实验室重金属废液处理规范
应用范围报告
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为保证我市重金属废液化学处理符合国家有关方针、政策和法律的规定，高效、经济地处理废液，特制定本规范。本标准适用于各类采用化学方法处理重金属废液的实验室行业。重金属废水的处理应首先考虑有价金属的回收或综合利用，处理过程中产生的沉淀物应进行无害化处理或妥善处理。重金属废水的处理应首先考虑回用，回用废水应经处理达到回用水的水质要求。处理后排放的废水水质应符合GB 8978《污水综合排放标准》的规定和当地环保部门的有关要求。重金属废水化学处理除应符合本规范外，还应符合国家有关行业或地方标准、规范的要求。
起草单位报告
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西藏自治区产品质量监督检验院、林芝市质量计量与特种设备监督检验院、林芝质量协会。
起草人报告
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冼林飞、索朗平措、罗小娟、洛桑卓玛、何天文、米玛拉姆、许世信、麦秀兰、赵明、叶国林。 [1]
主要技术报告
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4 治疗方法
4.1 一般规定
（1）污水处理方法和药剂的选择，应考虑污水量、水质、回收有价金属的形式及其利用方式、药剂的来源及其价格、当地条件以及处理后水质的要求等因素，经过技术经济比较后确定。
（2）应充分研究利用实验室或附近区域污水、废气、废渣处理污水的可行性，实现以废治废。
（3）不同污染源产生的重金属废水应根据水质、处理工艺、金属回收方式或沉淀物处理方式等因素，实行集中处理或分散处理，同一类型废水宜集中处理。
（4）污水中的悬浮物若无回收价值，一般应先除去。若重金属污水化学处理产生的悬浮物与沉淀物的回收价值不同，则应先除去悬浮物，再处理重金属离子。若悬浮物与沉淀物均需回收或采用同一工艺综合利用时，应同时回收。
（5）污水处理工艺通过实验确定，当缺乏实验数据时，也可参考同类污水处理工艺进行设计。
（6）应根据废水中重金属离子的种类、含量和回收或综合利用的方式，选择一步或逐步沉淀工艺。
（7）应配备计量、pH测定仪器等必要的可靠计量仪表，有条件时应采用自动化操作。
（8）对于小量污水、处理难度较大的污水或对处理条件要求严格才能保证处理水质的污水，应采用间歇方式进行处理。
4.2 石灰法
（1）石灰法可用于除去污水中的铁、铜、锌、铅、镉、钴、砷等，以及其他能与OH-反应生成金属氢氧化物沉淀的重金属离子。
（2）处理单一重金属离子废水时，可根据废水pH值、重金属离子含量及石灰纯度计算出加入石灰的量。废水中加入石灰后要求达到的pH值，可根据重金属氢氧化物的溶度积及处理后的水质要求计算出来。对于一些两性重金属，废水pH值控制还必须考虑羟基络合离子的影响。
（3）常温下处理单一重金属废水所需的pH值可参考表4.2.2中的数值，若采用沉淀回流技术，加石灰后废水值可低于表中所列数值。
表14.2.2 处理单一重金属废水所需pH值
金属离子Cd2+Co2+Cr3+Cu2+Fe2+Fe3+Zn2+
PH值11~129`127~8.57~129~13＞49~10
（4）为提高污水处理效果，可加入共沉淀剂，共沉淀剂的种类、用量及加入共沉淀剂后控制的pH值通过试验或类似污水处理的运行数据确定，控制的pH值应小于表4.2.2所列值。
（5）对于含有多种重金属离子的废水，无论是一步沉淀还是分步沉淀，控制的pH值均需通过实验或参考类似废水处理的实际运行数据确定。
（6）污水中某些阴离子会影响石灰法处理效果，应进行预处理。
（7）加入石灰、共沉剂后产生的金属氢氧化物，应采用沉淀法除去，是否需要过滤，应根据处理后的水质要求确定。
（8）处理含有多种重金属的废水时，如果需要单独回收废水中的有价金属或提高回收的有价金的品位，宜采用逐级沉淀法。逐级沉淀法可采用石灰法或石灰法与硫化法联合使用。
（9）在低pH条件下除铁或采用逐级沉淀法回收废水中的铜、锌等有价金属前，宜先用曝气、化学氧化或细菌氧化法将Fe2+氧化为Fe3+。在相对较高的pH条件下，应进行技术经济比较，确定最佳除铁方法。可采用曝气，曝气时pH值应控制在6以上。
当污水中Fe2+含量较低时，适合采用化学法进行逐级沉淀处理，常用的氧化剂有液氯或漂白粉，投加量一般按理论量计算，每克Fe2+需0.64g有效氯。当污水量很少时，也可采用臭氧等其他氧化剂。当污水中Fe2+含量较高时，适合采用细菌氧化法。
（10）石灰处理重金属废水宜采用沉淀物回流技术，最佳回流比应根据试验数据和技术经济比较确定，若无试验数据，沉淀物回流比可选用3～4。
（11）酸性重金属废水是否需要预处理中和酸，取决于水质和回收有价金属的要求。预处理可采用上流式膨胀中和滤塔，加入石灰石粉或石灰。
（12）采用上流膨胀中和过滤塔时，原水硫酸含量不宜超过2g/L，pH值可调至6左右。上流膨胀中和过滤塔应采用变速流动，并满足下列要求：
——滤料宜采用石灰石或白云石，碳酸钙、碳酸镁含量不小于90%。
——滤料粒径为0.5~3.0mm，滤料高度为1.0~1.2mm，过滤塔底部滤速为130~180m/h，顶部滤速为40m/h，中和塔总高度不宜小于3.5m。
——进入塔的污水应先进行沉淀，除去悬浮物，出塔污水是否设有除去二氧化碳气体的设施，根据工艺要求的pH值确定。
（13）投加石灰石粉，可调节污水的pH值至6左右，石灰石粉的粒径应小于0.147mm。
4.3 硫化方法
（1）用硫化法可以去除污水中的镉、砷、锑、铜、锌、汞、银、镍等，以及其他能形成硫化物沉淀的重金属离子。
（2）宜优先利用实验室硫化氢气体副产物、含硫化氢废气、含硫废水或废渣。如不具备上述条件，可采用硫化钠或硫氢化钠作为硫化剂。
（3）硫化钠或其他硫化剂的投加量应根据S2-与重金属离子生成硫化物的摩尔量计算，设计投加量为理论投加量的1~1.4倍，投加量可通过氧化还原电泳控制。
（4）采用硫化氢气体作为硫化剂时，与污水的混合反应应在密闭容器或构筑物内进行。若加入硫化剂后，处理后的污水pH值小于6，其沉淀也应在密闭容器或构筑物内进行。
（5）硫化法处理重金属废水过程中pH值的控制应根据废水水质和需回收或去除的重金属情况而定。
（6）用硫化法处理酸性重金属废水，当酸性需预处理时，可采用石灰、石灰石粉、上流式膨胀中和滤塔等。对于少量废水也可采用其他碱性药剂。
（7）硫化法可与石灰法配合使用：
——硫化法中采用石灰作为pH调节剂，其用量根据pH值计算确定。
——采用硫化剂回收或分步沉淀去除某些重金属离子时，投加硫化剂时污水的pH值根据污水处理工艺的要求进行控制。
——采用硫化剂辅助石灰法去除石灰法难以处理达标的污水中少量重金属离子时，可在石灰与污水充分反应后，加入少量硫化剂。
——污水主要采用硫化法处理时，应处理污水中残留的硫，使其达标，建议采用硫酸亚铁或漂白粉进行处理。
4.4 铁盐石灰法
（1）铁盐石灰法可用于去除废水中的镉、六价铬、砷以及其他能与铁盐共沉淀的重金属离子。
（2）铁盐-石灰法处理低镉废水时，应采用三价铁盐，投加量和pH值应通过试验确定，当缺乏试验数据时，应使Fe/Cd比不小于10，并用石灰调节废水pH值至8以上。
（3）含六价铬废水宜先回收铬，六价铬量较少时，可采用铁盐-石灰法处理。以硫酸亚铁为还原剂为宜，Fe/Cr比为3.5~5.0，六价铬量较大时取较小值。加硫酸亚铁废水pH值应为2.5~3.0。反应10~15分钟后，加石灰调节pH值至8~9。
（4）采用铁盐石灰法处理含砷废水，根据废水中砷的价态和含量选择一段处理或两段处理，当废水中砷含量较高时，两段处理较为适宜。
（5）去除废水中的五价砷，应采用三价铁盐。铁盐的投加量及废水pH值的控制，应根据铁盐种类及处理为一级或两级，通过试验确定。当没有条件进行试验时，可采用下列数值作为参考：
三价铁盐投加量：采用一段处理时，Fe/As应大于4；采用两段处理时，第一段Fe/As宜为1～2；第二段Fe/As应大于4，pH值控制在3～6。
二价铁盐投加量：采用一段处理时，Fe/As应大于4，采用两段处理时，第一段Fe/As应大于1.5，第二段Fe/As应大于4。pH值控制在8～9。
去除污水中的三价砷，宜先将其氧化为五价砷，若直接处理，需投加三价铁盐。采用一段处理时，Fe/As应大于4；采用两段处理时，第一段Fe/As应大于2，第二段Fe/As应大于10。pH值控制在8～9。
（6）去除废水中的三价砷，宜先将其氧化为五价砷，若直接处理，应投加三价铁盐。采用一段处理时，Fe/As比应大于10；采用两段处理时，第一段Fe/As比应大于2，第二段Fe/As比应大于10。pH值控制在8～9。
（7）含砷废水可先用石灰法处理，再用铁盐石灰法进行二次处理，此时Fe/As比应大于4。
4.5 其他治疗方法
（1）氧化还原法适用于废水预处理。
（2）利用空气氧化法将Fe2+氧化为Fe3+，空气消耗量为每克Fe2+处理2~5L污水，pH值不小于7，曝气时间不小于0.5倍。
（3）将三价砷氧化为五价砷，建议使用液氯、漂白粉等氧化剂。
（4）用亚硫酸氢钠或硫酸亚铁作还原剂，将六价铬还原为三价铬。也可用二氧化硫或亚硫酸钠。反应的pH值应在2.5～3.0之间。反应完成时的电位值取决于所用试剂和测量电极的类型，一般在300～450mv之间。
（5）用铁屑置换法回收海绵铜时，应采用动态置换，废水中Cu2+含量不小于60mg/L，废水中Fe3+含量较高时不宜采用。
（6）铁氧体法除了可以处理含铬的废水外，还可以处理含有铬、镍、铜、锌、银等多种重金属的废水。