几种工业废水的处理方法
抖化学 / 2022-12-21
(一)含氰废水的净化处理
含氰废水主要来自氰化镀铜、镀铬、镀锌的废液及煤气与焦化废水。废液呈碱性，其含氰浓度一般为20~70mg·L-1 (排放的许可浓度为0.1mg访问中(8)机器人接待(0)L-1)，而氰化物又是-种极毒的物质，当水中CN含量达0.3~0.5mg·L-1时，即可致鱼死亡，它是水污染中的主要污染物之一。净化含氰废水有多种处理方法，常用的有:
1.碱性氯化法
用氯气、漂自粉或
次氯酸钠作氧化剂，把氰离子氧化分解成无毒的氮和二氧化碳。其主要反应方程式为:
C12＋H2O≒HOC1＋H+＋C1-
HOC1≒H+＋OC1-
OC1-＋CN-＋H2O≒CNC1＋20H-
CNC1＋20H-≒CNO-＋C1-＋H2O
2CNO-＋3OC1-≒CO2↑＋N2＋3C1-＋CO3²-
一般操作程序是:
1)向含氰废水中投加石灰，调节pH值至11左右。
2)加液氯(或次氯酸钠等)，并用淀粉-碘化物作指示剂。当指示剂显色时停止加氯。
3)氯化作用完后(约0.5h)加入
硫代硫酸钠，去除过量的氯。
处理中产生的二氧化碳和氮由高烟筒排放，废水中所含金属物可同时被破坏而沉淀分离出来，如:
2[Cu(CN)3]-＋70C1-＋2OH-＋H20→6CNO-＋7C1-＋2Cu(OH)2↓
这是一个成熟、用得较广泛的方法除氰效果也好，出水含氰浓度低达0.1mg·L-1。
2.电解法
电解除氰一般在电解槽中进行。在槽的下部进废水，用石墨作阳极。氰离子在阳极被氧化，产物为氮和二氧化碳。为了加速氰离子的氧化分解，可在电解槽内加入
氯化钠，氯离子在阳极放电产生氯气，而氯气水解生成的次氯酸可氧化分解氰离子，同时
用压缩空气搅拌以加速反应。主要反应式为:
CN-＋20H-→CNO-＋H2O＋2e-
2CNO-＋40H-→2CO2↑+N2↑+2H20+2e-
电解法主要用于含氰废水的处理，主要缺点是电能消耗大，以及电解过程中会有催泪的毒性大的氯化氰CNC1气体产生，需将电解槽加盖密封来防止。
3.生物法
利用微生物来处理水量大的含氰废水或含多量有机腈的废水已成为一个常用方法，效果也较好，除氰率达99%。常用的是活性污泥法及生物滤池法。
活性污泥法主要处理有机腈废水如含
丙烯腈(CH2=CHCN)的废水。大致流程是先把废液送入沉淀池，去掉某些杂质及悬浮物，再送入曝气池，在池中通过微生物的活动将氰化物转化为无害物质;再进入沉淀池分离出污泥。经处理后出水含氰浓度可在0.1~0.5mg·L-1以下。
生物滤池法处理含氰废水的能力是很强的，用得也很普遍。浓度为60~100mg·L-1的含氰废水经处理后合平排放要求。
4.燃烧法
利用废水中的有机氰化物如乙腈等易燃烧的物质，可把废水泵入蒸汽器中，再吹入高温高压气体，使有机腈氧化燃烧转化成二氧化碳、氮和水，使废水得到净化。此法的优点是设备简单,投资少，便于操作，但不能回收再利用。
(二)含酚废水的处理
含酚废水的来源很多，如焦化厂、炼油厂、合成酚厂、绝缘材料厂及制药厂等。酚的毒性大，长期饮用含酚量高的水能损害人的神经、肝和胃。水中含酚可使鱼肉有酚味而不能食用。含酚浓度高的水用于灌溉可使植物枯萎死亡。一般规定地面水中含酚最高容许浓度为0.01mg·L-1。
1.含酚废水的回收处理
工业上常用萃取法、吸附法及蒸馏法等来回收废水中的酚。在萃取法中，常用的萃取剂有苯、汽油、
乙酸丁酯、
丁醇、
异丙醚、
苯乙酮等。萃取在离心萃取机、旋转萃取器或填料萃取塔等设备中进行，其脱酚率可达97%。图4-13为用醋酸丁酯作萃取剂的操作流程示意图。萃取操作在填料塔内进行，萃取后含酚的醋酸丁酯经精馏塔分别回收酚及醋酸丁酯。从萃取塔下部流出的废水再进一步经过生物处理而得净化水。
吸附法回收酚常用的吸附剂是活性炭和磺化煤。用磺化煤作吸附剂脱酚率约85%，比活性炭稍差。磺化煤使用一段时间后欲进行活化处理。可把5%的碱液泵入吸附塔内，使酚变成酚钠脱附进入溶液而流出。再用6%的酸液酸洗磺化煤便能恢复其吸附能力。在碱洗时所得的酚钠溶液中加入酸又可回收酚。
2.含酚废水的净化处理
含酚工业废水的净化处理主要是生物法(活性污泥及生物滤池)及化学氧化法。化学氧化法是用氧化剂把酚氧化成二氧化碳及水，所用的氧化剂是臭氧。臭氧对含量较低的含酚废水的氧化作用的效率是高的，但对浓度大的含酚废水(含酚在1000mg·L-1以上)需要投加大量的臭氧，增加费用，不经济。因此臭氧氧化法常用于回收法和生物处理后，作为排放前的最后处理。
含酚废水的净化处理主要是生物法。使用生物法时要注意废水中不得含有焦油及油类物质，否则会使微生物死亡，因此要先除去油。另外要使水中始终保持有充足的溶解氧。操作时水温约保持在17 ~30℃之间为佳，此温度有利于生物的生化活动。此外，微生物的生命活动还需要有磷、氮养料(要求含氮15mg·L-1以上，磷5mg·L-1以上)，而一般含酚废水是缺少的，因此通常将含酚废水与含磷丰富的生活污水混合后再进行生物处理。图4-14为某炼焦化工厂含酚废水处理流程简图。
(三)含硫废水的处理
在纺织、印染、硫化染料厂、焦炭工业、炼油工业以及许多化工原料生产厂的废水中都含有大量硫化物。在一定条件下当硫以硫化氢气体形态逸出后其毒性更大。国家规定排放废水中硫化物含量不得超过5mg·L-1。常用的净化法有:
当废水中硫化物含量较高时，在贮有含硫废水的处理池中加入
硫酸亚铁和石灰，充分混合均匀，使废水pH值在8~9，此时硫酸亚铁与硫化物作用，生成硫化亚铁沉淀使水得到净化。
2.中和法
当废水中硫化物含量较少时常用中和法。在贮有碱性(pH值约为9)含硫废水的处理池中，通入经除酚处理过的烟道气，使废水pH值降低，某些碗化物沉淀除去，经处理过的出水再与生活污水混合，进行生物过滤，进- -步净化到符合排放要求。
另外还有用曝气法(用锰盐作催化剂)，以及水中加酸使硫化物转化为硫化氢气体再用碱液吸收或用氧化法使HzS转变成单质硫而加以回收等方法。
(四)乳化液废水的处理
来自轧钢厂、机械制造厂的乳化液废水中，含油量高约2~5%，油粒细度在0.1~2μm之间，且有机物含量高(夷面活性剂、有机防锈添加剂等)。此类水常采用破乳及水质净化两级处理。破乳常用加入电解质盐类的盐析法或加入
明矾、
聚合氯化铝、
聚丙烯酰胺等药剂的凝聚法或超滤法。水质净化法常用生化法、臭氧法、吸附法等来降低水中的化学耗氧量及生化需氧量等。
(五)重金属废水的处理
常用的有氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、氧化-还原法及离子交换法。
1.氢氧化物沉淀法:向废水中投加碱性沉淀剂如Na2CO3、Ca(OH)2等物质发生如下反应:
Mn+＋nOH-→M(OH)n↓
反应时控制废水的pH值很重要，需用试验来确定最佳pH值及沉淀剂的加入量。工艺有一次沉淀及分步沉淀法，这可由各金属氢氧化物的溶度积来决定。
如某一矿山废水，其pH值为2.3,含Cu83·4mg·L-1, 总铁1260mg·L-1，Fe2+10mg·L-1{可采用二步沉淀法，先除铁，再回收铜，出水符合排放标准，工艺流程为:
如采用一次沉淀法，pH值控制在7.47,出水也符合排放要求，但渣中的铜含量低，仅0.18%。 为了回收铜，所以要采用分步沉淀法。
2.硫化物沉淀法
在废水中加入硫化物使之生成金属硫化物沉淀析出。根据金属硫化物溶度积的大小来判断各沉淀物析出的先后次序:
Hg2+→Ag+→ As3+→Bi3+→Cu2+→Pb2+→Cd2+→Sn2+→Zn2+→Co2+→Ni2+→Fe2+
位置越前的，溶解度越小，处理也就容易了。如对于偏碱性的含Hg2+废水，可在pH=9~10的弱碱性条件下，投入石灰乳及硫化钠:
Hg2+＋S2- →HgS↓ (Ksp=4×10- 45)
硫化汞的溶度积为4×10- 45生成的HgS粒子很细，不易沉降。可加入硫酸亚铁发生下列反应:
FeSO4+S²- →FeS↓+SO4²- (Ksp=3.2×10-18)
Fe2+＋20H- →Fe(OH)2- →Fe(OH3
在氢氧化物下沉时能将HgS连带地沉降下来。如某厂的废水中含Hg2+0.6~2mg·L-1,用Ca(OH)。调节pH值至9，加3%的硫化钠，搅10min后再加6%硫酸亚铁，再搅15min,静止0.5h。清液可达到排放标准。沉渣中含汞40~50%，经离心干燥后，再焙烧，回收金属汞。此方法效果较好，但因污泥量大，劳动强度高。
3.电解法
如对于Cr6+的废水，可用Fe作阳极,电解时阳极氧化溶解生成Fe2+, Fe2+又使Cr6+还原成Cr3+。在阴极是水中H+放电成H2,溶液pH值逐渐变大呈碱性，于是Cr8+及Fe2+成氢氧化物沉淀而去除。这实质为还原法，所以也可用向废水中加入还原剂使Cr6+→Cr3+→Cr(OH)3↓而除去。常用还原剂有FeSO4、Na2SO3、SO2、Fe等。流程示意图为:
.jpg "醋酸丁酯萃取法回收酚流程示意图")
.jpg "图4-14为某炼焦化工厂含酚废水处理流程简图")
.jpg "两步沉淀法处理流程")
.jpg "还原法处理含铬废水流程图")
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