含锌废水处理工艺

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• 含锌废水的排放对人体健康和工农业活动具有严重危害，具有持久性、毒性大、污染严重等危害，一旦进入环境后不能被生物降解，大多数参与食物链循环，并最终在生物体内积累，破坏生物体正常生理代谢活动，危害人体健康。锌的氢氧化合物为两性化合物，pH 值过高或过低，均能使沉淀返溶而使出水超标。含锌废水处理的方法常用方法有：化学混凝法沉淀法、硫化沉淀法、电解法、离子交换法、、斜发沸石-活性炭吸附联合处理法等。
• 化学法除锌工艺原理
  锌是一种两性元素，其氢氧化物的化学式可分为碱式和酸式两种，即碱式-Zn(OH)2，酸式-H2ZnO2。
  锌的氢氧化物不溶于水，可溶于强酸或强碱。反应式如下：
  Zn(OH)2+2OH- →ZnO22- + 2H2O
  Zn(OH)2+H2SO4 → ZnSO4+2H2O
  上述原理为化学法处理含锌废水创造了有利条件。
  
• 化学法去除含锌废水的工艺是什么？
  化学法处理含锌废水的工艺流程如图7-37所示。
  在碱性镀锌废水中可用酸调pH至8.5-9，氢氧化锌很快沉淀下来，沉淀物加碱溶解，回收氧化锌返回镀槽使用。在酸性镀锌废水中，可回收硫酸锌返回镀槽应用。
  
• 化学法的工艺条件是什么？
  沉淀时的pH值必须严格控制在8.5-9，反应沉淀时间为20min。废水的含锌浓度不受限制，处理后出水可达到排放标准。
  但若pH值控制不严，则出水可能超标。为提高回收氧化锌的纯度，减少钙、镁等杂质的含量，清洗水应采用蒸馏水或去离子水。
  
• 天然料发沸石-活性炭联合处理被锌钝化废水的原理
  斜发沸石是一种铝硅酸矿物，它具有良好的离子交换吸附性能。斜发沸石的孔道体系是二维的，一套平行A轴，自由窗口为0.40nm*0.55nm的八元环结构；另一套平行C轴，自由窗口为0.41nm*O.55nm、0.44nm*0.72nm的八元环和十元环构造。骨架中的阳离子有四种不同的位置，能够配置不同的可交换阳离子，选择性吸附能力依次是Pb2+ > Cu2+ > Zn2+ > Cd2+。经过改型处理的斜发沸石在Zn2+、Fe2+、Cr3+存在的情况下，能选择性地吸附Zn2+、Fe2+、Cr3+而把Cr6+分离出去。
  
• 斜发沸石-活性炭联合处理镀锌钝化废水的工艺是什么？
  应用赤城产的粒径为20目-30目的斜发沸石，用饱和食盐水在室温条件下浸泡4h，或用1mol/L的碳酸氢铵(NH4HCO3)于室温条件下浸泡24h，水洗后晾干即可待用。木工艺建议用饱和食盐水浸泡，因为在吸附饱和后可以用饱和食盐水洗脱Zn2+，可以将洗脱和再生两个过程合为一步。
  
  转型好的斜发沸石可以装柱，也可以装在槽子里进行吸附锌的工作。本工艺建议用吸附槽，滤层厚度600mm。工艺流程如图7-38所示，处理后出水进入活性炭吸附柱以进一步去除Cr6+等。
  用斜发沸石吸附除去Zn2+、Cr3+的流程中，过滤速度为5m/h-7m/h、Zn2+的浓度小于200mg/L，pH值为7-8，工作吸附容量为13g/kg-20g/kg。对Zn2+的去除效率大于90%。
  中间调节槽用于对含Cr6+溶液进行pH值和浓度调整，要求pH值为3-4，Cr6+浓度为30mg/L-50mg/L。调节后的出水进入除Cr6+系统(图7-39)。
  
  吸附除Cr6+系统由三根直径380mm、高1800mm的塑料柱组成，内装填光华GH-16#活性炭，粒径40目-60目，该炭装柱前用5%硫酸溶液浸泡4h后用水洗至出水pH=3。流程运行时升流进液流量控制在0.5/h，出水中Cr6+的浓度以0.5mg/L为运行终点。
  本工艺的终点控制操作可根据工作情况判定，即：①出水中的Zn2+大于5mg/L；②水压头损失过大，影响处理效果。这时需对系统进行再生处理。斜发沸石的再生用0.1mol/L的HCl和饱和NaCl溶液混合后浸泡1h，进行两次水洗后用于下一个周期的吸附。该方法的脱附率大于90%。
  活性炭的再生用5%-8%硫酸(2倍体积)浸泡两次，每次2h以上，然后用水洗至出水pH值为3-4，即可循环使用。
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