螯合沉淀法去除稀土冶炼废水中的重金属试验研究.pdf

第4 2卷第6期(总第1 9 2期)2 0 2 3年1 2月湿法冶金H y d r o m e t a l l u r g yo fC h i n aV o l.4 2N o.6(S u m.1 9 2)D e c.2 0 2 3螯合沉淀法去除稀土冶炼废水中的重金属试验研究蔚龙凤,王海珍(核工业北京化工冶金研究院,北京 1 0 1 1 4 9)摘要:研究了采用螯合沉淀法从稀土冶炼废水中去除铅、锌、镉等重金属,筛选了重金属螯合剂,并通过单因素和正交试验确定了影响重金属去除的主要因素及最佳工艺条件。结果表明:以二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)为螯合剂能有效去除稀土冶炼废水中的总铅、总锌、总镉;螯合剂用量对重金属去除率的影响最大,搅拌速度次之,反应时间、废水p H的影响较小;在废水p H=9.5、反应时间1 5m i n、福美钠加入量3 0m g/L、搅拌速度1 8 0r/m i n条件下,经螯合沉淀处理的出水中(P b)0.2m g/L、(Z n)1.0m g/L、(C d)DAB,即螯合剂用量影响最大,其次是搅拌速度,而反应时间和废水p H影响相对较小;最佳因素水平组合为A3B1C3D3,即废水p H=9.5、反应时间1 5m i n、螯合剂加入量3 0m g/L、搅拌速度1 8 0r/m i n。2.4 验证试验为进一步验证优化试验条件下所得试验结果的有效性和稳定性。取1L稀土冶炼废水,在废水p H=9.5、反应时间1 5m i n、二硫代氨基甲酸钠加入量3 0m g/L、搅拌速度1 8 0r/m i n优化条件下进行放大试验,重复3次,试验结果见表5。746 湿法冶金 2 0 2 3年1 2月表5 验证试验结果试验序号出水中B/(m gL-1)去除率/%P bZ nC dP bZ nC d10.0 4 60.0 6 50.0 0 89 2.79 5.99 7.120.0 5 10.0 7 20.0 1 19 1.99 5.59 6.130.0 3 40.0 8 10.0 0 99 4.69 4.99 6.8平均0.0 4 40.0 7 30.0 0 99 3.19 5.49 6.7 由表5看出:优化条件下,稀土冶炼废水中的重金属去除效果稳定,总铅、总锌、总镉平均去除率分别为9 3.1%、9 5.4%、9 6.7%;螯合沉淀后出 水 中(P b)0.2 m g/L、(Z n)1.0m g/L、(C d)0.0 5m g/L,符合 稀土工业污染物排放标准(G B2 6 4 5 12 0 1 1)要求。正交试验确定的优化工艺条件能很好地反映各因素对稀土冶炼废水中重金属去除率的影响。3 结论以福美钠为螯合剂,通过沉淀法去除稀土冶炼废水中的重金属,效果较好。通过单因素试验和正交试验确定的最终优化工艺条件为:废水p H=9.5,反 应 时 间1 5 m i n,螯 合 剂 加 入 量3 0m g/L,搅拌速度1 8 0r/m i n。在该优化条件下,总铅、总锌、总镉平均去除率分别为9 3.1%、9 5.4%、9 6.7%,螯合沉淀后出水中重金属含量符合排放标准要求。该法工艺简单,处理效果好,具有一定推广应用价值。参考文献:1 WULK,S H IYJ,S UCC,e t a l.E f f i c i e n t e l e c t r o c h e m i c a lr e d u c t i o no fh i g h c o n c e n t r a t i o n n i t r a t e b y a s t e p w i s em e t h o dJ.C a t a l y s i sL e t t e r s,2 0 1 9,1 4 9(5):1 2 1 6-1 2 2 3.2 罗小娟,罗凯,钟招煌,等.基于好氧颗粒污泥的膜生物反应器处理离子型稀土冶炼废水J.有色金属科学与工程,2 0 2 3,1 4(3):4 3 9-4 4 6.3 孙远帅.稀土冶炼废水处理工程实例J.工业用水与废水,2 0 2 2,5 3(1):6 2-6 5.4 冯芝勇,曹汝俊,邱远鹏,等.降低冶炼废水C O D的生产实践J.中国有色冶金,2 0 2 1,5 0(4):1 0 8-1 1 1.5 董炎,敬双怡,殷震育,等.稀土氨氮废水的厌氧氨氧化处理试验研究J.湿法冶金,2 0 2 1,4 0(1):7 2-7 7.6 王晶晶,马升峰,丁艳蓉.稀土行业氨氮废水的处理与资源回收利用研究C/中国稀土学会,江西理工大学,国家稀土功能材料创新中心.中国稀土学会第四届青年学术会议摘要集.出版地不详:出版者不详,2 0 2 3:1.D O I:1 0.2 6 9 1 4/c.c n k i h y.2 0 2 3.0 1 8 9 8 7.7 蔚龙凤,王海珍,易启辉,等.稀土皂化废水的三维电氧化处理工艺研究J.湿法冶金,2 0 2 3,4 2(5):5 3 2-5 3 6.8 黄金,肖信锦,王慧娟,等.稀土冶炼含油废水处理技术研究进展J.冶金管理,2 0 2 1(1 5):1 6 7.9 肖信锦,黄金,王慧娟,等.稀土冶炼萃余废水深度除油研究进展J.生物化工,2 0 2 1,7(2):1 4 6-1 5 0.1 0 侯睿恩,刘菁,王哲,等.稀土冶炼废水处理过程中草酸再生循环利用研究J.稀土,2 0 2 1,4 2(2):1 2 8-1 3 5.1 1 欧阳果仔,李新冬,包亚晴,等.膜分离技术处理离子型稀土冶炼废水研究进展J.现代化工,2 0 2 0,4 0(8):2 6-3 0.1 2 桂双林,麦兆环,付嘉琦,等.超滤膜处理稀土冶炼废水过程膜污 染 特 性 分 析 J.膜 科 学 与 技 术,2 0 2 0,4 0(5):7 7-8 4.1 3 桂双林,麦兆环,付嘉琦,等.超滤-反渗透组合工艺处理稀土冶炼废水J.水处理技术,2 0 2 0,4 6(9):1 0 8-1 1 2.1 4 郝会超,方夕辉,唐林旺.电絮凝铁-高级氧化F e n t o n试剂处理含铅废水的试验研究J.应用化工,2 0 2 2,5 1(7):1 9 2 4-1 9 2 8.1 5 马宗云,卢阶主,庄辉.电凝聚技术在稀土冶炼废水处理中的应用J.有色冶金设计与研究,2 0 1 9,4 0(5):3 7-3 9.1 6 环境保护部.稀 土 工 业 污 染 物 排 放 标 准:G B2 6 4 5 12 0 1 1S.北京:中国环境科学出版社,2 0 1 1.1 7 张有贤,姜安,崔涛.新型重金属螯合剂处理酸性含铜废水试验J.广东农业科学,2 0 1 1(1 7):1 2 4-1 2 6.1 8 令玉林,周建红,李国斌,等.高效重金属螯合剂R D T C的研制及处理含铜废水性能J.环境化学,2 0 1 1,3(8):1 3 9 0-1 3 9 5.1 9 令玉林,戴友芝,刘立华,等.一种多D T C基团重金属螯合剂的合成及处理含铜废水性能J.环境工程学报,2 0 1 1,5(6):1 2 4 6-1 2 5 0.2 0 刘存海,韩利萍,刘刚.重金属螯合剂的制备及镀铬废水中C r3+的去除J.化工环保,2 0 1 2,3 2(6):5 6 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sw e r ed e t e r m i n e db ys i n g l ef a c t o rt e s ta n do r t h o g o n a lt e s t.T h er e s u l t ss h o wt h a tt h et o t a ll e a d,t o t a lz i n ca n dt o t a lc a d m i u mi nr a r ee a r t hh y d r o m e t a l l u r g i c a lw a s t e w a t e rc a nb ee f f e c t i v e l yr e m o v e db yu s i n gs o d i u md i m e t h y l d i t h i o c a r b a m a t ea s ac h e l a t i n ga g e n t.T h ed o s a g eo f c h e l a t i n ga g e n th a s t h eg r e a t e s t e f f e c t o nt h e r e m o v a l r a t eo fh e a v ym e t a l s,f o l l o w e db ys t i r r i n gi n t e n s i t y,r e a c t i o nt i m ea n dp Ho fw a s t e w a t e r.U n d e r t h ec o n d i t i o n so fw a s t e w a t e rp H=9.5,r e a c t i o nt i m eo f1 5m i n,t h ed o s a g eo f s o d i u md i m e t h y ld i t h i o c a r b a m a t eo f 3 0m g/L,s t i r r i n gs p e e do f 1 8 0r/m i n,t h ee f f l u e n t(P b)0.2m g/L,(Z n)1.0m g/L,(C d)0.0 5 m g/L a f t e rc h e l a t i n g p r e c i p i t a t i o nt r e a t m e n t,w h i c hc a n m e e tt h er e q u i r e m e n t so f e m i s s i o ns t a n d a r d.K e yw o r d s:r a r ee a r t h;h y d r o m e t a l l u r g i c a lw a s t e w a t e r;h e a v ym e t a l s;c h e l a t i n gp r e c i p i t a t i o n;s o d i u md i m e t h y l d i t h i o c a r b a m a t e;o r t h o g o n a l t e s t946