铁氧体法处理含Zn-(2-)、Ni-(2-)废水研究

收稿日期　2000-10-123环境工程系99届毕业生黄涛同学参与了部分试验工作铁氧体法处理含Zn2+、Ni2+废水研究TreatingWastewaterContainingZn2+、Ni2+byFerriteProcess汤　兵　(广东工业大学环境工程系　广州　510090)张俊浩　(广东工业大学实验中心)摘要　实验研究了铁氧体法处理含锌、镍混合废水的工艺条件。在pH=8.0～10.0,2≤Fe2+:M2+≤8(M2+以废水中总离子含量计),外加磁场强度为200T的条件下,锌、镍离子能够同时去除,其去除率可达99%以上,沉渣沉降时间可缩短为10min。关键词　铁氧体　废水处理　Zn2+　Ni2+Abstract　Inthispaper,theconditionsoftreatingwastewatercontainingZn2+,Ni2+withferriteprocesswerestudied.AttheconditionsofpH=8.0～10.0,2≤Fe2+:M2+≤(M2+basedonthetotalioninwastewater),extramagneticfieldinten2sity200T,Zn2+,Ni2+couldberemovedsimultaneously,withtheremovalefficiencyabove99%,andtheprecipitatetimecouldbeshortento10minutes.Keywords　Ferriteprocess　Wastewatertreatment　Zn2+　Ni2+1　前言东莞某五金厂以锌、镍为主要的电镀原料,工艺中产生了含锌、镍的重金属废水,该厂采用了氢氧化物沉淀法对其进行处理,但处理效果并不太理想,出水经常超标,经过现场考察及分析,超标的原因可能在于以下几点:(1)锌的氢氧化合物为两性化合物,pH值过高或过低,均能使沉淀返溶而使出水超标;(2)镍的氢氧化物颗粒细微,形成胶体,不容易沉降,出水带有镍化合物;(3)废水水质不稳定,锌、镍含量波动过大,超出处理工艺的操作适应范围,致使出水超标排放。由于出水不能达到当地所执行的排放标准(GB8978-1996一级标准),厂方每月交纳大量排污费,且当地环保主管部门责令其限期治理,因此该厂将对原有的处理工艺进行改造,以达到当地的环保要求。鉴于锌、镍氢氧化和的沉淀本身的化学特性,原处理工艺的缺陷是显而易见的。利用铁氧体共沉淀工艺,可以较好地克服如此缺陷,还能充分利用原有构筑物及设备以节省工程投资。2　理论分析铁氧体即为铁离子与其它金属离子组成的氧化物固溶体,该工艺最初由日本电气公司研制成功。铁氧体固溶体具有较高的稳定性且具有磁性,易于实现固液分离并无二次污染,在处理重金属废水方面具有独到的优点。根据形成铁氧体形成的工艺条件,可分为氧化法和中和法,氧化法需要加热和通气氧化,要求添加新的设备,而中和法可以通过适当控制加入废水中亚铁离子和铁离子的浓度等条件形成铁氧体[1],可以不必增加设备,投资费用较低。其形成铁氧体的原理可由下式表示:Mn++Fe2++Fe3++OH-→M·M(OH)n·Fe(OH)3+Fe(OH)2→复合铁氧体在形成铁氧体的过程中,重金属离子通过包裹、夹带作用,填充在铁氧体的晶格中,并紧密结合,形成稳定的固溶物。研究表明[2]:锌、镍等金属—21—环境保护科学　第28卷　总第109期　2002年2月©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsr