地矿局化分室废水处理 6页

地矿局化分室废水处理方法探讨摘要：由于地矿局的废水主要来源于岩矿分析部门。因此本文主要针对岩矿分析实验室中产生的常见污水、污物的来源，进行了分析。针对性地提出了处理方案。关键词：化学实验室污水来源方案地矿局化学分析实验室每天都要承担大量的岩矿分析任务。其所排放的废水中含有大量的酸碱、重金属以及少量的有毒有机物。这些废水如果不加处理或稍加处理就直接排放了，会对环境造成了极严重的污染。而且实验室废水成分复杂，不同的废水、污染物组成不同，处理方法和程度也不相同。故处理这类废水有一定的难度。目前，国内外还未见报道成熟的能将此类废水综合处理达到排放标准的工艺和方法。因此实验室废水的处理应采用多单元处理流程系统或是有针对性的进行分类收集处理,尽可能的降低处理难度和处理费用。1实验室废水的来源及种类实验室废水主要来源于分析过程中添加的各类试剂以及矿石样品中含有的各种金属离子，主要分为六大类：（1）：含酸、碱的废水，也是数量最多的一类废液；（2）：含有无毒、低毒金属离子的废液，包括锌离子、铁离子、铜离子、三价铬离子、镍离子、钴离子、镁离子、钾离子、钙离子、锰离子、锡离子、钠离子、铝离子及铋离子等。这些离子中，各种离子产生的数量又大相径庭，并且有的通常与碱或盐在一起。如钠离子钾离子等。（3）：具有氧化性的含氧酸根离子。有次氯酸根离子、高氯酸根离子、亚硝酸根离子、硝酸根离子、高锰酸根离子、过硫酸根离子、重铬酸根离子、焦硫酸根离子等。（4）：具有一定毒性对人体健康有较大影响的重金属离子。主要有汞离子、六价铬离子、铅离子、钡离子、镉离子等。产生的这些离子中钡离子、六价铬离子的量较大，其次为铅离子、汞离子，镉离子的量较少。（5）：有回收价值的贵金属离子。有银离子、金离子。但主要以银离子为主，金离子较少。n（6）：低毒、无毒性的阴离子。如氯离子、氟离子、碘离子、溴离子、硫离子等。这类离子常常地以酸性溶液或易溶盐的形式产生。2废液的回收根据废液中所含离子可能对人体健康和周围环境产生的影响，将废液分类回收。为了减轻工作量和减少开支，有些废液可经过简单处理后，直接排放，而不占据储存空间。根据“污水综合排放标准”和“地面水环境质量标准”结合化学实验室产生废水的实际情况，确定要统一回收的含金属离子溶液为：铬、镉、银、铅、镍、铜、锌、锰、钡、铁。这些金属离子中含镍、镉的量都很少，但镉的毒性比镍大（排放液允许浓度镍大于镉的十倍）。因此确定镉离子专门回收，镍不回收。其它阴离子废液除重铬酸根外，可不回收，过硫酸根离子的量很少，并且作为氧化剂使用后，已被还原硫酸根离子，因此可不回收。高锰酸根离子通常以氧化剂形式出现，如果量大，应专门回收。3回收方式在实验室指定的地点，根据产生的金属离子，分类回收含钡废液，含银废液，含汞废液，含镉废液，含铜废液，含铅废液，含锌废液、含锰废液、含铁废液。这些废液中锰、镉、汞铅、锌、铁产生的量不大，可回收在一起，并且便于处理。较多的钡离子、铜离子、重铬酸根离子、三价铬离子的废液，它们应分别盛装在指定的容器内。4处理方法4.1酸碱溶液的处理对于实验室中产生的含酸、碱废水，都采取中和法，将酸、碱废掖互相中和至中性，然后排放。这也是工业企业处理排出的低浓度的含酸、含碱废水的处理方法。为此，在实验室中专门设置一个废液桶，盛装含酸、含碱的废水。当到一定体积后，侧其PH值，如果达到7，经用铁丝网过滤后，就直接在自来水稀释下排放;如果PH值大于7，加一定量的强酸；反之，PH小于7，可加入氧化钙、氢氧化钠、碳酸钠等中和。待PH=7，经过滤后，自来水稀释排放。经过这样处理后，实验室产生的无毒或低毒的阴离子如氟离子、氯离子和阳离子n钠离子、钾离子等都可达到排放标准直接排放。4.2个别金属离子废液的处理4.2.1含钡废液的处理由于可溶性钡盐:对人有毒性，因此不能直接排放，但如使其转化为硫酸钡，经过滤可直接排放。当沉淀完全，溶液的PH=7，此时溶液中钡离子的含量只有0.56mg/L,已低于饮用天然泉水标准的限量指标：5mg/L。折合成硫酸盐为1.52mg/L,远远低于生活饮用水中允许的硫酸盐一般化学指标(100mg/L)的标准。将钡离子转化为硫酸钡，方法简单可靠、易行。4.2.2含铜废水的处理硫酸铜是化学实验室中常用的药品（矿样中也含有铜离子），产生的废液也较多。对含铜离子的废液处理，有多达6种方法可供借鉴州。结合到化学实验室实际，用离子交换法，化学中和法，电解法，还原法，比较适合，可将含铜离子废水重新转化为硫酸铜或还原为铜。回收金属铜后的溶液中，铜离子的最高排放值只要达到<1mg/L即符合要求。要达到这一要求，可在含铜的溶液中加人生石灰或碳酸钠溶液显碱性后，使铜离子转化为氢氧化铜或碱式碳酸铜。以生成氢氧化铜为例，在中性溶液中，铜离子浓度可降到0.0112mg/L，远远小于生活用水中允许的标准。如果溶液呈碱性，碱性溶液经中和处理后排放掉。4.2.3含锌废水的处理原理：废液pH值为8～9时，加入硫氢化钠溶液，使废液中锌离子与硫离子生成硫化锌沉淀，可除去锌离子。操作步骤：用水将废液中锌离子的浓度稀释至1%以下。调节废液pH值为9.0～9.5，加入适量硫氢化钠，充分搅拌，在加入少量三氯化铁，充分搅拌，调节废液pH值为8.0以上，然后放置一夜。用倾泻法过滤沉淀。烘干和妥善保管好沉淀。滤液按《水和废水监测分析方法》（国家环保局编）检验锌离子，达到GB8978《污水综合排放标准》后再检验有无硫离子（取少量滤液加入几滴1mol/L醋酸锌溶液无沉淀生成即不含硫离子，否则含有硫离子）。如果有硫离子可用双氧水将其氧化，中和后经稀释直接排放下水道。4.2.4含铅废水的处理n一般生活饮用水中，Pb的含童应低于0.01mg/L，农田灌溉水质标准为0.1mg/L。这也符合地面水环境质量V类标准。处理时可用氢氧化物共沉淀法处理。先用碱液调pH值为11,把Pb2+转变成难溶的Pb(OH)2沉淀,然后加铝盐凝聚剂Al2(SO4)3使生成Al(OH)3沉淀,此时pH值为7-8,即产生Al(OH)3和Pb(OH)2共沉淀。静置澄清后分离沉淀,排放废液。　　Pb2++2OH-=Pb(OH)2↓　　Al3++3OH-=Al(OH)3↓4.2.5含镉废水的处理生活饮用水中镉的总含量应低0.01mg/L。化学实验室中只有个别实验中产生含镉废水，经现场回收后，可用沉淀法或吸附法处理。使用沉淀法，沉淀剂有氢氧化物、硫化物、聚合硫酸铁，使用氢氧化物，pH控制在l0以上，可达满意效果；使用硫化物PH控制在9以上；使用聚合硫酸铁pH控制在8．5～9．5范围。吸附法，可使用活性炭、风化煤、磺化煤作吸附剂。4.2.6含铬废水的处理含铬废水在无机化学实验室主要是铬酸洗液及实验过程中产生的，在回收废液时，可将它们一起回收。化验室的含六价铬废水水量小、铬浓度低(<20mg／I)，在这种情况下，可先将六价铬还原为三价铬后再用碱(氢氧化钠)进行沉淀，如选用硫酸亚铁作还原剂，废水PH控制在8__9范围，选用亚硫酸钠作还原剂，废水pH控制在2—3范围，其他还原剂还有二氧化硫、亚硫酸氢钠、连二亚硫酸钠等，化验员可根据情况选用。含铬酸洗液可用高锰酸钾氧化法使其再生,重复使用。其条件为在110-130℃下,将其不断搅拌、加热、浓缩,除去水分后,冷却到室温,缓级加人高锰酸钾粉末、每1000ml加入10g左右,边加边搅拌直到溶液呈褐色或微紫色,不要过量。然后直接加热至有三氧化铬出现,停止加热。稍冷,通过玻璃砂芯漏斗过滤,除去沉淀,冷却后析出红色三氧化铬沉淀。再加适量硫酸使其溶解即可使用。如果收集的含铬废水浓度较低,该法可能花的时间较长或成本偏高。4.2.7含汞废水的处理n含汞废液的毒性极大,其最低浓度不得超过5.0×10-7%,若废液经微生物等的作用后会变成毒性更大的有机汞。可用Na2S把Hg2+转变成HgS,然后使其与FeS共沉淀而分离除去。　　Hg2++S2-=HgS↓　　Fe2++S2-=FeS↓注意：要防止Na2S过量生成[HgS2]2-络离子。可先在含汞废液中加入与Hg2+浓度等摩尔的NaS•9H2O,经充分搅拌使Hg2+生成难溶的HgS,再加入1.0×10-3%FeSO4,使Fe2+与过量的Na2S生成FeS沉淀,将悬浮的HgS共沉淀。静置后分离沉淀,排放废液。4.2.8含银废水的处理化学实验室中含银废水不多，但考虑到Ag是贵金属，可将含银废水累积一起，到一定数量后，可用电解法和化学法回收。用电解法回收时，可参照无氰镀银溶液的工艺进行。两电极采用不锈钢，工作电压为0.8-1.0V4.2.9含砷废水的处理三氧化二砷是剧毒物,其致死剂量为0.1g。在溶液中的浓度不得超过5×10-5%。实验室中含As废水必须集中回收，然后统一处理。处理时可利用硫酸铁在碱性条件下形成氢氧化铁沉淀与砷的化合物共沉淀和吸附作用,将废水中的砷除去。注意,Fe3+和As3+的摩尔比约为10∶1,pH值在9左右效果最好,充分搅拌后静置过夜,分离沉淀,排放废液。　　Fe3++3OH-=Fe(0H)3↓　　As3++3OH-=As(0H)3↓可用钼蓝法或二乙基二硫代氨基甲酸银法测定砷的含量。也可在废水中加入石灰乳，使砷酸根和亚砷酸根生成溶解度小的砷酸钙或亚砷酸钙，沉淀时适宜的PH值为12。若再加人铁盐，除砷效果更好。砷酸盐和亚砷酸盐与大多数多价金属特别是铁、铝和锌等离子形成稳定的配合物，这些配合物被金属氢氧化物凝聚物所吸附共沉。铁盐无论是三价铁盐，还是二价铁盐，都能收到较好效果。用此法处理砷盐比处理亚砷酸盐效果好。因此，可在加铁盐前要先将三价砷氧化到五价砷，以提高处理效果。n4.2.10混合溶液的处理对于混合溶液的处理可用分级沉降方法处理。根据各种金属离子最适宜的PH值，调整溶液的PH值，然后让其沉降数小时（4小时以上），经过滤后，再处理另一种金属离子。要使处理液达到排液标准，还可在上述过滤液中通人硫化氢气体或加人硫化钠。结论：化学实验室中的污水，可以经分别收集，独自处理排放，有的废水，还可相互利用，降低处理费用。