化學實驗室重金屬廢水的排放及回收方案
排放
排放是較(jiao)為方(fang)(fang)便的處理(li)方(fang)(fang)式(shi)。優點(dian)(dian)是操作簡(jian)單,設(she)備以及條(tiao)件(jian)要求不高,故經濟性較(jiao)好。相應的缺點(dian)(dian)在(zai)于,雖然可以很(hen)大程(cheng)度上減(jian)少(shao)污染,但無法完全消除(chu)。
以(yi)鉻(VI)為(wei)例,前(qian)一(yi)(yi)部分(fen)已(yi)經說明淤泥(ni)(ni)處理重(zhong)(zhong)鉻酸(suan)鉀(jia)污染的(de)可(ke)(ke)行性(xing)。據我(wo)們(men)統計(ji),浦口校(xiao)區大(da)一(yi)(yi)實(shi)驗共計(ji)600人(ren)左右,使用(yong)后排放的(de)洗(xi)液以(yi)及滴(di)定劑(ji)共含有(you)2~2.5千(qian)克(ke)重(zhong)(zhong)鉻酸(suan)鉀(jia)。按(an)照(zhao)實(shi)驗結果的(de)標準,8克(ke)泥(ni)(ni)土(tu)可(ke)(ke)以(yi)處理含約10~20毫克(ke)重(zhong)(zhong)鉻酸(suan)鉀(jia)的(de)廢(fei)(fei)水,一(yi)(yi)年(nian)的(de)泥(ni)(ni)土(tu)需求(qiu)量(liang)將在2~2.5噸(約1~2立(li)方米(mi))之間(jian)。為(wei)此,可(ke)(ke)以(yi)建設(she)小規模(mo)的(de)處理池,首先收集重(zhong)(zhong)鉻酸(suan)鉀(jia)廢(fei)(fei)液,貯(zhu)于(yu)池中,再投(tou)入足(zu)量(liang)的(de)淤泥(ni)(ni)(由實(shi)驗數(shu)據可(ke)(ke)見,為(wei)保(bao)證效果,且(qie)鑒于(yu)淤泥(ni)(ni)易于(yu)獲得,應予(yu)過量(liang)投(tou)放)。加入適(shi)量(liang)硫酸(suan)酸(suan)化,再放置(zhi)一(yi)(yi)定時間(jian)(由于(yu)一(yi)(yi)學年(nian)的(de)廢(fei)(fei)水可(ke)(ke)以(yi)同時處理,故(gu)處理時間(jian)十分(fen)充裕(yu),可(ke)(ke)以(yi)在長期(qi)放置(zhi)的(de)情況下使之完全反應)。
基于(yu)另一實(shi)驗事實(shi),即處理(li)效果與初始濃(nong)度正相(xiang)關,鉻濃(nong)度越高,相(xiang)同質量的淤泥對(dui)(dui)其處理(li)效果就相(xiang)對(dui)(dui)越好(hao)。為此(ci),我們(men)在(zai)實(shi)際處理(li)中(zhong)可以不對(dui)(dui)廢水(shui)進行如實(shi)驗般(ban)的稀釋,而可以采取多級(ji)處理(li)的方案,逐步降低廢水(shui)中(zhong)鉻濃(nong)度,以取得佳(jia)的效果。
關于使用(yong)硫酸可能造成(cheng)成(cheng)本過高的(de)(de)(de)問題,我們(men)認為,由于鉻(VI)在(zai)酸性(xing)條件(jian)下方(fang)(fang)顯強氧(yang)化(hua)性(xing),故任(ren)何以(yi)化(hua)學處理(li)(還原(yuan)方(fang)(fang)式)為主的(de)(de)(de)處理(li)方(fang)(fang)法(fa)都有一定的(de)(de)(de)耗酸量,所以(yi)這方(fang)(fang)面的(de)(de)(de)成(cheng)本是(shi)難以(yi)避免的(de)(de)(de)。
另一(yi)相關問(wen)題在于此(ci)法實施以后(hou)產生(sheng)的(de)含鉻泥(ni)(ni)土(tu)如何處(chu)理(li)。此(ci)種泥(ni)(ni)土(tu)含有較多的(de)鉻。大(da)部分(fen)鉻(VI)已被還原,故(gu)毒性已大(da)大(da)降低,污泥(ni)(ni)的(de)總量大(da)概二(er)至三噸。由于其為固體形(xing)態,量又不(bu)大(da),便于集中(zhong)和運輸(shu),可以直接交(jiao)由南京的(de)專業(ye)污染(ran)物處(chu)理(li)點進一(yi)步處(chu)理(li)。
回收
以實(shi)驗室現有的(de)條件,較簡便(bian)的(de)金屬(shu)回收方法(fa)(fa)是將(jiang)金屬(shu)離子以氫氧化物的(de)形式沉(chen)淀(dian)分離。這就要求與(yu)上述淤(yu)泥處理完全不同的(de)方法(fa)(fa)。
首(shou)先考察各種金屬(shu)離子的排放形式:鉻(ge)(重鉻(ge)酸鉀,硫酸鉻(ge));汞(氯化(hua)汞,氯化(hua)亞汞);鉛(EDTA合鉛(II));銅(EDTA合銅,硫酸銅),等等。其(qi)中,氯化(hua)汞和硫酸鉻(ge)屬(shu)于共(gong)同排放。
通(tong)過(guo)計算得知,每年實驗中排放氯化(hua)汞(重鉻酸(suan)鉀法測鐵)約0.5千(qian)克(ke),排放鉛離子(錫青銅中鉛錫的測定)1~2千(qian)克(ke),數量也相當可(ke)觀。
總體的(de)(de)處理(li)思路是,對(dui)于高價(jia)(jia)陰(yin)離(li)子,先(xian)將其還(huan)原(yuan)為(wei)低價(jia)(jia)陽離(li)子;而對(dui)EDTA配(pei)離(li)子則可先(xian)行(xing)置換。為(wei)此我們(men)(men)考(kao)慮以(yi)硫(liu)酸(suan)亞鐵(tie)胺(an)為(wei)還(huan)原(yuan)劑——在(zai)大一(yi)上期的(de)(de)化(hua)學制備實驗(yan)中,產生了大量的(de)(de)硫(liu)酸(suan)亞鐵(tie)胺(an)。由于純度(du)的(de)(de)原(yuan)因用(yong)途十分(fen)有限。因此可以(yi)用(yong)來還(huan)原(yuan)重鉻酸(suan)鉀(jia)。還(huan)原(yuan)后的(de)(de)溶液中含有鐵(tie)(III)及鉻(III)離(li)子。從(cong)它們(men)(men)氫氧化(hua)物(wu)的(de)(de)溶度(du)積可以(yi)知道,鐵(tie)(III)及鉻(III)離(li)子的(de)(de)沉淀(dian)條(tiao)件分(fen)別(bie)是PH=3~4以(yi)及PH=8~9,因此可以(yi)使用(yong)廉價(jia)(jia)的(de)(de)石灰調整PH值,先(xian)將高鐵(tie)沉淀(dian)分(fen)離(li)(待作他用(yong)),再(zai)將鉻(III)沉淀(dian)回收。
由此產生的氫氧化鐵以鹽酸溶解后,可以用于置換EDTA合鉛、銅中的鉛和銅。這里,EDTA合鐵(III)的穩定常數是EDTA金屬配合物里最高的,所以置換可以完成。

使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”