铁氧体法处理电解锌厂生产废水

铁氧体法处理电解锌厂生产废水张学洪1,　王敦球1,　程利2,　朱义年1,　李金城1,　丁昌福2(1.桂林工学院资源与环境工程系,桂林　541004;　2.桂林市环境保护局,桂林　541001)摘　要:在对广西某电解锌厂的金属废水分析的基础上,采用铁氧体法对其产生的含铜、锌废水进行工程实际处理,运行结果表明,处理效果十分稳定。进水Cu2+、Zn2+浓度为25mg/L,1200mg/L左右,pH为2.0,出水pH为8.0左右,Cu2+,Zn2+浓度为0.1mg/L,1.0mg/L,并对运行中的一些问题进行了讨论。关键词:铁氧体;　电解锌厂;　废水处理中图分类号:X781.1　　文献标识码:A　　文章编号:100326504(2003)0120036202　　广西某电解锌厂年产金属加工2400t/a,在生产过程中主要有碱洗除氯工段排放的废水及碱洗后用清水冲洗时产生的废水,属于典型的重金属离子废水。废水排放量为120t/d,具体水质情况见表1。表1　废水水质情况污染物成份Cu2+(mg/L)Zn2+(mg/L)pH碱洗除氯工段3019001.8冲洗工段115004.5综合出水口2411002.0　　该厂属于广西限期治理项目,要求废水处理后达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准。1　工艺流程的确定1.1　方案确定一般重金属废水的处理方法[1～5]主要有中和沉淀法、化学沉淀法、氧化还原法、气浮法、电解法、生化法等。中和沉淀处理过程简单,中和剂来源广泛,但处理效果较差,沉渣量大;氧化还原法需消耗大量的酸,产生的废渣和污泥量也大;气浮法处理重金属残留低,操作速度快,占地少,但浮渣和净化水回用需进一步解决,运行费用稍高;电解法设备简单、占地少,且可以回收金属,但是耗电量太大,运行成本较高,出水水质差,处理量小。因此本设计工艺在综合考虑多方面的因素后,决定选用化学沉淀法中铁氧体工艺处理该电解锌厂废水,其工艺流程见图1。1.2　工艺原理投加FeSO4可使废水中的重金属离子形成磁性铁氧体晶体而沉淀析出,铁氧体通式为FeO·Fe2O3[1],废水中的二价重金属离子Cu2+、Zn2+等占据Fe2+的晶格。在铁氧体法处理工艺中,FeSO4中的Fe2+先被作者简介:张学洪(1963-),男,博士后,教授,主要从事水污染治理、固体废物处理教学和科研工作。　　　　　　　　　FeSO4　NaOH　　　　　　　　　　↓　　　　↓废水→调节池→混合反应沉淀池→回用水池→回用或排放　　　　　↑　　　　　↓　　　　上清液←铁氧体制作槽→污泥干化厂→污泥外运　　　　　　　　　　↑　　↑　　　　　　　　　空气　蒸汽图1　电解锌厂废水处理工艺流程氧化成Fe3+,加碱调pH为8～10左右时,Fe3+和Cu2+、Fe2+形成氢氧化物共沉淀,然后在60～80℃下通风氧化,其中有一部分Fe(OH)2转化为Fe(OH)3,就形成了铁氧体晶体。2　主要构筑物和工艺参数主要构筑物及其工艺参数见表2。表2　主要构筑物规格及其参数构筑物型号规格数量设计运行参数调节池钢砼4.5m×1.5m×2m1座Q=5m3/h,HRT=6h,V有效=30m3混合沉淀反应池钢砼3m×3m×2.5m2座反应时间t=20min,沉淀时间t=2h铁氧体制作槽钢砼3m×3m×2m1座V有效=18m3回用水池钢砼5m×5m×2m1座HRT=8h污泥干化池砖混5m×5m×1m2座V有效=25m3,HRT=5d溶药池塑钢1m×1m×1m2座V有效=1m3,停留时间t=10min3　调试运行3.1　调试先在反应池内进满废水,计