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铅酸蓄电池废水处理工艺(二)
来源:阿瑞斯环保
2022-11-22
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2、化学处理方法

2.1 化学沉淀法

化学沉淀法是在铅蓄电池废水中加入沉淀剂进行反应,比如石灰,氢氧化镁,烧碱,磷酸盐以及硫化物,最终使铅离子以沉淀物的形式析出
化学沉淀法是目前使用较为广泛的方法,其处理效果较好

研究硫化钠沉淀法处理含铅废水,研究表明Pb2+与Na2S的加药量的最佳物质之比为3
其中当pH>6时,经过化学沉淀反应后,铅浓度能达到排放标准,沉淀物的粒径为2.62μm,去除率稳定且约为99.60%

以实际蓄电池废水作为研究对象来研究化学沉淀法的最佳工况,研究表明:

(1)对于实际铅酸蓄电池废水的最佳pH为7.5~11.5;

(2)固体悬浮物的吸附作用和共沉淀作用都能使使废水中的铅去除更快更完全;

(3)温度在合适范围内升高有利于实际废水中Pb(II)的去除

2.2 絮凝法

絮凝法是指在铅酸蓄电池废水中投加一定量絮凝剂凝聚水中金属离子
絮凝剂的种类繁多,主要分为无机絮凝剂、有机絮凝剂、微生物絮凝剂和复合絮凝剂几种
而絮凝法分为化学絮凝法和电絮凝法

无机-有机复合絮凝剂具有电中和以及吸附架桥能力,絮凝效果更为突显
尽管复合絮凝剂也存在难降解、污染环境的问题,但能应用水质的范围广,药品使用量少,效率高,仍不失为是一种优选的絮凝剂
研发的PAC-CTS复合絮凝剂用于处理60mg/L含铅、铜的合成废水,当调节pH=8、投加量为5mg/L时Pb2+去除率为72%
PAC-CTS的协同作用能提高絮凝效果以及降低投药量

而电絮凝法是电解法与化学絮凝法的结合体,利用可溶性阳极在外电流作用下被溶蚀、氧化生成大量阳离子,再经过水解、聚合作用生成一系列多核胶体达到去除铅离子的效果

采用电絮凝技术处理后,连续两个月出水水质检测结果表明,废水经电絮凝法深度处理系统中的Pb日均去除率可达到97.50%
电絮凝法具有设备占地面积小,操作简便、能实现废水的深度处理等优点,缺点是耗电量大、同时需要加入大量电解质
耗电量低、具有周期换向的高压脉冲信号电化学反应器的电絮凝法将是今后研究的方向

2.3 电解法

铅蓄电池废水中的电解法是指应用电解的原理,使废水中的铅离子得到电子还原为金属铅,是一种实现废水净化且无害的方法
但是该方法运行操作难度大,目前一般在高浓度的含铅废水中应用
有研究人员提出了三维电解的思路,研究发现以泡沫铜最为阴极的三维电极明显优于以不锈钢板的二维电极,且铅的回收率可达到85%
三维电极因其电极表面积增大,低电流密度仍能运行和浓差极化小特点,被视为潜力的蓄电池废水处理方法

3、组合工艺

关于铅酸蓄电池废水处理方法众多,各有其优缺点,要达到深度处理且有效防治水体中的铅污染,光靠一种技术是难以实现的
其中絮凝+沉淀/气浮是蓄电池废水处理流程中应用最为普遍的操作单元之一,但笔者认为结合实际情况,联合其他技术共建合理的处理工艺体系非常必要

笔者在查看文献中发现针对pH3~5,COD150mg/L,Pb2+在24~29左右的废水,近几年大体上均采用混凝沉淀和吸附剂吸附的组合工艺
设计混凝沉淀+石英砂过滤处理铅酸蓄电池废水,实际运行中还是存在一定量的重复利用尾水需外排,这造成一定工序繁杂
而后期工艺改造,大多以活性炭吸附来取代,在一定程度上尽量避免了外排的出现

采用混凝沉淀(以NaOH作为沉淀剂)+活性炭吸附的处理工艺来验证铅酸蓄电池厂废水的可行性
依据所调研的铅酸废水水质以及出水标准,选择单一的物理、生物以及化学处理方法等都无法满足要求;进而选择采用中和—混凝沉淀—活性炭吸附的组合工艺来处理后,出水COD<50mg/L,Pb2+<0.9mg/L,满足《污水综合排放标准》的一类标准要求,且此组合工艺操作方便、设备使用时间长、运行成本低
孟祥超等则采用“二级沉淀+生化+活性炭过滤”组合工艺处理
其主控因素是pH
在碱性环境下废水进行混凝沉淀处理除铅,出水后调节pH至中性
而所采用的“生化+活性炭过滤”工艺是起到深度处理的作用

4、结论与展望

根据多年的生产和研究成果来看,采用一种方法治理现行日益复杂的含铅废水是不可行的
必须根据生产工艺、水质水量情况以及当地的政策和回收利用的情况,联合多种方法来优化工艺,实现含铅废水的综合治理
此外,电解法,一体化净化器,吸附法等新兴重金属废水处理方法出现,但是目前的技术应用方面还需要不断完善,化学沉淀和絮凝沉淀因其简单易行,操作方便,低成本仍是目前最广泛使用的处理方法
但是也有弊端,对重金属离子不具备选择性,形成大量的聚合污泥容易堵塞膜,化学沉淀法适合处理重金属浓度较高的废水等
因此针对相关问题,笔者认为:

(1)处理高浓度的蓄电池废水可采用化学沉淀法或絮凝沉淀法,低浓度的含铅废水可考虑吸附法或离子交换法,能实现高要求排放,能对环境的危害降至最低;

(2)化学沉淀法与生物法相结合,以化学沉淀法作为预处理;

(3)在常规的絮凝工艺中,絮凝过程中适量投加助凝剂和适当污泥回流均能改善絮凝效果,有利于废水中铅的去除

要更好完善含铅废水处理工艺,更节约资源,处理成本,改进和探索开发电池生产工艺是基本战略,大量推进清洁生产;而对于废水的处理,尽可能不断尝试应用新兴处理工艺,新老结合,不断优化,尽可能从废水中收集再利用物质,力求经济效益和环境效益共赢


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