化学沉淀法处理含锌废水的工艺研究

李莹

（湘西自治州环境保护监测站，湖南吉首 416000）

化学沉淀法处理含锌废水的工艺研究

李莹

（湘西自治州环境保护监测站，湖南吉首 416000）

在各项工业废水的排放过程中，含锌废水的危害性是非常大的。本论文综述了含锌废水处理的必要性，采用化学沉淀法对废水中锌进行了相应的工艺处理。实验结果表明：在含锌废水中加入氧化钙的量定为1.15 g/L，反应温度设定在55℃时，反应时间设定为1h时，经过检测可以把废水当中的Zn2+浓度降低到0.37mg/L，远远低于国标的排放含量，此工艺操作简单值得推广。

化学沉淀法 含锌废水 废水处理工艺

锌离子作用于水溶液当中产生的反应，其感官性状的浓度远比毒性作用的浓度低。查阅相当文献我们可以得知，当锌离子浓度为4ppm时就可以味觉感之，更有敏感的人在2ppm时就可以感觉到异味。当锌离子浓度增加到30ppm时，可以同废水中的其它物质作用从而使得溶液变得混浊。当锌离子的浓度大于lppm时其对农田作物的危害也是非常之大的，特别是随着时间的推移，土壤及生长的植物当中的锌离子进行了一定时间的富集之后，当人们食用了锌离子浓度过高的植物都会对人体产生危害，甚至致人于死亡。还有文献中指出，有关饮水中锌的含量为10-20mg/L而引起致癌作用的资料。用含锌5-20mg/L的水对鼠进行2-3年的长期实验，确定出癌瘤恶化的可能性。 锌对鱼类的致死浓度始于0.01mg/L，而鱼卵为0.4mg/L。可见锌离子对鱼类的毒性非常之大，而且毒性作用出现的时间都会有相应的加快。另外还要提醒的是，锌离子基本上对所有的鱼类都有剧毒作用，而不仅仅是哪一类鱼类。所以对于含锌离子浓度较高的废液一定不能随便的进行排放，要进行一定的处理把锌离子浓度降低到一个安全浓度后才能排放，否则会危害人类和社会对于含锌废水的处理是必须的，也是非常严肃的一件事情，国家甚至制定了相应的含锌废水的排放标准供相关的企业进行参考。

当前我国含锌废水的处理方式非常之多。比较典型的有化学沉淀法、吸附法和锌回收法。其中化学沉淀法因为操作简单，处理成本低、实用方便，所以使用的范围非常广泛。在化学沉淀法当中一般使用的都是酸碱中和沉淀法。从物质的性质上我们可以看到，氢氧化锌为两性物质，它在具有碱性的同时还具有酸性。氢氧化锌在pH为9-11时溶解度最小，在pH＜9或pH＞11时，氢氧化锌均会发生溶解，处理效果不稳定。

表1 擅未处理的含锌废水锌液废水成分分析mg/L

图1 氧化钙用量对沉锌效果的影响

图2 反应时间对沉锌效果的影响

1 实验方法

1.1 实验的仪器与药品

药品：工业级的CaO；含锌废水：从生产车间取出的擅未处理的含锌废水，其成份分析如表1所示。

仪器：WZF-333原子吸收光谱仪，R-2002电力搅拌器，ZF-20D电子天平。

工业级的氧化钙当中不光含有钙元素，同时还伴随着硅、镁、铁、锰等元素组成，他们都是以氧化化的形态存在于工业级的氧化钙当中。但是因为在此次实验当中，当氧化钙沉沉淀锌反应过程当中，SiO2、Fe2O3、MnO、MgO都是非常难以溶解的，所以他们不会影响相应的杂质元素的变化。从表1可以看出：锌液废水中除Zn2+以外，Fe3+，Cu2+，Co3+，Cd2+等金属离子浓度很低，不影响锌液废水处理后的外排标准，锌液废水基本呈中性。

1.2 实验原理

锌的氢氧化物具有两性，碱式：Zn（OH）2，酸式：H2ZnO2。在酸性冶炼废水中加入氧化钙，采用中和法调节废水的pH值，使之保持在9-11之间，加入絮凝剂使水中的锌及其它金属物质生成沉淀，并回收了废水中的有价金属锌。

2 实验结果与讨论

2.1 氧化钙用量的影响

取洗液1000mL放在容量为2000mL的烧杯中，然后进行适当的搅拌，并加热1.5h，我们考察在相同反应时间下，温度的不同氧化钙用量的变化对沉锌效果的影响，实验结果见图1所示。

从图1中我们可以得到如下结论，我们实验所有的温度都可以将溶液中的Zn2+降低到2mg/L以下。从图1可以看出，在实验设定的不同反应温度条件下，随着氧化钙用量的不断增加，溶液中的锌离子浓度均呈现下降趋势，而且在变化的过程中均有不同程度的拐点出现。从图1中我们可以看到，当实验条件为温度为55℃，氧化钙用量为1.15g/L时，Zn2+浓度最先降低到2mg/L以下（国标当中锌的出水标准要求在2mg/L以下），从图1当中可以看到横坐标氧化钙用量为1.15 g/L时，纵坐标的Zn2+浓度正好为2mg/L，此时对应的温度为55℃。所以实验最佳条件为：温度为55℃，氧化钙用量为1.15g/L。

2.2 反应时间对氧化钙沉锌效果影响

我们确定反应温度为55℃，氧化钙用量为1.15g/L的相同条件下，进行适当的搅拌考查反应时间对氧化钙沉锌效果的影响，实验结果见图2。我们可以明显的看出来在1h时出现拐点，是为最合适的反应时间，此时锌浓度降低到0.37mg/L。

3 结语

综上实验结果表明：在含锌废水中加入氧化钙的量定为1.15 g/L，反应温度设定在55℃时，反应时间设定为1h时，经过检测可以把废水当中的Zn2+浓度降低到0.37mg/L，远远低于国标的排放含量，此工艺操作简单值得推广。另外沉淀下来的滤渣也可以进行相应的回收，提高企业的经济效益。

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