硫酸亚铁法处理电镀含氰废水的试验研究_熊正为

49第28卷第9期湖南科技学院学报Vol.28No.92007年9月JournalofHunanUniversityofScienceandEngineeringSep.2007硫酸亚铁法处理电镀含氰废水的试验研究熊正为(南华大学建筑工程与资源环境学院，湖南衡阳421001)摘要：对硫酸亚铁法处理电镀含氰废水进行了试验研究，探讨了硫酸亚铁除氰的原理及其去除效果。试验结果表明：用硫酸亚铁法处理电镀含氰废水，氰化物的去除率可达97%左右，而且处理费用低，操作简便，具有广泛的应用前景。关键词：硫酸亚铁；氰化物；电镀废水；混凝中图分类号：X781.1文献标识码：A文章编号：1673-2219（2007）09-0049-04电镀工业是氰化物的主要来源之一。电镀操作使用高浓度氰化物电镀液以使镉、铜和锌溶解在溶液中［１］,含有氰离子以及金属氰化物络合离子的电镀液随镀件带出时会污染漂洗水而形成电镀废水。氰化物是极毒物质，特别是当处于酸性pH范围内时，它变成剧毒的氢氰酸。含氰废水必需先经处理，才可排入下水道或溪河中。目前含氰废水通常的处理方法是将氰化物部分氧化成毒性较低的氰酸盐，或完全氧化成二氧化碳和氮,从处理效果和费用方面考虑，对中小型电镀制品企业还是难以接受，因此，开发研究适合我国国情的简易、高效、低耗的污水处理技术是当务之急。用硫酸亚铁法处理电镀含氰废水，探讨其对氰化物及悬浮物的处理效果，以达到简化工艺，降低能耗及基建费用的目的，并为电镀含氰废水处理工程设计及实践的应用提供依据。11除氰机理硫酸亚铁是一种来源广泛，价格便宜，使用方便的水处理药剂，在碱性条件下，它可与水中的CN-络合成不溶性的亚铁氰化物，然后在微碱性条件下进一步转化成为较稳定的普鲁士兰型不溶性化合物而除去。含氰废水主要来源镀锌、镀铜、镀镉、镀金、镀银、镀合金等氰化镀槽，废水中主要含氰的络合金属离子、游离氰、氢氧化钠、碳酸钠等盐类，以及部分添加剂、光亮剂等［２］；一般废水中氰浓度在30～50mg/l左右，pH值为8～11。其反应过程如下：FeSO4+2OH-→Fe(OH)2+SO４２-HCN+OH-→CN-+H2OFe(OH)2+6CN-→［Fe(CN)6］４-+2OH-［Fe(CN)6］４-+2FeSO4→Fe２［Fe(CN)６］↓+2SO４２-6Fe２［Fe(CN)6］+3O2+6H2O→2Fe４［Fe(CN)6］３↓+4Fe(OH)３↓废水中的其它部分重金属离子也可在碱性条件下形成不溶的氢氧化物，再通过混凝剂的共同作用，形成共聚沉淀物从而达到去除污染物的效果，其反应通式可写成：Mn++nOH-→M(OH)n↓2试验方法2.１试剂硫酸亚铁(配成10%水溶液)，氢氧化钠，石灰，明矾(工业用)，聚合氯化铝，聚丙烯酰铵，稀硫酸。2.2设备电动搅拌器，真空泵，烧杯。2.3试验步骤试验用水取自衡阳某电镀制品厂，其污水水质为：pH=８～11，CN-:30～50mg/l，Zn2+：150～200mg/l，Ni２＋：10～25mg/l，Cu２＋：15～30mg/l，ss：300～800mg/l，CODcr：150～300mg/l。取一定体积的含氰废水，用适当的试剂调pH，在收稿日期：2007－03－22作者简介：熊正为（1963－），男，湖南沅江市人，副教授，主要研究方向为水处理理论与防治。50维持碱性的条件下加入一定量的10%硫酸亚铁溶液搅拌；待烧杯中混合物颜色完全转化成铁兰色后再将pH值调低,使之转化成稳定的普鲁士兰型不溶性化合物；沉淀或过滤，上清液或滤液送化验，试验在常温下进行。3原理及结果分析3.1反应pH硫酸亚铁与氰生成普鲁士兰的反应是分步进行的。第一步是铁与氰络合成亚铁氰化物，这一步需在较强碱性条件下进行；第二步由亚铁氰化物进一步转化成比较稳定的普鲁士兰型不溶性化合物，这一步需在弱碱性条件下进行。要使电镀含氰废水去除得比较彻底，必须保证这二步反应都进行得比较完全，pH值的控制是反应的关键，本试验分别采用5%H2SO4、5%NaOH或10%CaO调节两个步骤的反应pH值。控制第一反应过程pH值（即铁与氰络成亚铁氰化物）操作比较容易，由于电镀废水pH=8-11，试验时，将pH值在7.00～10.98之间调剂进行，即维持碱性条件分别加入过量的硫酸亚铁，使亚铁离子与氰尽可能络合完全，其实验结果如图1所示。506070809010089101112PHCN去除率（％）5%NaOH10%CaO图1第一步反应过程pH值试验结果曲线图此时CN-去除率是指CN-与硫酸亚铁生成亚铁氰化铬合离子而消耗水中CN-的百分数。此时的亚铁氰化物虽然是不溶性的，但并不是太稳定，因此要使CN-去除比较可靠，须将亚铁氰化物进一步转化为较稳定的普鲁士兰型不溶性化合物。亚铁氰化物要转化成比较稳定的普鲁士兰型不溶