利用聚合氯化铝铁处理电镀废水的研究—

李金辉[1] 杜朝军[1] 刘锦茂[2]
[1]江西理工大学材化学院，江西赣州341000 [2]浙江巨化电化厂，浙江衢州324000
摘　　要:电镀废水是污染严重的废水之一，采用絮凝的方法处理电镀废水，操作简单，经济适用：合成无机高分子絮凝剂聚合氯化铝铁处理电镀废水，可降低处理成本，提高絮凝效果。探讨了pH值以及投药量对絮凝效果的影响，并与聚铁、聚铝的絮凝效果作了比较研究。结果表明，聚合氯化铝铁兼有聚合铝和聚合铁的优点，形成的絮凝体大而重，并且沉降速度快，适用的pH值范围也更广，絮凝效果较聚铁、聚铝更为优异，而且用药量少，具有明显的价格优势。
0 　前　言
电镀废水是污染严重的废水之一, 其中含有Ni2 + ,Cr6 + ,CN- 等国家限制排放的离子,国家允许六价铬排放的最高浓度仅为0. 5 mg/ L。电镀废水可以采取离子交换法、化学处理法以及电解法等处理方法,用絮凝法处理电镀废水,操作简便、用量少、成本低、效果好。
聚合氯化铝铁(PAFC) 作为一类多核阳离子复合絮凝剂,自从实验室合成出来之后,就广泛地应用于水处理之中,取得了良好的社会效益和经济效益[1 ] 。本研究采用聚合氯化铝铁作为絮凝剂处理电镀废水,取得了较PAC、PFC更为良好的处理效果。
1 　试　验
1. 1 　PAFC 的制备
以FeCl3·6H2O 和AlCl3·6H2O(AR 级) 为原料,控制CAl :CFe = 6∶ 4 ,配制Al ,Fe 总浓度为0. 5 mol/ L 的溶液装入带有冷凝装置、分液漏斗和温度计的三口烧瓶中,室温下以电磁加热搅拌器混合10 min ,在强搅拌下缓缓加入NaOH调节碱化度在1. 5～2. 5[碱化度按B = COH/ ( CFe + CAl ) 来计算] ,在90～100 ℃下反应1. 5～2. 0 h。反应完成后,将反应液静置24 h 熟化后得到最终产品。制备聚合氯化铁时, n (OH) ∶n(Fe) 最好控制在0～0. 4 的范围内[2 ] ,因为过高易得到高聚合度但电荷低的聚合物,在某些场合下的絮凝效果降低。聚合氯化铝铁的碱化度不宜太高,否则稳定性变差。
1. 2 　废水处理
取相同浓度的絮凝剂于盛装250 mL 含铬、镍的电镀废液的烧杯中,通过电动搅拌器快速搅拌,搅拌时间由处理的废液量决定,以使絮凝剂快速分散在废液中;然后慢速,静置沉降后取上层清液分析。
铬的测定可采用比色法、容量法和可见光分光光度法,镍用丁二酮肟分光光度法测定,酸度采用pHs - 2 型酸度计测定,浊度采用光电式浊度仪测定,色度使用铂钴比色法分析[3 ] 。
2 　结果与讨论
2. 1 　pH值的影响
在不同的pH 值条件下,用PAFC 处理电镀废液,处理前后浊度、色度的变化与PAC ,PFC 的絮凝效果作了比较,结果见图1。

由图1 见,PAFC 适用的pH范围更为广泛,且在pH>5的情况下,它对电镀废水的色度和浊度的去除率最高。
2. 2 　絮凝剂用量的影响
在相同的pH值条件下,将PAFC 的使用量对絮凝效果的影响与PAC ,PFC的絮凝效果作了比较,结果见图2。

结果表明,虽然PAC ,PFC 与PAFC 一样具有去浊除色的效果,但在较少用量的情况下它能达到令人满意的去除效果,因而性能更为优异。
2. 3 　电镀废液的处理
将PAFC以10～35 mL/ L 投入250 mL 装有含铬、镍的某厂电镀废液的烧杯中,搅拌后静置沉降过滤,取滤液分析,结果见表。

从表可知,处理效果较好,这是一种较好处理剂,可以
用于实际的废水处理。
3 　结　论
(1) 聚合氯化铝铁兼有传统絮凝剂PAC ,PFC的优点,形成的絮凝体大而重,沉降速度快。其出水色度比聚合氯化铁好,除浊效果和絮凝体沉降性能又优于聚合氯化铝。
(2) 聚合氯化铝铁可以显著地提高去除电镀废液的色度(主要是Cr6 + 的颜色) 的絮凝效果,提高Cr6 + 的去除率,且用量少,适用的pH值范围也更广。
(3) 控制投入量在10～35 mL/ L ,不会带来二次污染。(4) 制备聚合氯化铝铁的原料来源便宜,市场价亚铁盐约为1 300 元/ t ,铝盐约为1 500 元/ t 。其成本远低于PAC的成本,也低于PFC。而且,有些原料甚至是废弃的矿渣,生产成本可以显著降低,在电镀废水处理中有广泛的应用价值。

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2008-06-14

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