证达标排放或回用要求。一般可采用PE微孔管过滤、重力式过滤或压力式过滤。PE微孔过滤精度高，经过滤出水浊度可低于0.5 mg/L，但微孔管容易堵塞，需经常反冲洗和定期酸洗，每3年应更换一次。重力式过滤和压力式过滤操作简单方便，但过滤精度不及PE管，出水浊度在1～1.5 mg/L。压力式过滤在中小规模工业废水处理中使用较多。选用砂滤器，石英砂单层滤料。
6.6.2参数选取
滤层厚度h 2.0 m
承托层厚h′900 mm,分4层
正常滤速v 8 m/h
强制滤速v′16 m/h
工作周期T 1h
反冲强度15 L/(m2·s)
反冲时间 5 min
反冲洗水处理后水
6.6.3工艺设备
①滤池总面积：
vT
Q
F =
式中F —滤池总面积（m2）; Q —设计水量（m3/d ）;
v —设计滤速（m/h ）,石英砂单层滤料一般采用8~10m/h ， 双层滤料一般采用10~14m/h; T —滤池每日的实际工作时间（h ）； 设计中选用单层滤料石英滤池，取v=8m/h ：
②滤池直径D
取D=9m 校核流速
符合要求（5-10 m/h ）
③两台二次提升泵（1台使用，1台备用）
6.7清水池
6.7.1设计原理
用于储存过滤后的净化水，调解处理与回用之间的平衡。对处理后的污水指标进行
监测，同时调节pH 值，使其达到排放标准。一旦废水中金属离子含量达不到处理要求，用泵打回调节池重新处理。
6.7.2工艺尺寸
有效容积 500 m 3
尺 寸 L ×B ×H=14m ×8m ×5m
7结论
通过以上处理工艺处理含铬废水，出水水质达到国家《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的一级排放标准，说明此工艺可行。
2
. 62.5 8
500 m F = =
m
S
D 92 . 8 14
. 3 5 . 62 4 4 = ? =
=
π
h
m D
Q
v / 0 . 8 86 . 7 9
14 . 3 500 4 4 2
2
≈ = ? ? =
=
π
8参考文献
1.孙华 . 涂镀三废处理工艺与设备 . 北京：化学工业出版社，2006.2
2.贾金平，谢艾少，陈虹锦 . 电镀废水处理技术及工程实例 . 第二版 . 北京化学工业出版社 . 2008.8
3.钱小青，葛艾英，赵由才 . 冶金过度废水处理与利用 . 北京 . 冶金工业出版社 . 2008
4.王燕飞 . 水污染控制技术 . 第二版 . 北京 . 化学工业出版社2008.4
5.王国华，任鹤云 . 工业废水处理工程设计与实例北京化学工业出版社 2004.10 6赵庆良李伟光主编《特种废水处理技术》哈尔滨哈尔滨工业大学出版社 2008.06 7柴晓利冯沧等主编《环境工程专业毕业设计指导》北京化学工业出版社 2008.05 8曾科陆少鸣主编《污水处理厂设计与运行》北京化学工业出版社 2001.07
金属矿山废水废渣处理新技术院系:城建给排水工程学号：111824224 ：熊聪 摘要：随着经济建设的快速发展，我国金属矿山废水产生的环境问题日益严重，金属矿山废水的污染已成为制约矿业经济可持续发展的主要因素之一。概述了矿山酸性废水的形成及危害，重点介绍了几种常见的处理矿山酸性废水的处理技术如中和法、硫化物沉淀法、吸附法、离子交换法和人工湿地法，同时介绍了它们的原理、特点和存在的问题，在此基础上，对矿山酸性废水处理技术的研究，并介绍了几种金属矿山废水处理的新技术以及实例。 关键词：金属矿山废水废渣处理新技术 Abstract：With the rapid development of economic construction, the metal mine waste water environment problem is increasingly serious, metal mine waste water pollution has become one of the main factors restricting the sustainable development of mining economy. Formation and harm of the acidic mining waste water are summarized, mainly introduces several common treatment of acidic mining waste water treatment technologies such as neutralization, sulfide precipitation, adsorption, ion exchange method and the method of artificial wetland, and introduces the principle, characteristics and existing problems, and on this basis, the study of acidic mining waste water treatment technology, and introduces several kinds of metal mine wastewater treatment technology and examples. Keywords：Metal mine Waste water Conduct The new technology 一、金属矿山废水的形成及危害 1.1金属矿山废水的形成 在大部分金属矿物开采过程中会产生大量矿坑涌水。当矿石或围岩中含有的硫化物矿物与空气、水接触时，矿坑涌水就会被氧化成酸性矿坑废水。酸性矿坑水极易溶解矿石中的重金属，造成矿坑水中重金属浓度严重超标。同时在雨水的冲刷作用下废石堆和尾矿也产生大量含有高浓度重金属的酸性淋滤水。 1.2金属矿山废水的危害 金属矿山矿山酸性废水中含有大量的有害物质，一般不能直接循环利用，矿
重金属废水反应原理及控制条件 1．含铬废水 前处理废水包括镀前准备过程中的脱脂、除油等工序产生的清洗废水，主要污染物为有机物、悬浮物、石油类、磷酸盐以及表面活性剂等。 电镀含铬废水的铬的存在形式有Cr6+和Cr3+两种，其中以Cr6+的毒性最大。含铬废水的处理方法较多，常用的有化学法、电解法、离子交换法等。 电镀废水中的六价铬主要以CrO 42－和Cr 2 O 7 2－两种形式存在，在酸性条件下，六价铬主 要以Cr 2O 7 2-形式存在，碱性条件下则以CrO 4 2－形式存在。六价铬的还原在酸性条件下反应较 快，一般要求pH＜4，通常控制pH2.5～3。常用的还原剂有：焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚
硫酸氢钠、连二亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸亚铁、二氧化硫、水合肼、铁屑铁粉等。还原后Cr3+以Cr（OH） 3 沉淀的最佳pH为7～9，所以铬还原以后的废水应进行中和。 （1）亚硫酸盐还原法 目前电镀厂含铬废水化学还原处理常用亚硫酸氢钠或亚硫酸钠作为还原剂，有时也用焦磷酸钠，六价铬与还原剂亚硫酸氢钠发生反应： 4H 2CrO 4 +6NaHSO 3 +3H 2 SO 4 ==2Cr 2 （SO 4 ） 3 +3Na 2 SO 4 +10H 2 O 2H 2CrO 4 +3Na 2 SO 3 +3H 2 SO 4 ==Cr 2 （SO 4 ） 3 +3Na 2 SO 4 +5H 2 O 还原后用NaOH中和至pH=7～8，使Cr3+生成Cr（OH） 3 沉淀。 采用亚硫酸盐还原法的工艺参数控制如下： ①废水中六价铬浓度一般控制在100～1000mg/L； ②废水pH为2.5～3 ③还原剂的理论用量为（重量比）：亚硫酸氢钠∶六价铬=4∶1 焦亚硫酸钠∶六价铬=3∶1 亚硫酸钠∶六价铬=4∶1 投料比不应过大，否则既浪费药剂，也可能生成 ［Cr 2（OH） 2 SO 3 ］2－而沉淀不下来； ORP= 250～300mv ④还原反应时间约为30min； ⑤氢氧化铬沉淀pH控制在7～8，沉淀剂可用石灰、碳酸钠或氢氧化钠，可根据实际情况选用。 2.含氰废水 含氰废水来源于氰化镀铜、碱性氰化物镀金、中性和酸性镀金、氰化物镀银、氰化镀铜锡合金、仿金电镀等含氰电镀工序，废水中主要污染物为氰化物、重金属离子（以络合态存在）等。 氰化镀铜，氰化镀铜作为暂缓淘汰镀铜方式，主要组分，氰化亚铜，氰化钠，Cu（CN） 2- 以络离子形式存在，铜离子被氧化，氰化物也被氧化，而Fe(CN) 6 4- 被氧化后仍然以络离 子存在，所以氰离子并不能解离氧化，增加了破氰难度。 氰化物镀锌，在镀锌工艺中占比不高。采用碱性氯化法，分两阶段破氰，第一阶段为不完全氧化将氰氧化成氰酸盐： CN?+OCl?+H 2 O==CNCl+2OH??
概述 电镀是利用化学和电化学方法在金属或在其它材料表面镀上各种金属。电镀技术广泛应用于机 器制造、轻工、电子等行业。 电镀废水的成分非常复杂，除含氰(CN-)废水和酸碱废水外，重金属废水是电镀业潜在危害性极大的废水类别。根据重金属废水中所含重金属元素进行分类，一般可以分为含铬(Cr)废水、含镍(Ni)废水、含镉(Cd)废水、含铜(Cu)废水、含锌(Zn)废水、含金(Au)废水、含银(Ag)废水等。电镀废水的治理在国内外普遍受到重视，研制出多种治理技术，通过将有毒治理为无毒、有害转化为无害、回收贵重 金属、水循环使用等措施消除和减少重金属的排放量。随着电镀工业的快速发展和环保要求的日益提高， 目前，电镀废水治理已开始进入清洁生产工艺、总量控制和循环经济整合阶段，资源回收利用和闭路循环 是发展的主流方向。 1电镀重金属废水治理技术的现状 1 .1化学沉淀 化学沉淀法是使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物的方法，包括中和沉 法和硫化物沉淀法等。 1.1.1中和沉淀法 在含重金属的废水中加入碱进行中和反应，使重金属生成不溶于水的氢氧化物沉淀形式加以分离。 中和沉淀法操作简单，是常用的处理废水方法。实践证明在操作中需要注意以下几点[1]：(1)中和沉淀后，废水中若pH值高，需要中和处理后才可排放；(2)废水中常常有多种重金属共存，当废水中含有Zn、Pb、Sn、Al等两性金属时，pH值偏高，可能有再溶解倾向，因此要严格控制pH值，实行分段沉淀； (3)废水中有些阴离子如：卤素、氰根、腐植质等有可能与重金属形成络合物，因此要在中和之前需经过 预处理；(4)有些颗粒小，不易沉淀，则需加入絮凝剂辅助沉淀生成。 1.1.2硫化物沉淀法 加入硫化物沉淀剂使废水中重金属离子生成硫化物沉淀除去的方法。与中和沉淀法相比，硫化物 沉淀法的优点是：重金属硫化物溶解度比其氢氧化物的溶解度更低，而且反应的pH值在7—9之间，处理后的废水一般不用中和。硫化物沉淀法的缺点是[2]：硫化物沉淀物颗粒小，易形成胶体；硫化物沉淀剂本身在水中残留，遇酸生成硫化氢气体，产生二次污染。为了防止二次污染问题，英国学者研究出了改进的硫化物沉淀法，即在需处理的废水中有选择性的加入硫化物离子和另一重金属离子(该重金属的硫化物离子平衡浓度比需要除去的重金属污染物质的硫化物的平衡浓度高)。由于加进去的重金属的硫化物比废水中的重金属的硫化物更易溶解，这样废水中原有的重金属离子就比添加进去的重金属离子先分离出来，同时防止有害气体硫化氢生成和硫化物离子残留问题。 1.2氧化还原处理 1.2.1化学还原法
重金属废水反应原理及控制条件 1.含铬废水 (2) 2.含氰废水 (3) 3.含镍废水 (4) 4.含锌废水 (5) 5.含铜废水 (6) 6.含砷废水 (8) 7.含银废水 (9) 8.含氟废水 (10) 9.含磷废水 (11) 10.含汞废水 (11) 11.氢氟酸回收 (14) 12.研磨废水 (14) 13.晶体硅废水 (15) 14.含铅废水 (17) 15.含镉废水 (17)
1．含铬废水 前处理废水包括镀前准备过程中的脱脂、除油等工序产生的清洗废水，主要污染物为有机物、悬浮物、石油类、磷酸盐以及表面活性剂等。 电镀含铬废水的铬的存在形式有Cr6+和Cr3+两种，其中以Cr6+的毒性最大。 含铬废水的处理方法较多，常用的有化学法、电解法、离子交换法等。 电镀废水中的六价铬主要以CrO 42－和Cr 2 O 7 2－两种形式存在，在酸性条件 下，六价铬主要以Cr 2O 7 2-形式存在，碱性条件下则以CrO 4 2－形式存在。六价铬 的还原在酸性条件下反应较快，一般要求pH＜4，通常控制pH2.5～3。常用的还原剂有：焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、连二亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸亚铁、二氧化硫、水合肼、铁屑铁粉等。还原后Cr3+以Cr（OH） 3沉淀的最佳pH为7～9，所以铬还原以后的废水应进行中和。 （1）亚硫酸盐还原法 目前电镀厂含铬废水化学还原处理常用亚硫酸氢钠或亚硫酸钠作为还原剂，有时也用焦磷酸钠，六价铬与还原剂亚硫酸氢钠发生反应： 4H 2CrO 4 +6NaHSO 3 +3H 2 SO 4 ==2Cr 2 （SO 4 ） 3 +3Na 2 SO 4 +10H 2 O 2H 2CrO 4 +3Na 2 SO 3 +3H 2 SO 4 ==Cr 2 （SO 4 ） 3 +3Na 2 SO 4 +5H 2 O 还原后用NaOH中和至pH=7～8，使Cr3+生成Cr（OH） 3 沉淀。 采用亚硫酸盐还原法的工艺参数控制如下： ①废水中六价铬浓度一般控制在100～1000mg/L； ②废水pH为2.5～3 ③还原剂的理论用量为（重量比）：亚硫酸氢钠∶六价铬=4∶1 焦亚硫酸钠∶六价铬=3∶1 亚硫酸钠∶六价铬=4∶1 投料比不应过大，否则既浪费药剂，也可能生成 ［Cr 2（OH） 2 SO 3 ］2－而沉淀不下来； ORP= 250～300mv
三种常见的处理方法的比较 一、石灰中和法 1.1基本原理 石灰中和反应法是在含重金属离子废水中投加消石灰C a( O H ) : , 使它和水中的重金属离子反应生成离子溶度积很小的重金属氢氧化物。通过投药量控制水中P H 值在一定范围内, 使水中重金属氢氧化物的离子浓度积大于其离子溶度积而析出重金属氢氧化物沉淀, 达到去除重金属离子, 净化废水的目的。 将废水收集到废水均化调节池,通过耐腐蚀自吸泵将混合后的废水送至一次中和槽,并且在管路上投加硫酸亚铁溶液作为砷的共沉剂(添加量为Fe/As=10),同时投加石灰乳进行充分搅拌反应,搅拌反应时间为30 min,石灰乳投加量由pH 计自动控制,使一次中和槽出口溶液pH值为7.0;为了使二价铁氧化成三价铁,产生絮凝作用,在一次中和槽后设置氧化槽,进行曝气氧化,经氧化后的废水自流至二次中和槽,再投加石灰乳,石灰乳投加量由pH计自动控制,使二次中和槽出口溶pH值为9～11;在二次中和槽废水出口处投加3号凝聚剂(投加浓度为10 mg/L),处理废水自流至浓密机,进行絮凝、沉淀;上清液自流至澄清池,传统的石灰中和处理重金属废水流程如下： 石灰一段中和及氢氧化钠二段中和时，各种重金属去除率随pH不同而沉淀效果不同，不同的金属的溶度积随PH不同而不同。同一PH所以对重金属的沉淀效果不一样，而废水中的重金属通常不只一种，根据重金属的含量在进水时把配合调到某金属在较低ph溶度积最高时对应的PH。加石灰乳进行中和反应，沉淀废水中的大部分金属。上清液进入下一个调节池，进入调节PH ，进入二次中和反应池，除去剩余的重金属离子。 1.2 石灰中和沉淀的优缺点 采用石灰石作为中和剂有很强的适应性,还具有废水处理工艺流程短、设备简单石灰就地可取,价格低廉,废水处理费用很低,渣含水量较低并易于脱水等优点，但是,石灰中和处理废水后,生成的重金属氢氧化物———矾花,比重小,在强搅拌或输送时又易碎成小颗粒,所以它的沉降速度慢。往往会在沉降分离过程中随水流外溢,又使处理后的废水浊度升高,含重金属离子仍然超标。要求废水不含络合剂如C N 一、N H 。等, 否则水中的重金属离子就会和络合剂发生络合反应, 生成以重金属离子为中心离子以络合剂为配位体的复杂而又稳定的络离子, 使废水处理变得复杂和困难。已沉降的矾花中和渣泥的含水率极高(达99%以上),其过滤脱水性能又很差,加上组成复杂、含重金属品位又低,这给综合回收利用与处置带来了困难,甚至造成二次污染。此外，渣量大，不利于有价金属的回收，也易造成二次污染II。用石灰水处理的重金属废水。由于不同重金属与OH的结合在同一PH下不同,同一金属在不同PH下的溶度积不同。所以，用传统的石灰法处理重金属含量较多的复杂的废水，显然不行，首先某些重金属不能达标排放，其次，处理废水中含钙比较多。在冶炼厂，很难循环使用。 二、硫化沉淀法
本文介绍含镍电镀废水处理方案，通过化学沉淀法，可以把镍处理至表三标准，镍浓度处理至0.1mg/L以下。 l 工具/原料 l 含镍电镀废水 l 化学镀镍废水 l 锌镍合金处理剂 l 重金属捕集剂 l 聚合氯化铝PAC、聚丙乙烯酰胺PAM、氢氧化钠 l 方法/步骤 1.含镍电镀废水介绍含镍电镀废水是指电镀镍时所产生的清洗水，一般分为电镀镍废水和化学镀镍废水，电镀镍废水是指通过电镀把金属镍镀在金属基底上，例如以铜为基底；化学镀镍 废水是指通过化学氧化还原的方法把镍镀在基底上，基底多为塑料等非导体。电镀镍废水的成分比较简单，一般多为镍离子以及硫酸根等，化学镀镍废水成分复杂， 除了镍离子外，废水中还含有大量的络合剂，比如柠檬酸、酒石酸、次磷酸钠等。 2.含镍电镀废水处理标准在电镀废水处理标准中，国家表一标准要求镍排放标准不高于1m g/L，国家表二标准要求不高于0.5mg/L，国家表三标准要求不高于0.1mg/L，《电镀废水治理工程规范》中要求含镍废水需要单独收集，并且镍需要处理至标准才能排放至综合池。 3.针对电镀含镍废水以及化学镀镍废水，可采用化学沉淀法进行处理，化学沉淀法不需要复杂的设备。其中，电镀含镍废水可以直接采用加碱至11，PAC混凝，PAM絮凝沉淀出水，镍即可达标，如果含镍废水中混有前处理废水，那么需要在加碱之后的出水加入少量重金属捕集剂重金属捕集剂进行螯合反应，重金属捕集剂重金属捕集剂可以把镍离子从低浓度处理至达标。 对于化学镀镍废水，由于废水中存在大量的络合剂，络合剂与镍离子形成络合小分子溶解于废水中，因此直接加碱不能沉淀，通过加入锌镍合金处理剂进行反应，可以破坏络合健的结构，通过螯合反应与镍离子结合，再通过混凝絮凝沉淀，把镍离子去除。 4.根据含镍电镀废水处理方案，设计相应的含镍废水处理工艺。对于电镀镍废水，采用两步法处理比较划算，即先用氢氧化钠进行沉淀一次以后，再加入 重金属捕集剂重金属捕集剂螯合沉淀。 5.对于化学镀镍废水，可以通过一步法直接加锌镍合金处理剂进行螯合沉淀，把镍离子去除。 l 注意事项 l 电镀镍废水与化学镀镍废水，镍的种类不一样，处理方法也不同 l 注意在破坏络合剂时，有时也可以采用氧化破络的办法
医院污水处理技术指南 第1章总则 1.1 编制目的 为贯彻《中华人民国水污染防治法》和《中华人民国传染病防治法》，防止医院排放污水对环境的污染，规医院污水处理设施的建设和运行管理，促进医院污水处理达标排放，配合国家推进医院污水处理设施建设和即将颁布的《医疗机构水污染物排放标准》的实施，编制本技术指南。 指南根据医院性质、规模和污水排放去向，并兼顾各地情况，进行分类指导。为医院污水处理设施建设提供技术支持，供卫生、环保、建设等有关部门参考。 1.2 适用围 1.2.1 本指南适用于综合医院、中医医院、中西医结合医院、民族医院和专科医院（传染病医院（包括结核病医院）、心血管病医院、肿瘤医院、口腔医院、妇产科医院和精神病医院等等）各类医院污水的处理。疗养院、康复医院等其它医疗机构和兽医院的污水处理工程可参照执行。 1.2.2 本指南容包括医院污水的收集、工艺选择、竣工验收、处理设施运行管理、职业卫生和劳动卫生等方面。 1.2.3 本指南适用于医院污水处理设施的设计、建设和管理。 1.3 编制依据 《中华人民国传染病防治法》（中华人民国主席令第十五号） 《中华人民国水污染防治法》（根据1996年5月15日第八届全国人大会常务委员会第十九次修正） 《中华人民国水污染防治法实施细则》(1989年7月12日国务院批准1989年7月12日国家环境保护局令第1号发布) 《建设项目环境保护管理条例》国务院令第253号 《综合医院建筑设计规》JGJ49-88 《建筑给水排水设计规》GBJ 15-88(1997年版) 《医院污水处理设计规》CECS07:88 GB3838-2002地表水环境质量标准 GB8978-1996污水综合排放标准 正在制定的《医院机构水污染物排放标准》 当上述标准和文件被修订时，使用其最新版本。 1.4 术语和定义 1.4.1 医院性质分类 本指南中将各类医院按性质分为综合医院和传染病医院两类，与卫生系统对医院及医疗机构的划分方法有差别。指南所指传染病医院指传染性疾病专科医院和带
1.3 重金属废水处理方法 现代水处理技术，按原理可分为化学处理法，物理处理法和生物化学处理法3大类[6]。生物法处理无机重金属离子废水的技术正在积极的研究和试用中。 化学法是利用化学反应的作用，分离回收污水中处于各种形态的污染物质（包括悬浮的、溶解的、胶体的等）。主要方法有中和、混凝、电解、氧化还原等。 ⑴中和沉淀法：投加碱中和剂，使废水中重金属离子形成溶解度较小的氢氧化物或碳酸盐沉淀而去除的方法。碱石灰(CaO)等石灰类中和剂，价格低廉，可去除汞以外的重金属离子，工艺简单，处理成本低[7]。但沉渣量大，含水率高，易二次污染，有些重金属废水处理后难以达到排放标准。 ⑵硫化物沉淀法：硫化物沉淀法的沉淀机理是：废水中的重金属离子与S2-结合生成溶解度很小的盐。操作中应该注意以下几个方面：①硫化物沉淀一般比较细小，易形成胶体，为便于分离应加入高分子絮凝剂协助沉淀沉降；②硫化物沉淀中沉淀剂会在水中部分残留，残留沉淀剂也是一种污染物，会产生恶臭等，而且遇到酸性环境产生有害气体，将会形成二次污染[8]。 ⑶铁氧体沉淀法：FeSO4可使各种重金属离子形成铁氧体晶体而沉淀析出。经典铁氧体法能一次脱除多种重金属离子，设备简单，操作方便[9]。但不能单独回收重金属。铁氧体法工艺流程技术关键在于：①Fe3+:Fe2+ =2:1，因此，Fe2+的加入量，应是废水中除铁以外各种重金属离子当量数的2倍或2倍以上；②NaOH或其碱的投入量应等于废水中所含酸根的0.9～1.2倍浓度；③碱化后应立即通蒸汽加热，加热至60～70℃或更高温度；④在一定温度下，通入空气氧化并进行搅拌，待氧化完成后再分离出铁氧体。 铁氧体法处理含重金属离子的废水，能一次脱除废水中的多种金属离子，对脱除Cu， Zn，Cd，Hg，Cr等离子均有很好的效果。 物理法是利用物理作用分离污水中呈悬浮固体状态的污染物质。主要方法有离子交换法，沉淀法，上浮法，气浮法，过滤法和反渗透法等。 ⑴离子交换法：离子交换法是重金属离子与离子交换树脂发生离子交换的过程。螯合树脂具有螯合基团，对特定重金属离子具有选择性。腐植酸树脂是由腐植酸和交联剂交联而成的高分子材料，具有阳离子交换和络合能力。这两类树脂实质上开拓了阴阳离子树脂的应用范围。
作者：不详供稿单位：科尔法泵业集团公司浏览次数：1084次发布时间：2010-3-19 应用领域：工业水处理 目录 1、概况 2、设计依据 3、设计原则 4、不同类型电镀废水处理原理 5、废水处理工艺流程 6、处理设施主要设计参数、功能与选型 7、动力设备一览表 8、工程概算 9、运行费用与处理成本测算 10、服务承诺 11、建设单位自备部分
12、土建设计条件图 13、公司简介 专项工程设计证书废水14、环保 15、环境污染治理许可证 16、环境保护设施运营资质证书 资信等级证书AAA17、银行 1 概况 某电镀厂位于某工业园，以生产指甲钳为主，生产过程中有含铬废水、含氰废水、电泳漆废水以及含铜、锌、镍废水排出，对周围水环境造成一定的污染，为此市、区环保局，要求其在限定时期内采取有效治理措施，使治理后废水达到国家排放标准一级标准，才允许排放。1.1 废水量 1.1.1 含铬废水：20吨/日； 1.1.2 含氰废水：10吨/日； 1.1.3 其它重金属（铜、锌、镍）废水：60吨/日
1.1.4 电泳漆废水：8吨/日； 1.1.5 生活污水：按职工人数60人，排水定额按200升/人?日计，则生活污水量为：12吨/日； 合计废水与污水量为：110吨/日。 1.2 废水水质状况 1.2.1 含铬废水： 偏酸性，含六价铬20~150mg/L，还含有三价铬、铜、铁、锌、镍等重金属离子； 1.2.2 含氰废水： 含有剧毒的游离氰化物~20mg/L，尚有铜氰、银氰、锌氰等络合离子； 1.2.3 其它重金属废水： 主要含铜、锌、镍； 1.2.4 电泳漆废水： 含油脂和悬浮物、COD平均约1000mg/L; 1.2.5 生活污水：
1化学沉淀 化学沉淀法是使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物的方法，包括中和沉法和硫化物沉淀法等。 中和沉淀法 在含重金属的废水中加入碱进行中和反应，使重金属生成不溶于水的氢氧化物沉淀形式加以分离。中和沉淀法操作简单，是常用的处理废水方法。实践证明在操作中需要注意以下几点： （1）中和沉淀后，废水中若pH值高，需要中和处理后才可排放； （2）废水中常常有多种重金属共存，当废水中含有Zn、Pb、Sn、Al等两性金属时，pH值偏高，可能有再溶解倾向，因此要严格控制pH值，实行分段沉淀； （3）废水中有些阴离子如：卤素、氰根、腐植质等有可能与重金属形成络合物，因此要在中和之前需经过预处理； （4）有些颗粒小，不易沉淀，则需加入絮凝剂辅助沉淀生成。 硫化物沉淀法 加入硫化物沉淀剂使废水中重金属离子生成硫化物沉淀后从废水中去除的方法。 与中和沉淀法相比，硫化物沉淀法的优点是：重金属硫化物溶解度比其氢氧化物的溶解度更低，反应时最佳pH值在7—9之间，处理后的废水不用中和。硫化物沉淀法的缺点是：硫化物沉淀物颗粒小，易形成胶体；硫化物沉淀剂本身在水中残留，遇酸生成硫化氢气体，产生二次污染。为了防止二次污染问题，英国学者研究出了改进的硫化物沉淀法，即在需处理的废水中有选择性的加入硫化物离子和另一重金属离子（该重金属的硫化物离子平衡浓度比需要除去的重金属污染物质的硫化物的平衡浓度高）。由于加进去的重金属的硫化物比废水中的重金属的硫化物更易溶解，这样废水中原有的重金属离子就比添加进去的重金属离子先分离出来，同时能够有效地避免硫化氢的生成和硫化物离子残留的问题。 2氧化还原处理 化学还原法 电镀废水中的Cr主要以Cr6＋离子形态存在，因此向废水中投加还原剂将Cr6＋还原成微毒的Cr3＋后，投加石灰或NaOH产生Cr（OH）3沉淀分离去除。化学还原法治理电镀废水是最早应用的治理技术之一，在我国有着广泛的应用，其治理原理简单、操作易于掌握、能承受大水量和高浓度废水冲击。根据投加还原剂的不同，可分为FeSO4法、NaHSO3法、铁屑法、SO2法等。 应用化学还原法处理含Cr废水，碱化时一般用石灰，但废渣多；用NaOH 或Na2CO3，则污泥少，但药剂费用高，处理成本大，这是化学还原法的缺点。 铁氧体法 铁氧体技术是根据生产铁氧体的原理发展起来的。在含Cr废水中加入过量的FeSO4，使Cr6＋还原成Cr3＋，Fe2＋氧化成Fe3＋，调节pH值至8左右，
重金属废水处理方案环保型重金属去 除剂
一、重金属废水来源 重金属废水主要来自矿山、冶炼、电解、电镀、农药、医药、油漆、颜料等企业排出的废水。废水中重金属的种类、含量及存在形态随不同生产企业而异。由于重金属不能分解破坏, 而只能转移它们的存在位置和转变它们的物理和化学形态。 二、重金属污染危害 重金属污染与其它有机化合物的污染不同。不少有机化合物能够经过自然界本身物理的、化学的或生物的净化, 使有害性降低或解除。而重金属具有富集性, 很难在环境中降解。当前中国由于在重金属的开采、冶炼、加工过程中, 造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤引起严重的环境污染。如随废重金属水银水排出的重金属, 即使浓度小, 也可在藻类和底泥中积累, 被鱼和贝类体表吸附, 产生食物链浓缩, 从而造成公害。水体中金属有利或有害不但取决于金属的种类、理化性质, 而且还取决于金属的浓度及存在的价态和形态, 即使有益的金属元素浓度超过某一数值也会有剧烈的毒性, 使动植物中毒, 甚至死亡。金属有机化合物(如有机汞、有机铅、有机砷、有机锡等)比相应的金属无机化合物毒性要强得多; 可溶态的金属又比颗粒态金属的毒性要大; 六价铬比三价铬毒性要大等等。 重金属在人体内能和蛋白质及各种酶发生强烈的相互作用, 使它们失去活性, 也可能在人体的某些器官中富集, 如果超过人体所能耐受的限度, 会造成人体急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒等, 对
人体会造成很大的危害, 例如, 日本发生的水俣病(汞污染)和骨痛病(镉污染, 等公害病, 都是由重金属污染引起的。 重金属在大气、水体、土壤、生物体中广泛分布, 而底泥往往是重金属的储存库和最后的归宿。当环境变化时, 底泥中的重金属形态将发生转化并释放造成污染。重金属不能被生物降解, 但具有生物累积性, 能够直接威胁高等生物包括人类, 有关专家指出, 重金属对土壤的污染具有不可逆转性, 已受污染土壤没有治理价值, 只能调整种植品种来加以回避。 三、重金属当前处理方法与原则 重金属废水处理原则是: 首先, 最根本的是改革生产工艺。不用或少用毒性大的重金属; 其次是采用合理的工艺流程、科学的管理和操作, 减少重金属用量和随废水流失量, 尽量减少外排废水量。重金属废水应当在产生地点就地处理, 不同其它废水混合, 以免使处理复杂化。更不应当不经处理直接排入城市下水道, 以免扩大重金属污染。对重金属废水的处理, 一般可分为两类; 一是使废水中呈溶解状态的重金属转变成不溶的金属化合物或元素, 经沉淀和上浮从废水中去除。可应用方法如中和沉淀法、硫化物沉淀法、上浮分离法、电解沉淀( 或上浮) 法、隔膜电解法等; 二是将废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行浓缩和分离, 可应用方法有反渗透法、电渗析法、蒸发法和离子交换法等。这些方法应根据废水水质、水量等情况单独或组合使用。
含重金属废水处理技术介绍-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
含重金属废水处理技术介绍 一、废水情况简介 1.1 含重金属废水处理难点 重金属种类多，一些重金属需要特殊的处理方法 含重金属废水一般可生化性不高，污泥需要特别处理 国内当前的一些处理方法（加碱沉淀法）运行成本高，企业负担重 1.2含重金属废水处理方法 含重金属离子废水的处理方法主要有：氧化还原法、 离子交换法、 电解法、 反渗透法、气浮法、化学沉淀法等。这些处理方法在净化效率及经济效益方面都存在一些问题，而吸附法的研发可以很好的解决效率和经济效益问题，值得重视。 二、我们的工艺 2.1 工艺流程 调节池 微电解反应器 混合沉淀综合池 含重金属废水 污泥处理 固化处理 重金属回收
2.2工艺说明 ?通过微电解反应器对水中Cr6+有很好的去除效果，在混合沉淀综合池投加石灰乳或氢氧化钠，进行沉淀，沉淀物送入干化机 ?煤质改良活性炭是一种专门吸附悬浮态重金属物质的活性炭，保证出水达标，吸附饱和的煤质改良活性炭通过廉价的再生过程，可以重复使用 ?沉淀物通过板框压滤机干化后，再经过集中的处理回收重金属。处理后污泥达到《国家危险废物填埋污染控制标准》（GB18598-2001）中规定的危险废物进入填埋区的标准后，进行无害化填埋，或采用水泥作为固化基材进行稳定化 ?吸附饱和的煤质改良活性炭的再生处理过程中通过浸出回收重金属、热解等过程将煤质改良活性炭再生，循环利用 ?根据不同的水质可进行优化设计，在水中六价铬含量符合国家排放标准的情况下，工艺中可不需要微电解反应器 2.3 煤质活性炭介绍 煤质类吸附剂主要指泥炭、褐煤等，资源丰富的低品质煤质类矿物。经过适当处理如炭化、活化等能改善煤质类吸附剂的吸附性能。泥炭和褐煤是一种天然腐殖酸类物质，它们与活性炭等吸附剂相似，具有微孔结构和较大的比表面积，有优异的吸附性能。专家研究表明，它们可用于金属离子的吸附。褐煤和
常见工业废水处理技术介绍 在电子、塑胶、电镀、五金、印刷、食品、印染等行业，从废水的排放量和对环境污染的危害程度来看，电镀、线路板、表面处理等以无机类污染物为主的废水和食品、印染、印刷及生活污水等以有机类污染物为主的废水是处理的重点。本文主要介绍几种比较典型的工业废水的处理技术。 一、表面处理废水 1.磨光、抛光废水 在对零件进行磨光与抛光过程中，由于磨料及抛光剂等存在，废水中主要污染物为COD、BOD、SS。 一般可参考以下处理工艺流程进行处理： 废水→调节池→混凝反应池→沉淀池→水解酸化池→好氧池→二沉池→过滤→排放 2.除油脱脂废水 常见的脱脂工艺有：有机溶剂脱脂、化学脱脂、电化学脱脂、超声波脱脂。除有机溶剂脱脂外，其它脱脂工艺中由于含碱性物质、表面活性剂、缓蚀剂等组成的脱脂剂，废水中主要的污染物为pH、SS、COD、BOD、石油类、色度等。 一般可以参考以下处理工艺进行处理： 废水→隔油池→调节池→气浮设备→厌氧或水解酸化→好氧生化→沉淀→过滤或吸附→排放
该类废水一般含有乳化油，在进行气浮前应投加CaCl2破乳剂，将乳化油破除，有利于用气浮设备去除。当废水中COD浓度高时，可先采用厌氧生化处理，如不高，则可只采用好氧生化处理。 3.酸洗磷化废水 酸洗废水主要在对钢铁零件的酸洗除锈过程中产生，废水pH一般为2－3，还有高浓度的Fe2＋，SS浓度也高。 可参考以下处理工艺进行处理： 废水→调节池→中和池→曝气氧化池→混凝反应池→沉淀池→过滤池→pH回调池→排放 磷化废水又叫皮膜废水，指铁件在含锰、铁、锌等磷酸盐溶液中经过化学处理，表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜，作为喷涂底层，防止铁件生锈。该类废水中的主要污染物为：pH、SS、PO43－、COD、Zn2＋等。 可参考以下处理工艺进行处理： 废水→调节池→一级混凝反应池→沉淀池→二级混凝反应池→二沉池→过滤池→排放 4.铝的阳极氧化废水所含污染物主要为pH、COD、PO43－、SS等，因此可采用磷化废水处理工艺对阳极氧化废水进行处理。 二、电镀废水 电镀生产工艺有很多种，由于电镀工艺不同，所产生的废水也各不相同，一般电镀企业所排出的废水包括有酸、碱等前处理废水，氰
含重金属废水处理技术介绍 一、废水情况简介 含重金属废水处理难点 重金属种类多，一些重金属需要特殊的处理方法 含重金属废水一般可生化性不高，污泥需要特别处理 国内当前的一些处理方法（加碱沉淀法）运行成本高，企业负担重 含重金属废水处理方法 含重金属离子废水的处理方法主要有：氧化还原法、 离子交换法、 电解法、 反渗透法、气浮法、化学沉淀法等。这些处理方法在净化效率及经济效益方面都存在一些问题，而吸附法的研发可以很好的解决效率和经济效益问题，值得重视。 二、我们的工艺 工艺流程 调节池 微电解反应器 混合沉淀综合池 含重金属废水 污泥处理 固化处理 重金属回收
工艺说明 通过微电解反应器对水中Cr 6+有很好的去除效果，在混合沉淀综合池投加石灰乳或氢氧化钠，进行沉淀，沉淀物送入干化机 煤质改良活性炭是一种专门吸附悬浮态重金属物质的活性炭，保证出水达标，吸附饱和的煤质改良活性炭通过廉价的再生过程，可以重复使用 沉淀物通过板框压滤机干化后，再经过集中的处理回收重金属。处理后污泥达到《国家危险废物填埋污染控制标准》（GB18598-2001）中规定的危险废物进入填埋区的标准后，进行无害化填埋，或采用水泥作为固化基材进行稳定化 吸附饱和的煤质改良活性炭的再生处理过程中通过浸出回收重金属、热解等过程将煤质改良活性炭再生，循环利用 根据不同的水质可进行优化设计，在水中六价铬含量符合国家排放标准的情况下，工艺中可不需要微电解反应器 煤质活性炭介绍 煤质类吸附剂主要指泥炭、 褐煤等，资源丰富的低品质煤质类矿物。经过适当处理如炭化、 活化等能改善煤质类吸附剂的吸附性能。泥炭和褐煤是一种天然腐殖酸类物质，它们与活性炭等吸附剂相似，具有微孔结构和较大的比表面积，有优异的吸附性能。专家研究表明，它们可用于金属离子的吸附。褐煤和泥炭含有羟基、 羧基等活性基团，其吸附性能与这些活性基团有关，金属离子在其表面既有物理吸附，又有化学吸附。天然泥炭不需要任何预处理就能用于吸附去除水中的重金属离子。但其机械强度较低，对水的亲合力强，化学稳定性较低， 达标排放或循环使用 煤质改良活性炭吸附器 活性炭再生 重金属提取回收
电子工业废水处理设计方案 摘要：某大型微电子生产企业排放三股废水，水量水质情况分别如下。1.酸碱废水；水量为120m3/h;pH为2-10；COD<50mg/L；SS<30mg/L。2.含氟废水：水量为25m3/h；F-为600mg/L；pH为8-9；COD为250mg/L；SS为200mg/L。3.有机废水：水量为65m3/h：pH为2-3.5；COD为1200mg/L；SS为40mg/L；BOD5为500mg/L；有机氮为200mg/L；磷酸盐为1800mg/L.处理后的废水要求达到《国家污水综合排放标准》（GB 8978-1996）的三级标准，由此设计废水处理工艺流程。 关键词：酸碱废水；有机废水；含氟废水；处理工艺 一、废水来源 主要是电子元件，其中以电路板为主要生产对象。 在生产电子元件过程中，该企业会怕排放有机废水、酸碱废水、含氟废水。 二、废水水质 废 水种类 水 量 m 3/h P H C OD m g/L SS m g/L F- m g/L B OD m g/L 有 机氮 m g/L 磷 酸盐 m g/L 酸 碱废水 12 2- 10 <5 <3 含 氟废水 258- 9 25 20 60
（ 续上）有 机废水 652- 3.5 12 00 4050 20 18 00 三、出水水质 1、达到《国家污水综合排放标准》（GB 8978-1996）三级标准； 2、达到行业标准 4、达到企业标准 四、废水处理工艺流程 1.酸碱废水处理原理 酸碱废水是废水处理时最常见的一种。废水处理中酸的质量分数差别很大，低的小于1％，高的大于10％。酸碱废水具有较强的腐蚀性，需经适当废水处理方可外排。对于酸碱废水处理，考虑到经济原因，该类废水处理应该首先考虑中和处理。而中和处理应首先考虑以废治废的废水处理原则。如酸、碱废水相互中和或利用废碱(渣)中和酸性废水，利用废酸中和碱性废水。在没有这对碱性废水进行中和时可首先考虑采用酸性废水的中和治理。本污水处理工程，再生酸碱废水中的酸性废水和碱性废水量相当，可考虑中和再加酸或加碱处理，使出pH达到6-9。工业上一般用采用液碱处理酸性废水，硫酸和盐酸处理碱性废水。硫酸价格较盐酸便宜且对废水中的重金属能起沉淀的作用，因此本工程考虑用硫酸处理中和后的酸碱废水。 工艺流程图 2.含氟废水处理原理 当前，国内外高浓度含氟废水的处理方法有数种，常见的有吸附法和沉淀法两种。其中沉淀法主要应用于工业含氟废水的处理，吸附法主要用干饮用水的处理。 沉淀法是高浓度含氟废水处理应用较为广泛的方法之一，是通过加药剂或其它药物形成氟化物沉淀或絮凝沉淀，通过固体的分离达到去除的目的，药剂、反应条件和固液分离的效果决定了沉淀法的处理效率。
重金属废水治理技术 电镀是利用化学和电化学方法在金属或在其它材料表面镀上各种金属。电镀技术广泛应用于机器制造、轻工、电子等行业。 电镀废水的成分非常复杂，除含氰(CN-)废水和酸碱废水外，重金属废水是电镀业潜在危害性极大的废水类别。根据重金属废水中所含重金属元素进行分类，一般可以分为含铬(Cr)废水、含镍(Ni)废水、含镉(Cd)废水、含铜(Cu)废水、含锌(Zn)废水、含金(Au)废水、含银(Ag)废水等。电镀废水的治理在国内外普遍受到重视，研制出多种治理技术，通过将有毒治理为无毒、有害转化为无害、回收贵重金属、水循环使用等措施消除和减少重金属的排放量。随着电镀工业的快速发展和环保要求的日益提高，目前，电镀废水治理已开始进入清洁生产工艺、总量控制和循环经济整合阶段，资源回收利用和闭路循环是发展的主流方向。1、电镀重金属废水治理技术的现状 1.1化学沉淀 化学沉淀法是使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物的方法，包括中和沉法和硫化物沉淀法等。 1.1.1中和沉淀法 在含重金属的废水中加入碱进行中和反应，使重金属生成不溶于水的氢氧化物沉淀形式加以分离。中和沉淀法操作简单，是常用的处理废水方法。实践证明在操作中需要注意以下几点[1]：(1)中和沉淀后，废水中若pH值高，需要中和处理后才可排放；(2)废水中常常有多种重金属共存，当废水中含有Zn、Pb、Sn、Al等两性金属时，pH值偏高，可能有再溶解倾向，因此要严格控制pH值，实行分段沉淀；(3)废水中有些阴离子如：卤素、氰根、腐植质等有可能与重金属形成络合物，因此要在中和之前需经过预处理；(4)有些颗粒小，不易沉淀，则需加入絮凝剂辅助沉淀生成。 1.1.2硫化物沉淀法 加入硫化物沉淀剂使废水中重金属离子生成硫化物沉淀除去的方法。
在环境与人类健康领域，重金属主要指汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(cr)、砷(As)、铜(Cu)、锌(Zn)、钴(Co)、镍(Ni)等重金属。他们以不同的形态存在于环境之中，并 在环境中迁移、积累。采矿、冶金、化工等行业是水体中主要的人为污染源。重金属在食物链中的过量富集会对自然环境和人体健康造成很大的危害。 1．1 沉淀法 1．1．1 氢氧化物沉淀法 往重金属废水中加入碱性溶液，利用OH一与重金属离子反应生成难溶的金属氢氧化物沉淀，通过过滤予以分离。氢氧化物沉淀法包括分步沉淀法和一次沉淀法两种。分步沉淀法是分段加入石灰乳，利用不同的金属氢氧化物在不同的pH值下沉淀析出的特性，依次回收各金属氢氧化物。一次沉淀法则是一次性投加石灰乳，使溶液达到额定的pH值，从而使废 水中的各种重金属离子同时以氢氧化物沉淀的形式析出。 1．1．2 硫化物沉淀法 将重金属废水pH值凋节为一定碱性后，再通过向重金属废水中投加硫化钠或硫化钾等硫化物，或者直接通人硫化氢气体，使重金属离子同硫离子反应生成难溶的金属硫化物沉淀，然后被过滤分。由于金属硫化物的溶度积比相应的金属氢氧化物的溶度积小得多，因此。硫化物沉淀法比氢氧化物沉淀法具有更多的优点，比如沉渣量少，容易脱水，沉渣金属品位高，有利于金属的回收。可是硫化物沉淀法也有不足之处，比方说硫化物结晶比较细小，难以沉降，因而应用也不是很广。 1．1．3 还原一沉淀法 这种方法的原理是，用还原剂将重金属废水中的重金属离子还原为金属单质或者价态较低的金属离子，先将金属过滤收集，然后再往处理液中加入石灰乳，使得还原态的重金属离子以氢氧化物的形式沉淀收集。铜和汞等的回收可以利用这种方法。该法也常用于含铬废水的处理。较常使用的还原剂有硫酸亚铁、亚硫酸氢钠、铁粉等。 1．1．4 絮凝浮选沉淀法 通过添加絮凝剂使得重金属废水中的小胶体颗粒稳定性变差，聚集形成大颗粒胶体物质，最终通过重力作用沉淀下来。为增大胶体颗粒的尺寸，采用浮选的办法，用于将不稳定的胶体粒子变为固相絮凝物。这一浮选过程一般包括两个重要的步骤，一是调节pH值，二是加入含铁或铝盐的絮凝剂，以克服离子间静电排斥导致的稳定作用。 1．2 物理化学法 1．2．1 吸附法 (1)物理吸附法。活性炭是最早使用的吸附剂，也是目前使用最广泛的吸附剂。之所以能够进行物理吸附，是因为活性炭具有高的比表面积以及高度发达的孔隙结构。后来在此基础上又出现了活性炭纤维等衍生物，去除效率高，但价格比较昂贵。能够用于物理吸附的材料还有各种矿物质以及分子筛等。 (2)树脂吸附。环保是树脂吸附法的一个重要的特点t41，这种方法能够分离、纯化、回收重金属，效果显着。主要是由于树脂中含有各种活性基团，比较典型的有羟基、羧基、氨基等，能够与重金属离子进行螯合，因而这些功能性树脂材料能有效的吸附重金属离子。根据活性基团的种类不同，分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。 (3)生物吸附。近些年来，很多研究者将各种生物(如植物、细菌、真菌、藻类以及酵母)经处理加工成生物吸附剂，用于处理含重金属废水。生物体具有特定的化学结构以及成分特征，而生物吸附法的主要原理，就是利用生物体的这些特性来吸附溶于水中的重金属离子。生物吸附法具有几个特点：①生物吸附剂可以降解，一般不会发生二次污染；②来源广泛，容易获取并且价格便宜；③生物吸附剂容易解析，能够有效地回收重金属。 1．2．2 浮选法
重金属废水处理技术探讨 摘要：随着经济的快速发展，大量的生产废水随之排放，导致水源和土壤受到 影响，重金属含量增多，污染越来越严重。重金属废水具有累积性、持续性、难 降解性和毒害性等特点，废水的长期排放会导致排污口附近生态环境恶化，生物 多样性逐渐减少，并通过食物链最终影响到人体。因此，关于重金属废水处理技 术的探讨具有重要的意义。本文详细探讨了重金属废水处理技术，旨在实现重金 属废水的回收利用。 关键词：重金属；废水；处理技术 重金属离子的废水主要来自于化工工业以及矿山开采以及机械加工等行业， 其所排放的重金属废水由于不能通过被生物降解的方式进行处理，长期沉积便会 对于存在的水体产生相当严重的危害，一旦危害出现，可能所导致就将是极度严 重且无法挽回的重大损失。因此，污水处理企业对于重金属废水的排放一定高度 的重视，并采取科学有效的方式进行污水有效处理，以从根本上保障重金属污水 处理的科学有效，保障水质安全。 1 化学处理法 1.1.化学沉淀法 化学沉淀法是通过向重金属废水中投加药剂，发生化学反应使重金属离子变 成不溶性物质而沉淀分离出来的方法。包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、钡盐沉 淀法、铁氧体沉淀法等。化学沉淀法处理重金属废水具有工艺简单、去除范围广、经济实用等特点，是目前应用最广泛的处理重金属废水的方法。但这种方法很容 易受到沉淀剂和反应条件的影响，需要对沉淀剂投加量及反应条件进行准确控制。 1.2电化学法 电化学法应用电解的基本原理，使废水中重金属离子在阳极和阴极上分别发 生氧化还原反应，使重金属富集，废水中的重金属离子在阴极得到电子被还原， 这些重金属或沉淀在电极表面或沉淀到反应器底部，从而去除废水中的重金属， 并且可以回收利用。这种方法不会将废水中重金属离子的浓度降低很多，且耗能大，比较适合重金属离子浓度较高且回收价值高的电镀废水。 2 离子交换法 离子交换法是利用重金属离子与离子交换树脂发生交换反应，使废水中重金 属浓度降低的方法。离子交换树脂是一种含有离子交换基团的高分子材料。离子 交换树脂不溶于酸、碱及有机溶剂。离子交换树脂可分为阳离子交换树脂、阴离 子交换树脂和螯合树脂等。有些离子交换树脂对不同离子的亲合力不同，可以实 现对不同重金属离子的选择性分离。离子交换树脂交换吸附饱和后需进行再生。 离子交换法具有处理容量大，处理水质好，可以回用等优点，在重金属废水处理中，离子交换树脂主要用于回收有价的贵金属和稀有金属。离子交换法处理电镀 行业重金属废水已有几十年的历史，早在1980年左右，仅沈阳市就有100多家 电镀厂采用离子交换树脂除铬；上海市造船厂等企业采用强酸性阳离子交换树脂 净化镀铬浓废液也有多年历史，还有些厂家采用阳离子交换树脂，处理镀锌、镀 铜钝化液。离子交换纤维是近年来发展较快的一种新型离子交换材料，在重金属 废水处理、分离、提取中的应用研究越来越广泛。颗粒状离子交换树脂相比，离 子交换纤维吸附效果明显，交换能力强，吸附容量大，再生效果好，强度大，再 生频率高。提高离子交换树脂的吸附容量、交换速度、再生利用性及机械强度是