工業廢水處理之化學沉淀法

發布日期：2018-02-08 作者：蘇州榮軒環保有限公司

化學沉淀法

向廢水中投加某些化學藥劑，使之與廢水中的某些溶解物質發生化學反應，生成難溶的沉淀物的方法稱為化學沉淀法。
化學沉淀法的工藝流程和設備與化學混凝法相類似，包括化學藥劑（沉淀劑）的配制和投加設備；混合反應裝置和使沉淀物與水分離的設備（沉淀池或氣浮池等）。
根據使用的沉淀劑的不同，化學沉淀法可分為氫氧化物沉淀法、硫化物沉淀法和鋇鹽沉淀法等，沉淀劑的用量一般不超過理論用量的20%~50%。

一.氫氧化物沉淀法
1.主要設計參數
除堿金屬和部分堿土金屬外，大部分金屬離子都可以與堿反應生成氫氧化物沉淀而得以去除，該法的去除效果與溶液的pH值相關，所以控制反應的pH值范圍是該法的關鍵。
2.常用沉淀劑
氫氧化物沉淀法常用的沉淀劑為石灰、碳酸鈉、苛性鈉、石灰石、白云石等。因石灰沉淀法具有經濟、簡便、藥劑來源廣泛等優點，因此在處理重金屬廢水中應用最廣。但此法在實踐中還存在不少的問題，主要是勞動衛生條件較差，石灰品級不穩定，管道設備易結垢堵塞（CaSO₄、CaF₂等）與腐蝕，沉渣體積龐大，膠水困難。其中沉渣問題最為突出，因為氫氧化物沉渣多為膠體狀態，含水率高達95%~98%，給脫水造成了極大的困難。

二.硫化物沉淀法
1.主要設計參數
金屬硫化物的溶解度一般比其氫氧化物的溶解度小得多，因此，采用硫化物沉淀法可以比較完全地去除水中的重金屬離子。
硫化物沉淀法處理廢水，具有去除效率高，適用pH值范圍大，便于泥渣中有用物質的回收的特點，但其處理費用較高，生成的硫化物沉淀較困難，常需投加凝聚劑以加強去除效果，因此，硫化物沉淀法經常作為氫氧化物沉淀法的補充法。
2.常用沉淀劑
硫化物沉淀法常用的沉淀劑有H₂S、Na₂S、K₂S、(NH₄)₂S、NaHS等，其中前3種沉淀劑使用較多。H₂S是一種無色、有惡臭且有毒的氣體，因此，在使用時必須注意安全，空氣中的允許濃度不得超過0.01mg/L。
3.目前含Hg²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺、AsO₂^-等的廢水都可以采用硫化物沉淀法加以去除，其中應用最多的是Hg²⁺的去除。

三.碳酸鹽沉淀法
碳酸鹽沉淀法有3種不同的應用方式，適用于不同的處理對象。（1）投加難溶碳酸鹽（如CaCO₃），利用沉淀轉化原理，使水中金屬離子（Pb²⁺、Cd²⁺、Zn²⁺、Ni²⁺等）生成溶解度更小的碳酸鹽而沉淀析出。（2）投加可溶性碳酸鹽（如Na₂CO₃），使水中金屬離子生成難溶碳酸鹽而沉淀析出。（3）投加石灰，與水中碳酸鹽硬度難生成難溶的碳酸鈣和投氧化鎂而沉淀析出。這種方式可以去除水中的碳酸鹽硬度。

四.鹵化物沉淀法
1.氯化銀沉淀法
含銀廢水主要來源于鍍銀和照相兩個工藝，加氯化物可以沉淀去除廢水中的銀，并能回收利用。氰化銀鍍槽中的含銀量高達13~45g/L，一般先用電解法回收銀，將銀的濃度降低至100~150mg/L，然后再用氯化物沉淀法將銀的濃度進一步降至更低。如果在堿性條件下與其他金屬氫氧化物共沉，銀濃度可至0.1mg/L。當水中氯離子濃度為0.5mg/L時，理論計算的銀離子最大濃度為1.35mg/L。氯離子的濃度越高，銀離子的濃度越低，但氯離子過量太多時，會生成AgCl₂^-，使沉淀又重新溶解。
廢水中含有多種金屬離子時，可調節pH至堿性，同時加氯化物，則其他金屬離子形成氫氧化物沉淀，銀離子形成氯化銀沉淀，共沉析出。用酸洗沉渣，將氫氧化物沉淀溶出，僅剩下氯化銀，實現銀的分離和回收。
2.當廢水中含有比較單純的氟離子時，投加石灰調pH值至10~12，生成的CaF₂沉淀可使水中氟離子的濃度至10~20mg/L。若水中還含有其他金屬離子，由于吸附共沉淀作用，可使氟離子濃度降低至8mg/L以下，如果加石灰的同時加入磷酸鹽（如過磷酸鈣、磷酸氫二鈉等），則與氟離子形成難深的磷石沉淀。當石灰投加量為理論投加量的1.3倍，過磷酸鈣的投加量為理論投加量的2~2.5倍時，可使氟離子濃度至2mg/L。

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