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      新型水處理劑在鉛酸廢水中的應用

      發布時間:2022-3-9 16:55:14  中國污水處理工程網

        1、基本工藝流程方案

        使用新型水處理劑時,原有的采用燒堿或液堿的化學混凝沉淀工藝流程保持基本不變,無需增加或更改設備,藥劑使用方法和燒堿相同。新建重金屬酸性污水處理系統可參照本產品配套工藝流程。

        2、藥劑主要成分以及反應機理

        2.1 主要成分及性質

        A藥劑主要成分:蒙脫石提取物等無機礦物

        B主要成分:Na、Ca、K、Al、Fe、O、H、Cl

        外觀與性狀:白色至微黃色粉末,無味或略有氣味。

        熔點(℃):782沸點(℃):1600相對密度(水=1):2.152

        溶解性:易溶于水,同時放出大量的熱,其水溶液呈堿性。

        主要用途:用作中和藥劑,可去除磷酸鹽、氟離子、硫酸鹽等

        其它理化性質:無

        2.2 反應機理

        鉛酸蓄電池行業鉛酸污水日常pH值在2.0-2.5左右,鉛濃度在5ppm-10ppm,處理流程為傳統的化學混凝法,即采用燒堿(液堿)中和提高pH值形成氫氧化鉛,在絮凝劑(如聚合氯化鋁PAC)、混凝劑(聚丙烯酰胺PAM)共沉淀的作用下,來脫除污水中的鉛離子。為了達到國家要求的鉛排放濃度,往往需要將污水的pH值調高至10以上進行沉淀,固液分離后再對出水用稀硫酸反調pH至6-9。由于氫氧化鉛的兩性氫氧化物特性,其在pH>l0時會反溶,因此使用燒堿(液堿)處理含鉛廢水時,出水中鉛的濃度不穩,存在一定波動。其次由于使用燒堿中和后,水中增加了鈉鹽,處理后的出水直接作為回用水,存在設備鹽蝕、路面稍白等現象,往往需要通過反滲透或納濾系統進行深度處理方能進行回用。

        新型水處理劑以蒙脫石(膨潤土提取物)為主要架構,兼具中和及吸附功能,A藥劑對水中的鉛進行高效吸附處理,B藥劑對污水進行迅速中和,同時取代絮疑劑,如聚合氯化鋁PAC或PAFS等。

        蒙脫石作為一種2:1型層狀粘土礦物結構,層與層間沒有共用的氧或羥基,因而層與層之間的結合力很弱。由于組成蒙脫石的八面體片中發生類質同象置換使蒙脫石結構層具負電荷,層間必然出現相應數量的陽離子和水分子,具有很強的吸附能力和離子交換能力。利用改性蒙脫石為主要原料制成的A藥劑,采用弱堿性陰離子交換樹脂改性并柱撐,既使得蒙脫石具備一定弱堿性,可以調節溶液的pH至4-5利于鉛離子吸附,又可大幅擴大蒙脫石的層間距,大幅度提高其吸附交換容量。吸附劑對離子的吸附強度受吸附體系pH值的影響,在進行吸附處理時體系的pH值是必須考慮的重要參數之一。當溶液pH≤6.0,溶液中90%的鉛以Pb2+形式存在。當溶液的pH=7.0時溶液中Pb2+形式下降至76%。當溶液pH=8.5時溶液中Pb2+形式下降至4%,而Pb(OH)+則增加到55%以上。故使用A藥劑吸附鉛時,一般將其工作pH設定為3.0-4.0。而采用弱堿性陰離子此時溶液中鉛主要以Pb2+形式存在。此pH下A藥劑對鉛的吸附效率約為98%以上。

        在使用A藥劑鉛酸廢水吸附處理后溶液中Pb2+形態的鉛98%以上被吸附去除,尚余極微量的Pb(OH)+。再使用B藥劑對溶液中殘余的微量Pb(OH)進行針對性吸附。為了提高Pb(OH)+的被吸附活性,B藥劑采用了強堿性陰離子樹脂改性,其工作pH一般為在7.0-8.0,在此情況下其對Pb(OH)+的吸附效率可達90%以上。

        以上為A、B藥劑吸附脫除鉛的原理說明,相較燒堿單純的中和沉淀,其脫除效率要明顯優異。

        3、新型環保藥劑優勢

        (1)材料本身對重金屬吸附的優異性能,出水中鉛含量優于國家標準。

        (2)材料改性后的疏水性,可以使得污泥含水率較低,污泥產生量低于燒堿和PAC聯用。

        (3)由于陰離子交換樹脂可與鉛酸污水中的硫酸根離子進行交換,起到脫鹽的作用,因此處理后出水的電導率大大低于燒堿處理出水,較燒堿處理出水電導率可降低50%以上。

        附:某電池廠原水分別使用液堿及藥劑處理實驗記錄:酸鉛廢水原水;處理項目Pb<0.5ppm;;日期2019.06.04;原水數據值:pH0.75,Pb(ppm)24.207。

        實驗方案

        1.取原水100ml,2份,分別做以下處理:

       、儆20%氫氧化鈉調節pH=8.0

       、谙扔20%A藥劑調節pH=3-4,20%B藥劑調節pH=8.02,抽濾,稱量污泥濕重和干重,檢測上清鉛含量。

        實驗結果

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        4、結語

        總之,本文中重點介紹了一種可用于鉛酸廢水處理的新型環保藥劑,并對藥劑的主要成分及性質進行了分析,以及廢水處理的反應機理進行了詳盡的講解,同時還列舉了此藥劑的環保優勢,表明此藥劑在鉛酸廢水處理中具有重要的應用價值。能夠有效的保護我國的良好環境。加強水資源的循環利用,把此藥劑在鉛酸廢水處理有效的運用到我們的生產生活當中去。(來源:浙江天能電池(江蘇)有限公司)

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