中和法在钢材酸洗废液处理中的应用研究

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目前,关于酸洗废液的研究主要以综合利用为主,但大多没有考虑酸洗废液中重金属的问题,对于重金属含量较高的酸洗废液不适于直接利用,必须采取措施去除重金属,或者直接处置。中和法是酸洗废液处置的主要手段,但关于酸洗废液中和处置过程中,加碱药剂的选择、重金属离子净化效率、压滤废液污染物残留等问题的研究较少。本文以钢帘线、镀锌厂酸洗废液为研究对象,酸中和药剂选择最常用的NaOH、Ca(OH)2、CaO三种碱,通过研究污泥产量、滤液产量、滤液中重金属残余量以及处理成本等因素优化加碱种类、控制参数,同时还进一步研究了铁离子价态对加碱中和效果的影响,以期为酸洗废液中和处置法的实际应用提供参考。(1)对于钢帘线厂酸洗废液,采用Ca(OH)2做中和药剂时,最佳投加量为23%,污泥产生量为40%,滤液产生量为37%,滤液中锌、铅、铬、镍、铁残余量分别为4.32mg/L、0.640mg/L、1.39mg/L、5.88mg/L、25.7mg/L,滤液盐度为36.8%,污泥依然需要按危险废物委托处置,滤液中重金属不或满足标准,不能直接排放,采用蒸发浓缩的方法,中和处理成本1650元/m3。NaOH最佳投加量为19%,此时pH值8.73。在两种药剂的最佳实验条件下,NaOH处理成本比Ca(OH)2高12%,滤液中锌、铅、铬、镍、铁残余量相应升高1.4%、降低0.94%、降低2.2%、升高2.4%、升高6.2%。CaO的最佳投加量16%,pH为9.16,处理成本较氢氧化钙降低了13%,但是滤液中锌、铅、铬、镍、铁残余量相应升高了49%、41%、3.6%、7.8%、33%,处理效果较差。(2)镀锌厂酸洗废液,Ca(OH)2最佳投加量为26%,污泥产生量46%,滤液产生量34%,滤液中锌、铅、铬、镍、铁含量分别为9.19mg/L、1.18mg/L、1.16mg/L、0.767mg/L、4.89mg/L,盐度值为46%,污泥依然需要按危险废物委托处置,滤液中重金属不或满足标准,不能直接排放,采用蒸发浓缩的方法,中和处理成本2040元/m3。NaOH最佳投加量为22%,此时pH值8.73,处理成本比氢氧化钙高15%,滤液中锌、铅、铬、镍、铁残余量比氢氧化钙相应降低6.1%、降低21%、降低18%、升高17%、升高一倍。CaO最佳投加量18%,pH为9.16,成本较氢氧化钙降低9%,但是滤液中锌、铬、镍、铁残余量相应上升24%、17%、13%、29%。(3)对原酸洗废液中投加氧化剂进行改良后,再进行中和处理。钢帘线酸洗废液中,Ca(OH)2投加量为22%,pH值为8.03时处理效果最好,此时镍、锌、铁、铅、铬的去除率分别为96.4%、99.6%、99.9%、93.4%、97.7%。五种金属离子均能达标排放,其中镍、锌、铁、铬等离子去除率较改性前分别升高83%、50%、61%、12%。镀锌厂酸洗废液投加量为23%,pH值为7.56时,达到最佳处理效果。此时,镍、锌、铁、铅、铬的去除率分别为97.7%、99.5%、99.9%、92.9%、96.4%。除Zn外,其余金属残余量均能达标排放,其中镍、铅的去除率较改性前升高19%、7.0%。综上所诉,对于这三种碱,综合比较污泥产量、滤液产量、滤液中重金属残余量以及处理成本后,Ca(OH)2的效果最好,提高铁离子的价态有利于滤液中重金属离子的去除,提高效率均50%以上。
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