山东聊城东阿金华钢厂：环境污染中石灰对电镀含酸废水的处理方法

电镀产品前处理脱漆等工序用大量的硫酸，每月大约 80t ，酸洗和活化每月使用盐酸大约 20t ，废水处理车间曾经使用过烧碱处理含酸废水，但成本太高，不得不改用石灰代替烧碱。山东省聊城市东阿县姜楼镇金华钢铁公司：在使用石灰处理含酸废水的过程中，通过实验和长期摸索，成功地研究出一套用石灰处理电镀含酸废水的方法，取得了较好的经济效益和社会效益。

1 　设备及工艺流程

1.1 　设备 废水处理车间含酸废水的处理设备主要有：含酸废水调节池，一级中和反应池，二级中和反应池，絮凝池，沉淀池，清水池，污泥浓缩池，板框压滤机和石灰乳液配制池等。

1.2 　工艺流程 含酸废水从电镀车间流入含酸废水调节池，用泵将含酸废水从调节池泵入一级中和反应池，在一级中和池中加入石灰乳液中和废酸和沉淀重金属离子。废水从一级中和池流入二级中和反应池，在二级中和池中继续加石灰乳液中和废酸，并调节废水的 pH 至合适的范围。废水从二级中和池流入絮凝池，在絮凝池中加絮凝剂使沉淀物絮凝成较大的颗粒，然后流入沉淀池，在沉淀池中水和沉淀物分离，上清液流入清水池，最后从出水口排出，沉淀池中的泥渣用泵泵入污泥浓缩池，然后用板框压滤机压滤，滤液流回到含酸废水调节池，滤饼送至相关部门处理。

2 　方法研究

2.1 　存在的问题 用石灰处理含酸废水，首先在石灰乳液配制池中将石灰配成乳液，氧化钙与水反应生成氢氧化钙。氢氧化钙比氧化钙具有更细小的颗粒，与酸反应速度较快，且反应充分，反应中生成硫酸钙和氯化钙。硫酸钙是微溶物质，在水中的溶度积为： [SO42-][Ca2+]=k

k 为硫酸钙的溶度积常数。

为了研究用石灰处理含酸废水水质浑浊的问题，现在假设有 1L 硫酸钙饱和溶液，其中 [SO42-]=a ， [Ca2+]=b ，那么 ab=k 。再假设另有 1L 硫酸钙饱和溶液， [SO42-]=2a ，那么 [Ca2+]=0.5b 。如果将这两种硫酸钙饱和溶液混合到一起，通过计算可知，混合后的溶液中 [SO42-]=1.5a ， [Ca2+]=0.75b ，此时， [SO42-][Ca2+]=1.5a×0.75b=1.125ab>k

此式表明，两种饱和硫酸钙溶液混合后，硫酸根和钙离子浓度的乘积大于硫酸钙的溶度积常数，因此这两种溶液混合后，溶液中将生成硫酸钙沉淀。

山东省聊城市东阿县姜楼镇金华钢铁公司：过去，在用石灰处理含酸废水的过程中，沉淀池中的上清液经常变浑，这个问题好长时间没有得到很好的解决。解决这个问题的办法是，严格控制中和反应池中废水 pH 的变化范围，确保石灰用量的准确，使废水中硫酸根和钙离子浓度在较小的范围内波动。 用分析纯硫酸镍和去离子水配制硫酸镍溶液，用氢氧化钠将硫酸镍溶液调至 pH=8.53 ，生成氢氧化镍沉淀，由于碱性较弱，溶液中还含有少量的镍离子，将溶液过滤后经过分析得知，滤液中镍离子的质量浓度为 10.6mg/L 。向该滤液中加入少许次氯酸钠溶液，滤液中有黑色沉淀生成，滤液的 pH 由 8.53 降至 7.89 。这个反应的过程为，次氯酸钠将二价镍氧化为三价镍，在碱性条件下三价镍离子生成 Ni(OH)3 黑色沉淀。分析结果表明， pH 在 8 ～ 9 的范围内， Ni(OH)3 溶液中镍离子的质量浓度符合国家排放标准的要求。

3 结果与讨论

3.1 　 pH 的控制　在二级中和反应池中用 pH 控制系统自动控制一级中和池和二级中和池中石灰的加入量， pH 控制系统的控制值一般设定在 7.8 ～ 8.4 的范围内，这个数值一般依据废水在絮凝池中的 pH 来调整。絮凝池中的 pH 一般控制在 8.3 ～ 8.8 的范围内，当絮凝池中的废水 pH 偏高时，可降低二级中和池中 pH 的控制值，当絮凝池中的 pH 偏低时，可提高二级中和池中 pH 的控制值。用石灰处理含酸废水的过程中，二级中和池中的 pH 有一定的波动，当流入絮凝池中的废水 pH 高于工艺上限或低于工艺下限时，絮凝池中的 pH 控制系统自动启动加酸泵或加碱泵，将 pH 控制在工艺范围内。

山东省聊城市东阿县姜楼镇金华钢铁公司：废水处理状况　自安装了这套自动控制系统后，废水处理状况有了明显的改善， pH 控制准确，水质清澈透明，悬浮物达标。为了验证这套含酸废水处理系统的可行性，连续一个星期从废水出水口取样测定，测定项目为 pH 、铜、锌、镍和氰的质量浓度，结果列于表 1 。在这套废水处理系统中，含氰废水经过处理后流入二级中和池，与含酸废水一同进入下一道处理工序，因此，在表 1 中也给出了氰化物的测定数据。分析结果表明，这套系统处理过的含酸废水 pH 和重金属离子符合国家二级排放标准。