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摘要：為了尋求絡(luò)合廢水!^值為6~ 8時(shí)破絡(luò)合效果較好的氧化劑，優(yōu)化高濃度絡(luò)合物的電鍍廢水處理工 藝，通過(guò)試驗(yàn)對(duì)絡(luò)合廢水處理工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化研究。試驗(yàn)結(jié)果表明，絡(luò)合廢水011值為6~ 8時(shí)，雙氧水的氧 化破絡(luò)效果較好。處理工藝最佳條件組合：雙氧水投加量為0.34 1X11^七，破絡(luò)時(shí)間為40111丨II，之后調(diào)節(jié)值到 10.5，硫化鈉投加量為250111#1。利用雙氧水破絡(luò)，在上述參數(shù)下運(yùn)行，對(duì)工程指導(dǎo)意義重大。
關(guān)鍵詞：電鍍廢水;絡(luò)合物;雙氧水破絡(luò)
近些年，我國(guó)的汽車、電子行業(yè)發(fā)展迅速，表 面處理技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，同時(shí)伴隨著大量的電鍍 廢水產(chǎn)生。電鍍工藝會(huì)產(chǎn)生大量的銅、鎳、鋅等重 金屬有毒污染物，且成分復(fù)雜。電鍍生產(chǎn)過(guò)程中 加人了很多的穩(wěn)定劑、絡(luò)合劑、光亮劑，如EDTA-Na、檸檬酸鹽、銨鹽、乳酸等，它們會(huì)與Cu2+、Ni2+\形成穩(wěn)定的絡(luò)合物。給處理帶來(lái) 難度，環(huán)境帶來(lái)危害。目前，工程上應(yīng)用較多的傳 統(tǒng)的化學(xué)法處理工藝，包括化學(xué)中和法、化學(xué)沉淀 法、化學(xué)氧化法、化學(xué)還原。單一的氧化還原 或沉淀法都不能達(dá)到處理效果。工程實(shí)踐中，酸性 氧化破絡(luò)-沉淀法在電鍍廢水處理工藝中應(yīng)用較 多，大多選擇酸性氧化劑次氯酸鈉，但在pH值為6 ~ 8的次氯酸鈉氧化破絡(luò)應(yīng)用較少，效果較差， 對(duì)于!^值中性的絡(luò)合廢水處理工藝來(lái)說(shuō)，尋求一 種氧化劑在pH值為6 ~ 8的破絡(luò)效果理想，探討 出雙氧水破絡(luò)-沉淀法工藝運(yùn)行參數(shù)，對(duì)于簡(jiǎn)化處 理流程，節(jié)省運(yùn)行成本，指導(dǎo)工程實(shí)踐意義重大。
1試驗(yàn)部分
1.1 試驗(yàn)裝置及流程
試驗(yàn)采用燒杯試驗(yàn)，試驗(yàn)設(shè)備采用六聯(lián)攪拌 機(jī)、6個(gè)11燒杯。絡(luò)合廢水處理工藝流程：絡(luò)合 廢水原水(pH值為6~8)經(jīng)過(guò)雙氧水氧化破絡(luò)，之 后進(jìn)人pH調(diào)節(jié)池，依次投加硫化鈉、硫酸亞鐵、經(jīng)過(guò)斜管沉淀池，實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬的去 除。
1.2試驗(yàn)水質(zhì)
原水取自深圳某電鍍園區(qū)五類電鍍廢水中的絡(luò) 合廢水，水質(zhì)見(jiàn)表1。處理后水質(zhì)達(dá)到GB 21900—2008《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中表2要求。
1.3試驗(yàn)方法
0〉破絡(luò)氧化劑的選擇試驗(yàn)。分別選擇次氯酸 鈉和雙氧水2組濃度梯度，在原水pH值下，破絡(luò) 30min，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值到10.0，反應(yīng)20 min然后分別加入200 mg/L的硫化鈉溶液，加人 硫酸亞鐵，轉(zhuǎn)速調(diào)到300 r/min加人混凝劑PAM， 攪拌10min，將轉(zhuǎn)速調(diào)到 r/min，加人絮凝劑 ?入]VI，攪拌10 III丨II，轉(zhuǎn)速調(diào)到50 1/01丨II，攪拌10 1111110靜止沉淀30 111丨II。取上清液測(cè)定銅、鎮(zhèn)、鑄 3種金屬離子濃度。
(之)單因素影響試驗(yàn)和正交試驗(yàn)。先對(duì)雙氧水 投加量、氧化破絡(luò)時(shí)間、值、硫化鈉投加量4 個(gè)因素進(jìn)行單因素影響試驗(yàn)，在原水卩只值下，投 加一定量的雙氧水(因素破絡(luò)一定的時(shí)間(因 素心)，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)!^值到一定值(因素 反應(yīng)20 0!;11，然后分別加人一定量的硫化鈉溶液 (因素石)，加人硫酸亞鐵，混凝沉淀過(guò)程同試驗(yàn)方 法(丨)。取上清液測(cè)定銅、鎳、鋅3種金屬離子濃 度。研究某一單因素影響試驗(yàn)時(shí)，設(shè)定該因素一定 的變化梯度，其它3因素取某一固定值，分析影響 效果。根據(jù)上述單因素試驗(yàn)分析結(jié)果，選取恰當(dāng)?shù)?3水平，構(gòu)成4因素3水平正交試驗(yàn)，試驗(yàn)的4、8、0、5都取相應(yīng)的值，步驟同單因素影響試驗(yàn)。 1.4分析方法
銅、鎳分析方法參照標(biāo)準(zhǔn)方法㈤。
2結(jié)果與討論
2.1氧化破絡(luò)氧化劑的選擇
取1.01絡(luò)合廢水水樣于1.01大燒杯中，分 別加人氧化劑的量：次氯酸鈉〔10^0 1.0、1.5、 2.0、2.5、3.0、3.5 111乙;雙氧水(川^) 0.24、0.36、 0.48、0.60、0.72、0.84 爪乙。原水卩II 值約為 7.48、0、5都取相應(yīng)的值，步驟同單因素影響試驗(yàn)。
1.4分析方法
銅、鎳分析方法參照標(biāo)準(zhǔn)方法㈤。
2結(jié)果與討論
2.1氧化破絡(luò)氧化劑的選擇
取1.01絡(luò)合廢水水樣于1.01大燒杯中，分 別加人氧化劑的量：次氯酸鈉〔10^0 1.0、1.5、 2.0、2.5、3.0、3.5 111乙;雙氧水(川^) 0.24、0.36、 0.48、0.60、0.72、0.84 爪乙。原水卩II 值約為 7.4
由圖2、圖3可知，隨著氧化劑投加量的增加, 次氯酸鈉破絡(luò)條件下殘余銅離子和鎳離子濃度逐漸 降低，雙氧水破絡(luò)條件下當(dāng)投加量為0.23 ~ 0.68 銅離子和鎳離子濃度逐漸降低，投加量為 0.68-0.81 1111^1 ;離子濃度略有升高的趨勢(shì)。原 因可能是雙氧水過(guò)量，多余的雙氧水分解產(chǎn)生的氧 氣上浮，不利于礬花的沉降，影響處理效果。由于 雙氧水的氧化破絡(luò)效果較好，故選擇雙氧水破絡(luò)。 2.2單因素試驗(yàn)結(jié)果與分析 2.2.1雙氧水投加量的影響
在1)11值為10、硫化鈉投加量為300氧化破絡(luò)時(shí)間為30 “II的條件下，考察雙氧水投 加量對(duì)銅、鎳離子去除的影響，結(jié)果見(jiàn)圖4。由圖 4可知，隨著雙氧水投加量的增加，銅、鎳離子濃 度明顯遞減，當(dāng)雙氧水投加量達(dá)到0.34^時(shí)， 殘余銅、鎳離子質(zhì)量濃度分別為0.39、0.38111&/1， 處理結(jié)果達(dá)標(biāo)2.2.2氧化破絡(luò)時(shí)間的影響
在^只值為10、硫化鈉投加量為300 ^ 雙氧水投加量為0.34 的條件下，考察氧化破 絡(luò)時(shí)間對(duì)銅、鎳離子去除的影響，結(jié)果如圖5所 示。由圖5可知，隨著反應(yīng)時(shí)間的遞增，殘余銅離 子濃度先是明顯遞減而后趨于平緩，拐點(diǎn)在40 “I! 處。隨著反應(yīng)時(shí)間的遞增，殘余鎳離子濃度緩慢遞 減’考慮減少水力停留時(shí)間、節(jié)省用地等綜合因 素，故取氧化破絡(luò)時(shí)間為40⑷
2.2.3硫化鈉投加量的影響
在講值為10、雙氧水投加量為0.34 1111^1^、 氧化破絡(luò)時(shí)間為40111;11的條件下，考察硫化鈉投 加量對(duì)銅、鎳離子去除的影響，結(jié)果如圖6所示。 由圖6可知子濃度明顯遞減，當(dāng)硫化鈉投加量為250時(shí)， 殘余銅離子質(zhì)量濃度為0.45 處理結(jié)果達(dá)標(biāo)。
在硫化鈉投加量為50 ~ 300 10&/[時(shí)，殘余鎳離子 濃度都達(dá)標(biāo)。所以硫化鈉投加量取250 018/1。
2.2.4卩只值的影響
在雙氧水投加量為0.34歷!^^、氧化破絡(luò)時(shí)間 為40 111丨11、硫化鈉投加量為250 111^/1^的條件下， 考察!^值對(duì)銅、鎳離子去除的影響，結(jié)果如圖7 所示。由圖7可知，隨著!^值的遞增，殘余銅離 子濃度平緩遞減，且都達(dá)標(biāo)。隨著;^值的遞增， 殘余鎳離子濃度明顯遞減，當(dāng)!^值達(dá)到10.5時(shí)， 殘余鎳離子質(zhì)量濃度為0.31 1^/1處理達(dá)標(biāo)。所 以值取10.5。
2.3 正交試驗(yàn)
為了確定絡(luò)合廢水處理工藝的最佳工藝條件， 考察1)11值04〉、硫化鈉投加量⑵)、雙氧水投加量 (匸)、氧化破絡(luò)時(shí)間〈0)4因素對(duì)處理效果的影響， 設(shè)計(jì)了4因素3水平的正交試驗(yàn)。試驗(yàn)確定的因 素、水平見(jiàn)表2，正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。
從表3中可見(jiàn)，在正交試驗(yàn)過(guò)程中經(jīng)處理的銅、鎳離子濃度有明顯的波動(dòng)，處理后殘余銅、鎳 離子濃度隨4個(gè)因素的變化在達(dá)標(biāo)濃度線上下出現(xiàn) 波動(dòng)，因此，要同時(shí)對(duì)水樣中銅、鎳的去除效果來(lái) 分析工藝的最優(yōu)控制條件。
2.4 正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
本正交試驗(yàn)極差分析結(jié)果見(jiàn)表4、表5。
對(duì)于銅的極差分析結(jié)果顯示4因素中硫化鈉投 加量是最主要的影響因素，其次是!^值、氧化破絡(luò)時(shí)間、雙氧水投加量。對(duì)于鎳的極差分析結(jié)果表 明卩II值是最主要的影響因素，其次是硫化鈉投加 量、雙氧水投加量、氧化破絡(luò)時(shí)間。對(duì)銅、鎳極差 分析可知試驗(yàn)的最佳工藝條件組合均為 即處理工藝最佳條件組合為：雙氧水投加量為0.34 1111^幾，破絡(luò)時(shí)間為40 111111，調(diào)節(jié)卩II值到10.5， 硫化鈉投加量為250砠^/^。
3結(jié)論
絡(luò)合廢水的!^值為6?8時(shí)，雙氧水較 次氯酸鈉氧化破絡(luò)效果好。
(之)絡(luò)合廢水處理工藝中銅離子去除的因素影 響顯著性順序?yàn)椋阂蛩?對(duì)試驗(yàn)結(jié) 果的影響是非常顯著的。鎳離子去除的因素影響顯 著性順序?yàn)椋阂蛩?對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的 影響是非常顯著的。處理工藝最佳條件組合為：原 水!值為6 ~ 8，雙氧水的投加量為0.34 101/1^， 破絡(luò)時(shí)間為40 0110，破絡(luò)后調(diào)節(jié)卩II值到10.5，硫 化鈉的投加量為250歷^/^。本試驗(yàn)方法對(duì)絡(luò)合廢 水處理實(shí)際運(yùn)行提供可靠依據(jù)。
