0 前 言
电镀废水是污染严重的废水之一,其中含有Ni2 +,Cr6 +,CN- 等国家限制排放的离子,国家允许六价铬排放的最高浓度仅为0.5 mg/ L。电镀废水可以采取离子交换法、化学处理法以及电解法等处理方法,用絮凝法处理电镀废水,操作简便、用量少、成本低、效果好。
聚合氯化铝铁(PAFC)作为一类多核阳离子复合絮凝剂,自从实验室合成出来之后,就广泛地应用于水处理之中,取得了良好的社会效益和经济效益[1 ] 。本研究采用聚合氯化铝铁作为絮凝剂处理电镀废水,取得了较PAC、PFC更为良好的处理效果。
1 试 验
1.1 PAFC 的制备
以FeCl3.6H2O 和AlCl3.6H2O(AR 级)为原料,控制CAl :CFe = 6∶ 4,配制Al,Fe 总浓度为0.5 mol/ L 的溶液装入带有冷凝装置、分液漏斗和温度计的三口烧瓶中,室温下以电磁加热搅拌器混合10 min,在强搅拌下缓缓加入NaOH调节碱化度在1.5~2.5[碱化度按B = COH/ (CFe + CAl )来计算],在90~100 ℃下反应1.5~2.0 h。反应完成后,将反应液静置24 h 熟化后得到最终产品。制备聚合氯化铁时,N (OH)∶n(Fe)最好控制在0~0.4 的范围内[2 ],因为过高易得到高聚合度但电荷低的聚合物,在某些场合下的絮凝效果降低。聚合氯化铝铁的碱化度不宜太高,否则稳定性变差。
1.2 废水处理
取相同浓度的絮凝剂于盛装250 ml含铬、镍的电镀废液的烧杯中,通过电动搅拌器快速搅拌,搅拌时间由处理的废液量决定,以使絮凝剂快速分散在废液中;然后慢速,静置沉降后取上层清液分析。
铬的测定可采用比色法、容量法和可见光分光光度法,镍用丁二酮肟分光光度法测定,酸度采用pHs - 2 型酸度计测定,浊度采用光电式浊度仪测定,色度使用铂钴比色法分析[3 ] 。
2 结果与讨论
2.1 pH值的影响
在不同的pH 值条件下,用PAFC 处理电镀废液,处理前后浊度、色度的变化与PAC,PFC 的絮凝效果作了比较,结果见图1。
由图1 见,PAFC 适用的pH范围更为广泛,且在pH >5的情况下,它对电镀废水的色度和浊度的去除率最高。
2.2 絮凝剂用量的影响
在相同的pH值条件下,将PAFC 的使用量对絮凝效果的影响与PAC,PFC的絮凝效果作了比较,结果见图2。
结果表明,虽然PAC,PFC 与PAFC 一样具有去浊除色的效果,但在较少用量的情况下它能达到令人满意的去除效果,因而性能更为优异。
2.3 电镀废液的处理
将PAFC以10~35 mL/ L 投入250 ml装有含铬、镍的某厂电镀废液的烧杯中,搅拌后静置沉降过滤,取滤液分析,结果见表。
从表可知,处理效果较好,这是一种较好处理剂,可以
用于实际的废水处理。
3 结 论
(1)聚合氯化铝铁兼有传统絮凝剂PAC,PFC的优点,形成的絮凝体大而重,沉降速度快。其出水色度比聚合氯化铁好,除浊效果和絮凝体沉降性能又优于聚合氯化铝。
(2)聚合氯化铝铁可以显著地提高去除电镀废液的色度(主要是Cr6 + 的颜色)的絮凝效果,提高Cr6 + 的去除率,且用量少,适用的pH值范围也更广。
(3)控制投入量在10~35 mL/ L,不会带来二次污染。
(4)制备聚合氯化铝铁的原料来源便宜,市场价亚铁盐约为1 300 元/ t,铝盐约为1 500 元/ t 。其成本远低于PAC的成本,也低于PFC。而且,有些原料甚至是废弃的矿渣,生产成本可以显著降低,在电镀废水处理中有广泛的应用价值。