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PCB行业低络合镍废水预处理技术

发布时间:2023-3-15 16:56:56  中国污水处理工程网

1、引言

PCB行业工艺生产过程中会用到EDTA、酒石酸、柠檬酸等与铜、镍形成稳定络离子的添加剂,导致废水中重金属离子难以去除,而且低络合镍废水具有高盐、高COD、含重金属络合离子等特点,具有生物毒性,无法直接进入生化系统处理。

本研究选取广东某PCB企业低含镍废水进行预工艺研究,结合企业实际污水处理单元情况进行预处理工艺研究,分别采用芬顿、铁碳微电解、重补剂等工艺组合对废水进行预处理,确定预处理工艺路线。

2、实验

2.1 实验废水水质水量

经调查该废水为沉镍金工艺回收金以后废液,水量较少,日处理5~15吨,废液中主要重金属成分复杂,结合3次检测数据,废液pH1.45COD含量为29907~54457.6mg/L,电导率48100~70700μs/cm,且含铜、镍、锡等多种重金属离子,如下表所示:

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2.2 实验方法

根据废水水量、水质特点,企业拟定增加预处理工艺处理后进入企业综合处理车间处理至一级A排放标准。

(1)废水原水采用直接中和沉淀、硫化钠+重金属捕集剂、芬顿等预处理实验。

(2)采用企业综合污水处理车间调节池废水对原水进行稀释,然后分别采用芬顿工艺、铁碳微电解工艺预处理破络和,再投加重金属捕集剂去除重金属离子实验。

3、结果与讨论

3.1 中和沉淀及重补剂预处理效果分析

采用中和沉淀、硫化钠+重金属捕集剂预处理实验,镍离子均未得到理想去除,预处理出水因重金属离子含量高无法进入生化处理系统。分析重金属离子主要以络合态存在,查阅镍离子与柠檬酸、EDTA、酒石酸钠络合物与其硫化物溶度积常数相近,因此无法沉淀去除;而且废水高COD及电导率废水不适宜直接用Fenton工艺处理,原水芬顿•OH产生效率较高,废水高电导率可能导致•OH链终止副反应高速进行,显著降低双氧水利用效率。

3.2 原水稀释后芬顿预处理效果

实验用企业污水车间调节池废水对原水稀释50倍、100倍进行芬顿实验,实验结果如下表所示。

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试验数据表明,稀释50Fenton工艺COD去除率达到84.0%Ni去除率达到79.4%Zn去除率达到99.2%,稀释100Fenton工艺COD去除率达到86.5%Ni去除率达到77.3%Zn去除率达到98.9%;稀释50倍、100TN、电导率按稀释倍数减小,Fenton工艺对TP有显著去除效果,达到排放标准。Ni的出水水质未达到排放标准(排放标准≤0.1mg/L),投加重金属捕集剂后出水达标。从CODNi的去除率分析,CODNi的去除率很接近,考虑废水中Cu化学性质与Ni相似,其络合态分配脱金废水中部分COD,实验结果显示CODNi的去除呈线性相关。COD的去除过程即为Ni的破络合过程。

3.3 原水稀释后铁碳微电解与芬顿联用预处理效果

实验用污水厂调节池废水对原水稀释25倍、分别试验芬顿、铁碳微电解与芬顿联用去除效果,两种工艺芬顿条件均为Fe2+︰双氧水(100%)=11(摩尔比),双氧水(100%)COD=21(质量比)实验结果如下表所示。

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实验过程发现,微电解&芬顿在双氧水投加量小于实验理论投加量的条件下,COD去除率同样能达到较好的效果,说明微电解具有一定的COD去除效果。Ni的去除效果优于直接芬顿,电导率减小贡献较大,可省去投加硫酸亚铁,产泥量较小。本处理出水镍未达到排放标准,芬顿出水须投加重补剂,镍出水才能达标。

4、结语

络合镍废液处理无论采用Fenton还是类Fenton工艺、选择先去除重金属还是先去除COD,重金属去除都是破络合过程。在工艺前端采用重金属捕集剂去除镍的工艺不经济,一方面重金属捕集剂去除机理也是络合机理,无法通过重捕剂一次达到去除效果;另外,重捕剂同时与多种金属离子络合也增加了处理药剂成本。因此,络合镍废液处理需先破络合预处理,本实验表明铁碳微电解联合芬顿是可行的处理工艺,比直接芬顿节省药剂及芬顿铁泥处理成本,但针对高盐废水需结合实际情况稀释处理。(来源:广州晴泰蓝环保工程有限公司工程技术部)

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