含镉废水是危害最严重的重金属废水之一。金属镉虽无病理学意义,但镉的化合物则毒性很大。含镉废水有剧毒,镉易在生物体内聚集,如未经处理直接排放,易引起人畜的慢性中毒,给环境带来很大危害。鱼在含镉浓度为 0.01-0.02毫克/升的水中生活就会中中毒,0.2-1.1毫克/升浓度时,就会死亡。镉的毒性能严重抑制微生物的生长,浓度0.1-1.0毫克/升时,微生物死亡率可达50%左右。灌溉水中含镉,不仅污染土壤,且种植的稻米中镉含量大于4ppm时,米不成熟。蚕吃了含镉的桑树叶后,不仅不吐丝,还大量死亡。人体的镉中毒,主要是通过消化道与呼吸道引起的,内服硫酸镉30毫克/升可以致死。长期接触低浓度镉化合物,将引起贫血、肺气肿、神经痛、胃痛、骨质疏松症等等急病。含镉废水处理最常用的方法为中和沉淀法,Cd 2+ 在碱性状态下水解生成Cd(OH) 2 沉淀,并且含镉废水中往往含有CN - 、NH 3 等其它离子,CN - 、NH 3 与镉离子络合将影响Cd 2+ 的水解沉淀,故废水的处理首先必须去除CN - 和NH 3 。由于氰化物是剧毒物质,因此,处理后指标必须绝对达标。原水的氰化物浓度随时在变化,故采用两池间歇处理,加氯量随浓度变化而变化,处理后水质测定达标后才能进行下一步处理。
成都某(集团)有限责任公司,生产过程中产生电镀废水,废水污染物主要为 Zn 2+ 、Cu 2+、Cd 2+、CN - ,该废水经现有设施处理后,Cd 2+ 含量未能达到国家排放标准。
成都某(集团)有限责任公司含镉废水与其它电镀废水分开单独处理,含镉废水水质指标详见表 0-1。
表 0-1 含镉电镀废水水质水量表
PH | Cd 2+ (mg/l) | CN - (mg/l) | Zn 2+ (mg/l) | 水 量 (m 3 /d) |
8 | 50-250 | 25 | 30 | 10-50 |
1.2 工艺流程说明
含镉、氰、锌废水收集在调节池一、调节池二,进行两池交换间歇处理,在池中采用加碱调PH值至8.5—9,同时加入NaClO并通入压缩空气搅拌,待完全去氰后,用泵抽入JD-5型电镀废水处理机气浮一去除Zn 2+ ;气浮一出水进入反应箱一加碱调PH值=11—12,经气浮二、气浮三去除Cd(OH) 2 ,至此,废水中的重金属离子去除完毕,但PH值超标,因此,气浮三出水进入反应箱二调PH值至6—9,然后流入中间水箱,为了确保出水水质达标,在中间水箱用泵将处理水打入过滤罐过滤,过滤后的水进入清水箱,检验合格后排放,处理工艺完成。
气浮浮渣进入污泥干化池干化,干化后的污泥外运填埋。由于含镉污泥有剧毒,需做混凝土池子密封深埋,防止其二次污染。
气浮所需的压力溶气水来自处理后的清水箱,无需再用专门的清水,从而节约用水。压力溶气释放器采用 TV-Ⅲ型不锈钢专利产品,保证处理效果。
槽液人工装入氰、镉废水槽液预处理槽,经预处理后用泵打入污泥干化池去掉沉渣,槽液废水流入调节池与其他废水一并处理。 1.3 反应原理及主要化学方程式:
1.3.1 含氰废水处理:
一般采用碱性氯化法,即向含氰废水中投加氯系氧化剂,使氰化物第一步氧化为氰酸盐(称为不完全氧化),第二步氧化为二氧化碳和氮(称为完全氧化)。工程中也常采用一次调整 PH=8.5-9,加氯氧化一小时,使氰化物氧化为氮及二氧化碳。有关化学反应式如下:
CN - +HClO → CNCl+OH -
CNCl+2OH - → CNO - +Cl - +H 2 O
2CNO - +4OH - +3Cl 2 → 2CO 2 ↑ +N 2 ↑ +6Cl - +2H 2 O
1.3.2 含镉废水处理:
最常用的方法为中和沉淀法, Cd 2+ 在碱性状态下水解生成难溶、稳定的Cd(OH) 2 沉淀,CN - 、NH 3 与镉离子络合将影响Cd 2+ 的水解沉淀,故废水的处理首先必须去除CN - 和NH 3 。鉴于132厂含镉废水不含NH 3 ,故仅需加入NaClO或其它氯系氧化物破氰即可。
镉离子在碱性状态下发生水解的反应式如下:
Cd 2+ +2H 2 O→Cd(OH) 2 ↓ +2H +
这一平衡反应随着碱度升高向右移从而利于Cd(OH) 2 的沉淀。但随着碱度增加易生成HCdO 2 - 离子,导致水溶液中总镉升高,故PH应准确控制在11—12,才能使镉离子完全沉淀。