双氧水-絮凝法处理含镍、铬的酸洗废水试验研究.pdf
过氧化氢-絮凝法处理含镍、铬酸洗废水的试验研究
易丽霞
1,2
、宋诗英
1,2
, 尚平
1,2
, 项俊
1,2
（1. 天津市海洋资源与化学重点实验室；2. 天津科技大学海洋科学与工程学院）
学院，天津３００４５７）
摘要：以聚合硫酸铁、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺为絮凝剂，对
研究了洗涤废水中镍、铬的去除效果及机理。实验结果表明，经不同絮凝剂处理后，
酸洗废水中镍的去除率为87%～97%，铬的去除率为83%～95%，各种絮凝剂对镍、铬的去除率分别为
去除率差别不大；与各单体絮凝剂相比，聚合硫酸铁、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺组成的复合絮凝剂
该组合絮凝剂净化效率高，絮凝效果好，滤液澄清度高，絮凝体形成性好，沉淀速度快；
用该药剂处理的酸洗废水，镍的回收率较高，为79.3%～91.1%；处理后清液中铬的含量
达到一级排放标准。
关键词：镍；铬；酸洗废水；絮凝剂
中图分类号：X703.1 文献标识码：A 文章编号：1673-6850 (2010) 06-0015-04
去除镍的外部材料研究
酸洗废水中硫酸和铬的去除
来自 Ｈ
２
Ｏ
２
-絮凝
伊丽霞
1,2
,宋诗英
1,2
, 上坪
1,2
, 项俊
1,2
（1. 天津市海洋资源与化学重点实验室；2. 天津大学海洋与生物技术学院）
天津科技大学海洋科学与工程系
（天津科技大学，天津 ）
摘要：利用聚合物荧光、聚合氧化铝和聚合氧化铝作为助熔剂
nts、镍铬酸洗废水的去除效果及机械性能研究
本文采用iedi
２
Ｏ
２
-絮凝过程。经验研究表明，可移除的
废水中镍和铬的去除率分别为87-97%和83-95%
不同羊群对镍、铬去除率的差异
羊群并不大。与相关的羊群结构相比，多羊群结构
由聚合因子、聚合氯化蛋白和聚合丙烯酰胺组成，具有较高的纯化活性
更科学、波动效率更高，可以说除了顺流、顺势、稳流，别无选择。
并且沉淀速度快。镍链拾取线的覆盖率是
不同絮凝剂的显著性差异相当大（从79.3%到91.1%）。
填充率是对该州第二项一流的论点的支持。
关键词：镍；铬；酸洗废水；絮凝物
收讫日期: 2009-09-03
资助项目：天津科技大学科研基金项目（）
作者简介：易丽霞(1977-)，女，汉族，硕士生，讲师。
酸洗废水是指金属表面经过酸处理后产生的废水。
用水冲洗表面后排出的废弃物中，仍残留有酸洗液。
水，通常含有大量的重金属，污染环境，危害极大。
不同加工行业重金属的种类、形态和含量各有不同。
目前，油井开采多采用镀镍钻头。
废水中含有高浓度的镍和铬，对人体有剧毒。
５１
第 39 卷，第 6 期
2010 年 11 月
盐化工行业
盐酸化学研究所杂志
损害皮肤和呼吸道粘膜，并具有致癌性。镍化合物
还可引起皮炎、气管炎和肺炎，对鼻咽部有致癌作用。
因此如何有效处理含镍、铬酸洗废水，减少对环境的影响
治理环境污染已成为当前的紧迫任务之一。
去除酸洗废水中重金属的方法主要为物理方法。
包括膜分离
[１－３]
、离子交换法
[４－６]
、吸附法
[7-8]
，
气浮
[９]
等；化学方法，包括电解
[１０－１１]
、化学沉淀
沉降
[１２－１４]
, 氨络合
[15]
等；生物方法，包括生物吸收
依恋
[１６－１７]
、生物絮凝
[17]
、生化法
[18]
等待。
上述方法各有缺点。
据薛金峰介绍
[19]
王彦平
[二十]
、陈国斌
[２１]
研究由
絮凝法可以有效去除酸洗废水中的重金属。
操作简单，成本低。
氯化铝和聚丙烯酰胺是比较常见的絮凝剂，不会引起
因此本实验主要采用絮凝法去除
镍、铬。同时考虑到单一方法无法达到预期效果，
试验采用基于沉淀和絮凝综合特性的方法。
过氧化氢-絮凝剂法，即利用过氧化氢作为絮凝剂，破坏废水
然后用不同的絮凝剂处理镍和铬等重金属离子的复合物。
处理废水，有效去除废水中的镍和铬等重金属。
对金属的处理提供了相应的指导。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
仪器：可见分光光度计，上海精密科学仪器有限公司。
公司；电磁搅拌器，江苏金坛莱华仪器制造有限公司
公司；上海测试仪器厂干燥箱；综合实验室
配有分析仪器。
试剂：双氧水，天津东方化工厂；聚合硫酸铁，
实验室制造；聚合氯化铝，实验室制造；聚丙烯酰胺，
日本，聚烯烃股份有限公司；NaOH，天津
文达稀有贵重试剂化工厂、天津大港油井镀镍酸洗废水
钻头酸洗废水。
1.2 分析方法
镍含量的测定：二甲基乙二肟分光光度法（见
国标11910-89)。
铬含量的测定：二苯碳酰二肼分光光度法（见
国标7468-87)。
悬浮物含量的测定：见GB 11899-89。
色度测定：稀释倍数法。
1.3 实验步骤
（1）取一定量的原废水，分离其中的镍、铬及悬浮物
漂浮物含量、pH值、颜色的测定。
（2）取5组50 mL原废水，加入0.5
毫升
２
Ｏ
２
溶液，搅拌均匀，反应充分。
（3）向每种溶液中加入12 mL不同类型的絮凝剂。
添加的絮凝剂为：聚合氯化铝2g/L12
mL;聚合硫酸铁2g/L 12 mL;聚丙烯酰胺1g/L 12
4mL聚合氯化铝+8mL聚合硫酸铁；
铝3mL+聚合硫酸铁7mL+聚丙烯酰胺2mL。
（4）废水静置12h后，用NaOH溶液调节。
pH值调至6~9，产生沉淀。充分搅拌使沉淀
呈絮状，容易分离。
（5）过滤。处理后上清液中镍、铬和悬浮固体的测定
内容。
（6）过滤、干燥并称量所得沉淀。
2 结果与讨论
2.1 实验数据
酸洗废水中各组分含量见表1。
经混凝剂处理后酸洗废水中铬、镍浓度见表2。
表1 酸洗废水水质
总镍含量／
（毫克·升
-1
）
总铬含量／
（毫克·升
-1
）
PH值
悬浮物／
（毫克·升
-1
）
色度/
497 1. ３５８ ３ ８７． 2 200
表2 处理后的废水中镍和铬的浓度mg/L
絮凝剂 镍浓度 铬浓度
聚合硫酸铁 ６３．４８ ０．１２６ ４
聚合氯化铝 52.78 0.137 5
聚丙烯酰胺 50.10 0.131 5
聚合硫酸铁、聚合氯化铝 33.38 0.110 9
聚合硫酸铁、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺 20.67 0.001 8
不同絮凝剂对废水中镍、铬的去除率及对镍的回收率
产率见表3。由于酸洗废水中镍的含量远大于铬的含量
氢氧化铬的含量是两性的，并且将
因此，假定沉淀物仅含有氢氧化镍，因此仅计算镍。
回收率。不同絮凝剂处理酸洗废水后悬浮物
浓度及去除率见表4。
表3 不同絮凝剂对镍、铬的去除率及镍回收率比较
絮凝剂 絮凝剂加入量/mL 上清液体积/mL 沉淀质量/g 镍去除率/% 铬去除率/% 镍回收率/%
聚合硫酸铁 12 110 29. 57 87. 00 90. 70 86. 38
聚合氯化铝 12 100 27. 82 90. 00 83. 00 79. 31
聚丙烯酰胺 12 105 32. 15 90. 00 80. 00 91. 10
６ １ 盐工业与化学工业 第39卷第5期
表3
絮凝剂 絮凝剂加入量/mL 上清液体积/mL 沉淀质量/g 镍去除率/% 铬去除率/% 镍回收率/%
聚合硫酸铁、聚合氯化铝 12 127 33.04 95.00 92.00 90.25
聚合硫酸铁、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺 12 140 33. 69 97. 00 95. 00 89. 57
表4 悬浮物浓度及去除率
絮凝剂
废水经处理后
悬浮物浓度
（毫克·升
-1
）
处理过的废水
悬浮固体
去除率/%
聚合硫酸铁 3.82 95.62
聚合氯化铝 4.50 94.84
聚丙烯酰胺 3.71 95.74
聚合硫酸铁、聚合氯化铝 ２．６０ ９７． ０２
聚合硫酸铁、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺 1.93 97.79
在酸洗废水中添加不同的絮凝剂，静置12h后，上清液
溶液的浊度和形成的明矾片的尺寸如表5所示。
表5 几种絮凝剂絮凝现象比较
絮凝剂
絮凝剂的絮凝现象
上清液
浊度
沉淀明矾花
的大小
聚合硫酸铁浑浊度较低
聚合氯化铝一般呈透明状
聚丙烯酰胺清洁剂
聚合硫酸铁和聚合氯化铝非常清澈，而且很大
聚合硫酸铁、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺最清晰、最大
2.2 几种絮凝剂对酸洗废水中镍、铬及悬浮物的去除效果
去除效果对比分析
几种不同絮凝剂对酸洗废水中镍、铬及悬浮物的影响
去除效果如图1所示。
“”#“”
$%#""
$"#""
&%#""
&"#""
'%#""
“！”！#（）*“！”+！$%&
'()
-./*+,01
2*3,01
4*5,67
图1 不同絮凝剂对镍、铬及悬浮物的去除效果对比
从图中可以看出，采用不同的絮凝剂处理酸洗废水
去除镍后，范围为 87% 至 97%，去除铬的范围为
悬浮固体的去除率范围约为83%~95%。
94. 8%～97. 8%。不同絮凝剂对镍、铬及悬浮物去除效果
复合絮凝剂的去除率差别不大。
其效果比各单体絮凝剂的去除效果都要好。
处理后的清液中铬含量达到一级排放标准（
-1996)；由于原料溶液中镍含量较高(497mg/L)，
处理后的清液中残余镍含量较高，需进一步处理。
以便进一步处理。
2.3 几种絮凝剂对酸洗废水中镍回收率的比较分析
用不同絮凝剂处理酸洗废水回收镍
其速率如图2所示。
“#$%&”
“！”
!#
$”
$#
％”
%#
（）（*（）*+）+（*，-
./0
图2 不同絮凝剂处理废水后镍回收率比较
从图2可以看出，用不同絮凝剂处理的酸
洗涤废水的镍回收率较高,回收率为79.3%~91.1%。
相比较而言，聚合氯化铝的回收率略低。
其余絮凝剂的镍回收率相似。
虽然不同的絮凝剂对重金属镍、铬及悬浮物的影响不同
去除率总体相似，但上清液的浊度和沉淀的形成不同。
矾花的大小还是有差别的。
絮凝效果分析如下。
2.4 几种絮凝剂絮凝效果分析
2.4.1聚合硫酸铁絮凝效果分析
聚合硫酸铁对酸洗废水中镍、铬及悬浮物的去除效果
结果较好，沉淀物较小，上清液浑浊，
聚合硫酸铁在显微镜下呈蓝绿色，不是一种很好的絮凝剂。
2.4.2聚合氯化铝絮凝效果分析
聚合氯化铝去除酸洗废水中的镍、铬及悬浮物
效果良好，絮凝过程中形成的沉淀颗粒较大。
量最多，静置后上清液清澈，与沉淀的界面清晰。
但它并不是最好的，因为它不能形成大的絮凝物。
絮凝剂。
2.4.3聚丙烯酰胺絮凝效果分析
聚丙烯酰胺去除酸洗废水中的镍、铬和悬浮固体
效果也很好，产生的上清液的澄清度比多氯联苯要好。
铝。综合比较可知聚丙烯酰胺的絮凝效果相对较
它比聚合硫酸铁和聚合氯化铝效果更好，但除镍效果较差。
在效率上并无很大的优势，所以不是最好的絮凝剂。
2.4.4 聚合硫酸铁与聚合氯化铝混合絮凝剂的絮凝效果
效果分析
2g/L聚合氯化铝、2g/L聚合硫酸铁
7 2010年9月1日易丽霞等：过氧化氢-絮凝法处理含镍、铬酸洗废水的试验研究
按体积比1:2混合制成复合絮凝剂用于处理酸洗废水。
结果表明，镍、铬、悬浮物和
所得上清液及沉淀的矾花如下：
氯化铝复合絮凝剂的絮凝效果比各单体絮凝剂要好。
因此，聚合氯化铝与聚合硫酸铁复合絮凝剂
它是一种良好的絮凝剂。
2.4.5 聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺混合物
絮凝剂絮凝效果分析
2g/L聚合氯化铝、2g/L聚合硫酸铁和
将1g/L聚丙烯酰胺与三种絮凝剂按2:4:1的比例混合。
采用复合絮凝剂对酸洗废水进行处理。
结果表明:与上述四种絮凝剂相比,加入该复合絮凝剂后,
形成的明矾絮体最大、质量最大，上清液最清澈。
对镍、铬及悬浮物的去除率也最大，且絮凝效果明显优于
以前的絮凝剂。因此，聚合氯化铝、聚合硫酸铁和聚丙烯
烯烃酰胺复合絮凝剂可作为最佳絮凝剂。
可见聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺复合物
絮凝剂具有用量小、絮凝体形成量大、滤液清澈的特点。
复合絮凝剂的絮凝效果比各单体絮凝剂更好。
原因可能是聚合硫酸铁和聚合氯化铝形成
各种形式的水合复合物可以吸附带负电荷的胶体。
这些粒子是通过压缩双层、中和电荷和桥接羟基形成的。
以及扫除沉积等，使胶体沉降；聚丙烯酰胺具有
具有良好的吸附、架桥作用，对于不稳定的团聚颗粒，
在动力学条件下，快速形成大块絮凝体，实现废水的净化
因此，聚合氯化铝、聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺
一起使用，可产生综合效果。