Fenton 氧化-混凝联合工艺处理络合铜镍废水的研究与应用

Fenton 氧化-混凝联合工艺处理络合铜镍废水的研究与应用

第 7 卷，第 5 期

2006 年 5 月

环境污染治理技术与装备

声音1.7.第5号

氧化混凝组合工艺

复杂铜镍废水处理研究

钱

占婆

铁白青

太阳

健康

毛小倩

彭娟英

(湖南农业大学资源环境学院，长沙)

提炼

想

采用药剂氧化-混凝组合工艺研究了难处理的复杂铜镍电镀废水。初始pH值、H2O

初始浓度，[Fe

讨论了]/[HO]、反应时间及温度、混凝剂pH值、混凝剂质量浓度对处理过程的影响。

结果表明:当体系初始pH为4、温度为30%、H:O:投加量为800ms/L时,[Fe

]／[HO]=0.1，反应时间60min，凝固液

在pH=8、混凝剂浓度为500mg/L条件下，废水COD去除率为96.98%，Cu

99.91% 镍

处理水量为 99.92%

完全满足国家一级排放标准；同时，基于X-GN降解最终产物GC/MS分析结果，推断出废水的基本降解机理及途径。

关键词

铜镍废水

具体的

中图分类号

X791

文档识别码

文章 ID

1008-9241(2006)05-0119-05

在-

（，状态，）

—

dout．，，[Fe

]／[过氧化氢],

时间，，。

96.98％

化学需氧量，99.91%

92％

=4，

[H2O2] = 800 毫克/升，[Fe¨] / [H2O2] = 0.1，T = 30%，t = 60 分钟，'

／L． ． ． ·

,ced

—．

水;

该试剂是H、O和Fe的混合物。

强氧化剂，因为它们能够产生 OH

通过微生物降解或者一般的化学氧化方法很难得到有效处理。

对于有机废水，其反应速度快，温度压力等反应条件

因此，在过去 30 年里，越来越多的

越来越受到国内外环保工作者的重视。

在电镀过程中，为了增强镀液的分散性，

为了达到良好的涂膜效果，往往需要添加一些络合剂。

如氮基三乙酸、乙二胺、酒石酸、三乙醇胺、有机磷

酸、EDTA和烟酸等，这些络合剂能使铜和镍金属离子化。

螯合物结合形成稳定的螯合物，再经过中和沉淀处理。

由于铜和镍以络合物状态存在，很难达到很好的去除效果。

只有破坏络合物离子的稳定结构，铜镍

离子被释放出来，然后通过化学方法去除铜和镍，并辅以混合

冷凝，使废水达到排放标准。

研究已经很成熟了，我们采用的是氧化-混凝的方法。

这项研究是由

为电镀行业废水的管理提供了科学依据。

实验部分

1.1

主要成分

本试验电镀废水由

经废水样品采样分析，主要水质指标见表

1. 实验所用化学试剂均为分析纯，购自

资助项目：中日合作丰田资助项目（B3-OlO）

收讫日期：2005-04-15；修讫日期：2005-09-26

作者简介：詹倩(1980-)，男，硕士生，主要从事水污染控制研究

邮箱：@163,corn

2O

环境污染治理技术与装备

第七卷

供应。

表格1

电镀废水水质特征及复杂成分

表格1

废物质量

及复合化合物的组成

1.2

实验方法

1.2.1

氧化试验

试验在250 mL烧杯中进行，每次取废水。

200mL，放入恒温水浴中，加热至设定温度。

FeSO·7H20溶解后，

加入30% H2O，快速调节反应初始pH，搅拌，等待

氧化反应完成后，稍候冷却，再进行混凝沉淀试验。

1.2.2

凝血检查

取氧化处理后的水样200 mL，加入一定量的

加入硫酸铁溶液调节混合溶液的pH值到一定值，进行混凝。

沉降试验。在凝固过程中，首先快速搅拌30秒（150 r/min），然后

即加入1滴0.5%聚丙烯酰胺溶液辅助

然后缓慢搅拌1分钟（50转/分钟），静置5至10分钟。

然后取上清液，测定其COD，计算COD去除率。

不同的实验条件，改变初始pH、H:0:和Fe

化学计量学

数、H 0 用量、反应时间和反应温度，并制定一系列

． 进行混凝试验，研究COD去除效果。

1.3

分析方法

COD采用重铬酸钾法

; pH值采用pHS-25型

精密pH计；GC/MS分析采用日本岛津GC/

MS仪器；Cu

采用原子吸收光谱法测定“,Ni”。

结果与讨论

2.1

氧化试验

2.1.1

反应初始pH对COD去除的影响

30% H20 2 时，投加量为 500 mg/L，[H 0 ] /

实验在[Fe¨]=2:1、T=30℃、t=1.5 h的条件下进行。

氧化试验研究不同初始pH对COD去除的影响

氧化后加入500mg/L硫酸铁。

溶液，调节水样pH值至8左右，进行混凝沉淀试验

静置30分钟后，下层为黄棕色絮状沉淀，上清液

液体清澈透明，取上清液测定COD，测试数据如图1所示。

如图1所示，当初始pH=4时，COD去除

利用经典的试剂理论可以达到最佳效果

解决

Fe¨的作用是催化H0生成·OH，其反应式为

如下：

铁

+ H20 2—

}铁

+·羟基 +羟基

（1）

铁

+ 氢气 —

}铁

+ · 哦哦哦

（2）

男人

删除

《

抽烟

图1

反应体系初始pH对COB去除的影响

图。1

pH 对系统 COD 的影响

Fe”的催化能力与其在水中的存在有关。

反应过程中，Fe

和Fe”转化问题，过高

酸性不利于 Fe¨ 转化为 Fe

转化，产生催化作用

当 pH 值较高时，Fe

身体的形状发生了变化。这种变化

导致催化效果变差，甚至失去催化能力，从而导致

COD去除效率降低。

2.1.2

H,0投加量对COD去除率的影响

固定pH=4，改变H:0:用量，其他条件相同

结果如图2所示。从图2可以看出，当H：0时：

当投加量由800mg/L增加至/L时，COD去除率

仅从93.45%增加到94.52%。

为保证处理效果，过氧化氢投加量为800 mg/L。

毫升

展示

数量

图 2

H 0 : 投加量对 CO1) 去除的影响

图 2

2 剂量 H20 对 CO D 的影响

问题 5

钱

詹等:氧化-混凝组合工艺处理复杂铜镍废水研究

12 1

2.1.3

[Fe¨]/[H0]对COD去除的影响

在 T = 30oC、t = 1.5 小时、初始 pH：4 时，加入 H 0

在800 mg/L条件下,[Fe¨]/[H20]对

COD去除效果如图3所示。

可以看出，当[Fe¨]/[H:O]从0增加到0.1时，COD去除率

速率大大增加。当[Fe¨]/[HO:] = 0.1时，

COD去除率最高。其次，当[Fe

]／[ H：O ]增加，