混凝——微滤处理重金属废水的研究

第13卷第3期2010年7月西安文理学院学报：自然科学版JournalofXi’anUniversityofArts&Science(NatSciEd)Vo1．13No．3Ju1．2010文章编号：1008-5564(2010)03-0087-04混凝——微滤处理重金属废水的研究甘胜，周旺(1．成阳市环境监测站，陕西成阳712000；2．中国煤炭工业环保安全培训中心，山东济宁273500)摘要：采用混凝——微滤组合工艺处理电镀含镍废水，考察了酸碱度、混凝剂用量、过滤速度、停留时间对去除效果的影响，确定较佳工艺条件．结果表明：在pH9．5，较合适混凝剂投加量为800mg／L；较合适过流速度为90ml／min；较合适停留时间为10min，去除率达97％以上．在上述工艺条件下，实际工业废水的去除率为81．36％，说明本工艺对含镍废水处理具有一定指导意义．关键词：混凝——微滤；重金属；含镍废水中图分类号：x703．1文献标识码：A含镍废水的工业来源很多，其中主要是电镀业．镍在废水中主要以离子态存在．当有氨、EDTA或氰化物等络合剂存在时，镍以很稳定的络合物形式存在．镍氢络合物的形成会干扰氰和镍的处理，导致处理后得出水中仍含有较高浓度的氰和镍．镍进入人体后主要存在于骨髓、脑、五脏中，以肺为主．其毒性主要表现在抑制酶系统，如酸性磷酸酶．镍及其镍盐类对电镀工人的毒害，主要是镍皮炎-2．许多文献都报道了对含镍废水的不同处理方法．其中普遍应用的有化学还原沉淀法、离子交换法等．这些方法的处理效果都很好，但是还存在一些缺陷，例如污泥量大、水力停留时间长，或者是投资大、处理成本高、操作复杂等J．本研究采用的混凝——微滤工艺是将传统的化学沉淀与微滤膜分离相结合的一种新的处理方法．已有研究报道应用此工艺生产饮用水和处理含铬废水等，出水效果优于单一的混凝法或膜分离法J．混凝——微滤工艺应用于含镍废水的处理与上述方法相比具有流程简单、工作压力低(0．O1～0．03MPa)、水力停留时间短、能耗低、污泥量少、占地面积小的优点．1原理微孔过滤是以静力差为推动力，利用筛网装过滤介质膜进行分离的膜过程．由于微滤膜的孔径通常大于0．1／a,m，因此不能直接截留重金属离子，所以必须先进行预处理，使镍离子形成沉淀，然后通过微滤膜去除E83O]．反应式：Ni+2OH一一Ni(OH)22试验装置与分析方法2．1试验装置以硫酸镍自配水作为原水，浓度为0．05mol／L．混凝剂选用聚合氯化铝(PAC)，浓度配为4Og／L．在实验开始时，先进行烧杯实验，初步确定废水中出现絮凝体的最小投药量，然后进行下步实验．工艺流程见图1．加NaOH将原水调节到所需的pH值，生成Ni(OH)：沉淀，再投加混凝剂PAC进行搅拌，反应一段时间后，调节提升泵的流量，经微滤膜过滤出水．收稿日期：2010-04-21作者简介：甘胜(1972一)，男，陕西泾阳人，咸阳市环境监测站工程师．研究方向：工业废水处理88西安文理学院学报：自然科学版第13卷图1实验装置工艺流程2．2分析方法采用丁二酮肟分光光度法．取lmL出水，加2mL柠檬酸铵溶液，lmL碘溶液，加水至约20mL，摇匀，加2mL丁二酮肟溶液，摇匀．加2mLNa：EDTA溶液，加水至标线，摇匀．放置5min．在530nm波长处以测定吸光度，计算去除率．3结果与讨论3．1镍离子标准曲线采用丁二酮肟分光光度法测定，绘制镍离子标准曲线见图2．C=KA+．式中，K=12．312，B=0．079．R：0．9988．O8．59．09．5lO．0pH值图2镍离子标准曲线图3pH值对镍去除率的影响3．2较佳pH值的确定在最小投药量200mg／L，过流速度95mL／min，停留时间2min的条件下，改变pH值进行实验．去除率曲线见图3．从图3可见，当选择的pH值偏低或偏高时，混凝效果降低，不易形成絮凝沉淀．实验得出较佳的pH值为9．5，去除率达到89．55％投药量／(mg·L-1)过流速度／(mL／min)图4PAC投药量对镍去除率的影响图5过流速度对镍去除率的影响在较佳pH值9．5，过流速度95mL／min，停留时间2min的条件下，改变PAC投药量进行实验．去除率曲线见图4．∞∞∞如∞如加mO第3期甘胜，等：混凝——微滤处理重金属废水的研究893．3较佳投药量的确定絮凝剂投加量的控制是确保混凝沉淀效果的关键因素之一，它不仅决定了水中胶体的脱稳作用、影响滤后水质，而且还与产生的絮体数量的多少直接有关．一般情况下，絮凝效果随着絮凝剂的用量增加而增大．絮凝剂的用量达到一定值时，出现峰值．再增加用量时，絮凝效果反而下降．本试验使用的无机高分子混凝剂PAC，若加量过大，相应的胶粒少，起架桥作用的高分子聚合物的伸展部分粘连不上第二个胶粒，时间一长就会被原胶粒粘在其他部位上，这个高