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电镀废水处理-氧化还原电位控制和选择

日期: 2020-02-18
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电镀废水中含有毒性很高的、污染性非常强的氰化物及各类重金属离子等,如果不进行处理排放,无疑对人体及其他动物的生命健康,以及生态环境构成严重威胁。


未经处理的电镀废水直接排放危害非常大,尤其是六价铬离子和氰化物会对相关水体产生很大毒性,毒害水体中的动植物。


能够影响氧化还原电位的主要因素包括以下几个方面。


1)、物质质量分数。在氧化还原反应过程中,电位与反应同步变化、进行。从还原反应方面分析,氧化态物质与还原态物质的活度状态分别是变小和变大,因此电位的变化状态是由高至低,氧化反应方面过程则相反。实际上,废水中污染较为严重的成分质量分数较低,基本接近离子活度, 通常情况下可直接用浓度表示氧化态和还原态物质的活度。


2)、酸碱度(pH 值)。氢离子与氢氧根离子均参与方程式反应,两者分别对应的是还原与氧化反应,各自所对应的污染物是六价铬与氰化物。因此,当pH值产生变化时必然也会影响电 位。


3)、其他复杂电对。电镀工业废水由多种成分构成,不同的电对会以混合电位的形式存在。因此如果废水中包含除主要污染物之外的其他氧化还原成分,整个反应体系反应过程会变十分复杂,电位的检测结果同一般能斯特方程规律也会不尽相符,在具体反应的过程中应根据实际情况加以严格修正。


电镀废水处理-氧化还原电位控制点选择


4.1 含铬废水


在含铬废水处理过程中,氧化还原电位高的是六价铬,可根据滴定曲线确定氧化还原控制点位,实际生产运营中采用 NaHSO3 作为还原剂,根 据不同pH值条件下,NaHSO3 还原剂氧化还原电位变化情况。 在 pH 值等于 2~3 之间时,氧化还原电位差值介于 180~280mV 之间,与以上式的分析结果,即 pH 值为 2.5 时,对应的氧化还原电位 为 250mV 的结果相符。


4.2 含氰废水


在处理含氰废水的过程中,同理可根据滴定曲线确定氧化还原控制点位,如图 2 所示。等当点附近电位有突跃时可将其作为参考控制点位。在具体实际生产应用的过程中,pH 值为 11 时的所对应的氧化还原控制电位处于 350mV 以上。


4.3 复杂电镀废水


以上所提到的两种情况都是只含有一种主要特征污染物的电镀废水,但在生产实际处理运营过程中还存在地面废水,既含有 CN-,又含有Cr2O2-7 ,还包括其他电对,按照理论参考电位会明显出现偏差,应以实际变化情况为准。


定量步骤如下。


(1)将传感器置于复杂电镀废水原水中,测定pH值和初始氧化还原电位;

(2)在运行过程中,在碱性条件下,调整 pH 值为 10~11 时投加氧化剂次氯酸钠药剂,维持氧化还原电位 350mV 以上,充分搅拌反应,完成一级、二级破氰工艺;

(3)破氰后出水调整 pH 值为 2.5 时,投加还原剂 NaHSO3溶液还原 Cr2O2-7,维持氧化还原电位低于 250mV, 充分搅拌反应后完成破铬工艺;

(4)破氰破铬后废水经化学沉淀法去除相应重金属铜离子和三价铬离子。

(5)在实际运行过程中,应时刻注意氧化还 原电位及 pH 值变化情况,及时调整氧化剂、还原剂、液碱、盐酸的投加量,从而确保氰化物及六价 铬去除完全。 


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