PCB行業(yè)低絡(luò)合鎳廢水預(yù)處理技術(shù)

1、引言

PCB行業(yè)工藝生產(chǎn)過程中會用到EDTA、酒石酸、檸檬酸等與銅、鎳形成穩(wěn)定絡(luò)離子的添加劑，導(dǎo)致廢水中重金屬離子難以去除，而且低絡(luò)合鎳廢水具有高鹽、高COD、含重金屬絡(luò)合離子等特點，具有生物毒性，無法直接進(jìn)入生化系統(tǒng)處理。

本研究選取廣東某PCB企業(yè)低含鎳廢水進(jìn)行預(yù)工藝研究，結(jié)合企業(yè)實際污水處理單元情況進(jìn)行預(yù)處理工藝研究，分別采用芬頓、鐵碳微電解、重補劑等工藝組合對廢水進(jìn)行預(yù)處理，確定預(yù)處理工藝路線。

2、實驗

2.1 實驗廢水水質(zhì)水量

經(jīng)調(diào)查該廢水為沉鎳金工藝回收金以后廢液，水量較少，日處理5~15噸，廢液中主要重金屬成分復(fù)雜，結(jié)合3次檢測數(shù)據(jù)，廢液pH：1.45，COD含量為29907~54457.6mg/L，電導(dǎo)率48100~70700μs/cm，且含銅、鎳、錫等多種重金屬離子，如下表所示：

2.2 實驗方法

根據(jù)廢水水量、水質(zhì)特點，企業(yè)擬定增加預(yù)處理工藝處理后進(jìn)入企業(yè)綜合處理車間處理至一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。

(1)廢水原水采用直接中和沉淀、硫化鈉+重金屬捕集劑、芬頓等預(yù)處理實驗。

(2)采用企業(yè)綜合污水處理車間調(diào)節(jié)池廢水對原水進(jìn)行稀釋，然后分別采用芬頓工藝、鐵碳微電解工藝預(yù)處理破絡(luò)和，再投加重金屬捕集劑去除重金屬離子實驗。

3、結(jié)果與討論

3.1 中和沉淀及重補劑預(yù)處理效果分析

采用中和沉淀、硫化鈉+重金屬捕集劑預(yù)處理實驗，鎳離子均未得到理想去除，預(yù)處理出水因重金屬離子含量高無法進(jìn)入生化處理系統(tǒng)。分析重金屬離子主要以絡(luò)合態(tài)存在，查閱鎳離子與檸檬酸、EDTA、酒石酸鈉絡(luò)合物與其硫化物溶度積常數(shù)相近，因此無法沉淀去除；而且廢水高COD及電導(dǎo)率廢水不適宜直接用Fenton工藝處理，原水芬頓?OH產(chǎn)生效率較高，廢水高電導(dǎo)率可能導(dǎo)致?OH鏈終止副反應(yīng)高速進(jìn)行，顯著降低雙氧水利用效率。

3.2 原水稀釋后芬頓預(yù)處理效果

實驗用企業(yè)污水車間調(diào)節(jié)池廢水對原水稀釋50倍、100倍進(jìn)行芬頓實驗，實驗結(jié)果如下表所示。

試驗數(shù)據(jù)表明，稀釋50倍Fenton工藝COD去除率達(dá)到84.0%，Ni去除率達(dá)到79.4%，Zn去除率達(dá)到99.2%，稀釋100倍Fenton工藝COD去除率達(dá)到86.5%，Ni去除率達(dá)到77.3%，Zn去除率達(dá)到98.9%；稀釋50倍、100倍TN、電導(dǎo)率按稀釋倍數(shù)減小，Fenton工藝對TP有顯著去除效果，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。Ni的出水水質(zhì)未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)(排放標(biāo)準(zhǔn)≤0.1mg/L)，投加重金屬捕集劑后出水達(dá)標(biāo)。從COD與Ni的去除率分析，COD與Ni的去除率很接近，考慮廢水中Cu化學(xué)性質(zhì)與Ni相似，其絡(luò)合態(tài)分配脫金廢水中部分COD，實驗結(jié)果顯示COD與Ni的去除呈線性相關(guān)。COD的去除過程即為Ni的破絡(luò)合過程。

3.3 原水稀釋后鐵碳微電解與芬頓聯(lián)用預(yù)處理效果

實驗用污水廠調(diào)節(jié)池廢水對原水稀釋25倍、分別試驗芬頓、鐵碳微電解與芬頓聯(lián)用去除效果，兩種工藝芬頓條件均為Fe2+?U雙氧水(100%)=1?U1(摩爾比)，雙氧水(100%)?UCOD=2?U1(質(zhì)量比)實驗結(jié)果如下表所示。

實驗過程發(fā)現(xiàn)，微電解&芬頓在雙氧水投加量小于實驗理論投加量的條件下，COD去除率同樣能達(dá)到較好的效果，說明微電解具有一定的COD去除效果。Ni的去除效果優(yōu)于直接芬頓，電導(dǎo)率減小貢獻(xiàn)較大，可省去投加硫酸亞鐵，產(chǎn)泥量較小。本處理出水鎳未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，芬頓出水須投加重補劑，鎳出水才能達(dá)標(biāo)。

4、結(jié)語

絡(luò)合鎳廢液處理無論采用Fenton還是類Fenton工藝、選擇先去除重金屬還是先去除COD，重金屬去除都是破絡(luò)合過程。在工藝前端采用重金屬捕集劑去除鎳的工藝不經(jīng)濟(jì)，一方面重金屬捕集劑去除機(jī)理也是絡(luò)合機(jī)理，無法通過重捕劑一次達(dá)到去除效果；另外，重捕劑同時與多種金屬離子絡(luò)合也增加了處理藥劑成本。因此，絡(luò)合鎳廢液處理需先破絡(luò)合預(yù)處理，本實驗表明鐵碳微電解聯(lián)合芬頓是可行的處理工藝，比直接芬頓節(jié)省藥劑及芬頓鐵泥處理成本，但針對高鹽廢水需結(jié)合實際情況稀釋處理。（來源：廣州晴泰藍(lán)環(huán)保工程有限公司工程技術(shù)部）