碳酸钡法去除有色金属冶炼厂综合废_省略__2_和SO_4_2_的试验研究_何静旻

碳酸钡法去除有色金属冶炼厂综合废_省略__2_和SO_4_2_的试验研究_何静旻工程设计与研究总第１３６期２０１４年０６月碳酸钡法去除有色金属冶炼厂综合废水中Ｃａ２＋和ＳＯ４２－的试验研究何静旻，李绪忠〔摘要〕有色金属冶炼厂产生大量含重金属的酸性废水。目前，重金属废水处理大都采用石灰中和法，但经处理后的出水中Ｃａ２＋和ＳＯ２－４浓度偏高，不适合作工艺循环冷却水系统的补充水。因此，提出用ＢａＣＯ３去除Ｃａ２＋和ＳＯ２－４。分析了ＢａＣＯ３去除水中Ｃａ２＋和ＳＯ４２－机理，通过动态试验，研究了不同投加剂量、反应温度、反应时间以及沉淀时间对ＢａＣＯ３去除水中Ｃａ２＋和ＳＯ２－４的影响。〔关键词〕重金属酸性废水；酸性废水处理；碳酸钡法有色金属冶炼厂酸性废水主要源自制酸和电解两个工艺。有色冶炼厂在处理硫化矿的过程中会产生大量ＳＯ２烟气，烟气通常用来制取硫酸，在制酸过程中会产生含重金属离子的酸性污水；在电解工艺中，电解槽及极板清洗都会产生高浓度重金属酸性污水。目前，有色金属冶炼厂大多采用石灰中和法和石灰铁盐法处理酸性废水，经处理后的出水能达标排放，但用作冶炼厂循环冷却水系统的补充水时易结垢并产生腐蚀。据统计，有色冶炼厂６０％经处理后的水用作循环冷却水系统的补充水，如果全部用新水既不经济又不符合节约用水的理念。以某工业园区重金属污水处理站出水为研究对象，用碳酸钡作深度处理药剂，进行了试验研究，结果表明，预处理出水经深度处理后残留的硫酸根和钙硬度分别稳定在２５０ｍｇ／Ｌ和５０ｍｇ／Ｌ（以ＣａＣＯ３计）以下，达到循环冷却水系统补充水水质要求。１碳酸钡去除水中Ｃａ２＋和ＳＯ２－４机理１．１溶度积原理水中加入碳酸钡与硫酸根离子和钙离子发生如下反应：ＢａＣＯ３→Ｂａ２＋＋ＣＯ２－３Ｂａ２＋＋ＳＯ２－４→ＢａＳＯ４↓Ｃａ２＋＋ＣＯ２－３→ＣａＣＯ３↓各反应物、生成物的溶度积见表１。表１化学物质溶度积化合物温度（℃）ＫｓｐＣａＳＯ４２５４．９３×１０－５ＢａＣＯ３２５８．１×１０－９ＢａＳＯ４２５１．１×１０－１０ＣａＣＯ３２５０．８７×１０－８反应溶液中若有足够的Ｂａ２＋和ＣＯ２－３存在，反应就可以进行，从而达到脱除硫酸根离子和钙离子的目的。常温下，ＣａＳＯ４·２Ｈ２Ｏ的饱和溶解度为２．５５ｇ／Ｌ，即溶液中的［Ｃａ２＋］＝［ＳＯ２－４］＝１．４８×１０－２ｍｏｌ／