电镀废水处理实验材料和方法

2017-03-13 21:17:47 xiaoyifan 13

  1.1 试验项目及流程

  试验取电镀工业园的工业废水,分别通过微电解和 Fenton 试剂的处理方法,并测量其进出水的 COD 值确定其去除有机物的效果。找出最佳的操作参数。在此基础上,按照氧化破络后接传统化学处理方法的工艺模拟综合电镀废水处理过程并测量其出水效果。

  试验均采用烧杯试验,取电镀酸碱铜镍综合废水于烧杯中。分别用硫酸和氢氧化钠改变废水的 pH 值并加入相应的药剂进行氧化还原破络反应。置于六联搅拌器下搅拌,改变反应时间。出水取上清液调节 pH 值至 10.2-10.5 并加入少量硫化钠(硫化钠投量按照已有工艺取200 mg/L),反应约 20 min 后加入 PAC 和 PAM混凝沉淀。出水测定 COD 值,确定最佳工艺条件。工艺条件确定后,测量重金属含量。

  1.2 废水来源及组成

  试验用电镀废水水样取自深圳某电镀工业园电镀车间生产排放废水,该工业园共有五十多个车电镀车间,日排放电镀废水约3000m³。包括五金镀、塑胶镀、线路板等。车间的金属镀种包括铜、镍、锌、铬、金、银等,其中镀铜又包括酸铜、碱铜、焦铜工艺,大部分车间都有酸铜工序,少量车间还有废水处理难度很大的碱铜和焦铜工序,镀镍包括镍、化学镍等。工业园有较多的线路板电镀生产车间,排放的废水中络合铜浓度很高,排入废水处理站调节池后其中的络合剂又与其他镀种废水中的铜、镍等金属离子形成极为稳定的络合物,从而大大增加了废水处理难度。

  工业园内每个生产车间废水均设有三个排水管,含氰废水、含铬废水、酸碱综合废水三种废水分质排放,含氰废水即碱性氰化镀铜生产废水,含铬废水即镀铬、铬活化生产废水,其它镀种漂洗水及前处理水均排入酸碱综合废水,三种废水主要离子构成如表2-1所示。

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  除此之外,废水中还含有较多量的有机污染物。这些污染物造成了综合废水的COD污染,据现场多次测定,其综合电镀废水的COD值约在360-420 mg/L之间。

  1.3 试验方法及仪器药剂

  主要的水质监测仪器及方法如表2-2所示:

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  2.1 六价铬的测定

  (1) 测定原理

  酸性溶液中,Cr6+与二苯碳酞二肼反应,生成紫红色产物,其最大吸收波长为 540 nm,可用分光光度法测定其浓度,本法最低检出浓度为 0.004 mg/L。

  (2) 标准曲线的绘制

  在 100 mL 容量瓶中分别加入 0.20、0.40、0.60、0.80、1.00 mL100 mg/L 六价铬标准溶液,加入 0.50 mL(1+1)H2SO4、0.50mL(1+1)H3PO4和 4.0 mL 0.2 g/100 mL 二苯碳酞二肼溶液,定容,得到 0.20、0.40、0.60、0.80、1.00 mg/L 标准溶液,用 1 cm 比色皿在 540 nm 处分光,结果见图 2-1。

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  (3) 测定方法

  因水样中加入还原性物质亚硫酸氢钠,而水样中过量残余的还原剂对六价铬的测定结果具有明显的干扰,应予以掩蔽消除。同时,六价铬还原后水样变为蓝绿色,水样色度对测定结果也有明显的干扰,也应消除其干扰。六价铬测定步骤如下:

  ①取 50 mL 水样两份置于 50 mL 比色管中,一份水样中加入 4 mL 显色剂作为待测水样,另一份水样中加入 4 mL 丙酮作为空白样,混匀。

  ②5 min 后,加入(1+1)硫酸溶液 1 mL,摇匀。

  ③5-10min 后,与 540 nm 波长处,用 1 cm 比色皿,以水为参比,测定吸光度。

  ④扣除空白样的吸光度,从标准曲线上查得待测水样的六价铬离子浓度。

  (3) 测定方法

  因水样中含有较多量的悬浮物和有机物,故在测定前应进行预处理。其测量步骤如下:

  ①取 50 mL 酸化的水样置 150 mL 烧杯中,加入 5 mL 硝酸,在电热板上加热并蒸发到 10 mL 左右。稍冷再加入 5 mL 盐酸和 1 mL 高氯酸,继续加热消解,蒸至近干,加水 40 mL,加热煮沸 3 min,冷却。将试液转入 50 mL 容量瓶中,用水稀释至标线。

  ②吸取适量的水样置 150 mL 分液漏斗中,加水稀释到 50 mL。

  ③加入 10 mLEDTA-柠檬酸铵溶液,2 滴甲酚红指示剂,用 1+1 氨水调至由红色经黄色变为紫色。

  ④加入 0.2%二乙氨基二硫代甲酸钠溶液 5 mL,摇匀之后静置 5 min。

  ⑤准确加入 10 mL 四氯化碳并用力震荡不少于 2 min,静置待分层。

  ⑥用滤纸吸去漏斗底部的水分,取有机相在 440 nm 下测定吸光度,扣除空白样的吸光度,从标准曲线上查得待测水样的铜离子浓度。

  2.2 镍离子的测定

  (1) 测定原理

  在氨性溶液中,有氧化剂碘存在时,镍与丁二铜肟作用,生成摩尔比为 1:4的酒红色络合物,该络合物在 440 nm 及 530 nm 处有两个吸收峰,为消除柠檬酸铵的干扰,可取灵敏度较弱的 530 nm 处,采用分光光度法测定其浓度,本法最低检出浓度为 0.1 mg/L。

  (2) 标准曲线的绘制

  在 100 mL 容量瓶中分别加入 4.00、8.00、12.00、16.00、20.00 mL100 mg/l镍标准溶液,得到 4.00、8.00、12.00、16.00、20.00 mg/L 标准溶液。取上述标准溶液 5 mL 加入 25 mL 具塞比色管中,分别加 50%柠檬酸铵 2 mL 及 0.03 mol/L碘溶液 0.5 mL 加水至 20 mL 摇匀,加入 0.5%丁二铜肟 2.0 mL、5%EDTA 二钠2.0 mL,加水至刻度,摇匀。此时水中的铜离子浓度为 0.80、1.60、2.40、3.20、4.00 mg/L。

  静置 10 min 后测定其吸光度,结果见图 2-3。具体参见污水宝商城资料或http://www.dowater.com更多相关技术文档。

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  (3) 测定方法

  ①取水样 1-10 mL 置 25 mL 带塞比色管中,调其 pH 至中性,然后按照以上标准曲线显色步骤进行测量。

  ②在标准曲线上查得镍离子的数值。

  2.3 COD 及锌铬的测定

  COD 采用重铬酸钾法测定,即在强酸性溶液中,用一定量的重铬酸钾氧化水样中的还原性物质,过量的重铬酸件以试亚铁灵作为指示剂,用硫酸亚铁铵回滴,根据硫酸亚铁铵的消耗量计算其化学需氧量。

  锌及总铬的测定采用火焰原子吸收法,其空心阴极灯发射出来的特征波长的光,通过原子化系统产生的样本蒸气,被蒸气中元素的基态原子所吸收,测量其吸光度便可测量其样本中的浓度。

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