污水的化學(xué)處理33化學(xué)沉淀法

1、化學(xué)沉淀法 化學(xué)沉淀法定義化學(xué)沉淀法定義 化學(xué)沉淀法化學(xué)沉淀法是向污水中投加某種化學(xué)物質(zhì)，使是向污水中投加某種化學(xué)物質(zhì)，使它與污水中的溶解物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成它與污水中的溶解物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成難溶難溶于水的沉淀物于水的沉淀物，以降低污水中溶解物質(zhì)的方法。，以降低污水中溶解物質(zhì)的方法。 主要針對(duì)廢水中的陰、陽(yáng)離子?；瘜W(xué)沉淀法的處理對(duì)象化學(xué)沉淀法的處理對(duì)象 (主要針對(duì)廢水中的陰、陽(yáng)離子。) （1 1）廢水中的重金屬離子及放射性元素：如）廢水中的重金屬離子及放射性元素：如CrCr3+3+、CdCd3+3+、HgHg2+2+、ZnZn2+2+、NiNi2+2+、CuCu2+2+、PbPb2+2+

2、、FeFe3+3+等。等。 （2 2）給水處理中去除鈣，鎂硬度。）給水處理中去除鈣，鎂硬度。 （3 3）某些非金屬元素：如）某些非金屬元素：如S S2-2-、F F- -、磷等。、磷等。 （4）某些有機(jī)污染物某些有機(jī)污染物化學(xué)沉淀法化學(xué)沉淀法工藝過程工藝過程 （1 1）投加化學(xué)沉淀劑，生成難溶的化學(xué)物質(zhì)，使）投加化學(xué)沉淀劑，生成難溶的化學(xué)物質(zhì)，使污染物沉淀析出。污染物沉淀析出。投藥，反應(yīng)，沉淀析出投藥，反應(yīng)，沉淀析出 （2 2）通過凝聚、沉降、浮選、過濾、離心、吸）通過凝聚、沉降、浮選、過濾、離心、吸附等方法，進(jìn)行附等方法，進(jìn)行固液分離固液分離。 （3 3）泥渣的處理和回收泥渣的處理和回收利用

3、。利用。 原理根據(jù)化學(xué)沉淀的必要條件，一定溫度下，難溶鹽原理根據(jù)化學(xué)沉淀的必要條件，一定溫度下，難溶鹽MmNn在飽和溶液下，沉淀和溶解反應(yīng)如下。在飽和溶液下，沉淀和溶解反應(yīng)如下。 m、n分別表示離子分別表示離子Mn+、Nm-的系數(shù)。的系數(shù)。 根據(jù)質(zhì)量作用原理，溶度積常數(shù)可表示為根據(jù)質(zhì)量作用原理，溶度積常數(shù)可表示為L(zhǎng)MmNn MmNnnNmMmnnmmnMmNnNMKsp一、基本原理一、基本原理溶度積常數(shù)溶度積常數(shù) KspMmNn=Mn+mNm-n=kMmNn=常數(shù) 其中其中 MMn+n+ 表示金屬陽(yáng)離子摩爾濃度（表示金屬陽(yáng)離子摩爾濃度（mol/Lmol/L） NNm-m- 表示陰離子摩爾濃度（

4、表示陰離子摩爾濃度（mol/Lmol/L） 難溶鹽的溶度積常數(shù)均可在難溶鹽的溶度積常數(shù)均可在化學(xué)手冊(cè)化學(xué)手冊(cè)中查到中查到。 KspMmNnMmNn=M=Mn+n+ m mNNm-m- n n=k=kMMm mN Nn n=常數(shù)常數(shù) 根據(jù)溶度積原理，可以判斷溶液中是否有沉淀產(chǎn)生：根據(jù)溶度積原理，可以判斷溶液中是否有沉淀產(chǎn)生： A A 、離子積離子積MMn+n+ m mNNm-m- n n KspMmNnMmNn時(shí)，時(shí)， 形成形成MmNnMmNn沉淀。沉淀。 可見，要降低可見，要降低MMn+n+ 可考慮增大可考慮增大NNm-m- 的值，的值，具有這種作用的具有這種作用的化學(xué)物質(zhì)為化學(xué)物質(zhì)為沉淀劑。

5、沉淀劑。在飽和溶液中，可根據(jù)在飽和溶液中，可根據(jù)溶度積常數(shù)溶度積常數(shù)計(jì)算難溶計(jì)算難溶鹽在溶液中的鹽在溶液中的溶解度溶解度S SMmNnMmNn 由于由于 MMn+n+= m S= m SMmNn MmNn N Nm-m-=nS=nSMmNnMmNn 有有 KspMmNnMmNn=mS=mSMmNnMmNn m mnnMmNnMmNn n n 得得 nmnmNMNMnmSnmnmKsp分級(jí)沉淀：分級(jí)沉淀： 當(dāng)溶液中有多種離子都能與同一種離子生成沉當(dāng)溶液中有多種離子都能與同一種離子生成沉淀時(shí)，可通過溶度積原理來淀時(shí)，可通過溶度積原理來判斷生成沉淀的順序判斷生成沉淀的順序稱稱為為分級(jí)沉淀分級(jí)沉淀。

6、如：溶液中同時(shí)存在如：溶液中同時(shí)存在BaBa2+2+、CrOCrO4 42-2-、SOSO4 42-2-, ,何種離何種離子首先發(fā)生沉淀析出？子首先發(fā)生沉淀析出？ BaBa2+ 2+ + SO+ SO4 42-2- = BaSO = BaSO4 4 KspBaSO4BaSO4 = 1.1 = 1.11010-10-10BaBa2+ 2+ + CrO+ CrO4 42-2- = BaCrO = BaCrO4 4 KspBaCrO4BaCrO4= 2.3= 2.31010-10-10 判斷分級(jí)沉淀的先后，判斷分級(jí)沉淀的先后，不要單純的通過溶度積常數(shù)（或溶解度）不要單純的通過溶度積常數(shù)（或溶解度）的

7、大小來判定的大小來判定，要以，要以離子濃度乘積與溶度積離子濃度乘積與溶度積KspKsp的關(guān)系的關(guān)系為指標(biāo)，看是否為指標(biāo)，看是否滿足沉淀的條件。滿足沉淀的條件。溶度積常數(shù) ；例如，難溶解的CaSO4的Ks=9.110-6，但是BaSO4的Ks=1.110-10，更低，可以用CaSO4作為沉淀劑，沉淀Ba 2+。 溶度積常數(shù)度積常數(shù)KspMmNn的影響因素：的影響因素： 1）同名離子效應(yīng)同名離子效應(yīng)當(dāng)沉淀溶解平衡后，如果向溶液中加入含當(dāng)沉淀溶解平衡后，如果向溶液中加入含有某一離子的試劑，則沉淀溶解度減少向沉淀方向移動(dòng)有某一離子的試劑，則沉淀溶解度減少向沉淀方向移動(dòng) 2）鹽效應(yīng)鹽效應(yīng)在有強(qiáng)電解質(zhì)存在

8、狀況下，溶解度隨強(qiáng)電解質(zhì)濃度在有強(qiáng)電解質(zhì)存在狀況下，溶解度隨強(qiáng)電解質(zhì)濃度的增大而增加，反應(yīng)向溶解方向轉(zhuǎn)移的增大而增加，反應(yīng)向溶解方向轉(zhuǎn)移。 3）酸效應(yīng)酸效應(yīng)溶液的溶液的PH值可影響沉淀物的溶解度，稱為酸效應(yīng)。值可影響沉淀物的溶解度，稱為酸效應(yīng)。 4）絡(luò)合效應(yīng)絡(luò)合效應(yīng)若溶液中存在可能與離子生成可溶性絡(luò)合物的絡(luò)若溶液中存在可能與離子生成可溶性絡(luò)合物的絡(luò)合劑，則反應(yīng)向相反方向進(jìn)行，沉淀溶解，甚至不發(fā)生沉淀。合劑，則反應(yīng)向相反方向進(jìn)行，沉淀溶解，甚至不發(fā)生沉淀。 應(yīng)用：如果污水中含有大量的應(yīng)用：如果污水中含有大量的Mn+離子，要降低濃度，可向污離子，要降低濃度，可向污水中投入化學(xué)物質(zhì)，提高污水中水中投

9、入化學(xué)物質(zhì)，提高污水中Nm-濃度，濃度，使離子積大于溶度積使離子積大于溶度積L，結(jié)果結(jié)果MmNn從污水中沉淀折出，降低從污水中沉淀折出，降低 Mm+濃度。濃度。nmmnNM 二、氫氧化物沉淀法二、氫氧化物沉淀法 金屬氫氧化物的溶解與污水的金屬氫氧化物的溶解與污水的PH值關(guān)系很大。值關(guān)系很大。M(OH)n表示金屬的氫氧化物，表示金屬的氫氧化物，Mm+表示金屬離子。表示金屬離子。則電離方程式則電離方程式其溶度積為其溶度積為同時(shí)水發(fā)生電離同時(shí)水發(fā)生電離 水的離子積為水的離子積為nnOHMOHnM)()(nnnOHMOHM)(KspOHHOH2142101OHHKOH 代入上式代入上式 將上式取對(duì)數(shù)將

10、上式取對(duì)數(shù) nOHnnHKOHMM)()(Ksp2nPHnPHnPKPHnKnMOHOHnxKsplglgKsplglg22Mg2+Ca2+Ag+Cd2+Fe2+Zn2+Cu2+Al3+Fe3+pH-lgMn+10987654321211876543210圖圖 金屬氫氧化物的溶解度與金屬氫氧化物的溶解度與pH值的關(guān)系值的關(guān)系將重金屬離子的溶解度與將重金屬離子的溶解度與PH值值關(guān)系繪成曲線，從曲線中可以關(guān)系繪成曲線，從曲線中可以得到，重金屬離子的濃度值。得到，重金屬離子的濃度值。 注意：注意： 采用氫氧化法處理污水，采用氫氧化法處理污水，PH值是一個(gè)重要因素，處理值是一個(gè)重要因素，處理污水中的污

11、水中的 Fe2+離子時(shí)，離子時(shí)，PH值大于值大于9則可完全沉淀，而則可完全沉淀，而處理污水中處理污水中Al3離子時(shí)，離子時(shí)，PH值嚴(yán)格為值嚴(yán)格為 5.5，否則，否則AL(OH)3沉淀物又會(huì)溶解。沉淀物又會(huì)溶解。氫氧化物沉淀法的影響因素o pHo 沉淀劑種類o 沉淀方式氫氧化物沉淀法 應(yīng)用實(shí)例o o （1）如用氫氧化物沉淀法處理含鎘廢水，一般）如用氫氧化物沉淀法處理含鎘廢水，一般pH值值應(yīng)為應(yīng)為9.512.5。當(dāng)。當(dāng)pH=8時(shí)，殘留濃度為時(shí)，殘留濃度為1mg/L；當(dāng)當(dāng)pH值升至值升至10或或11時(shí)，殘留濃度分別降至?xí)r，殘留濃度分別降至0.1和和0.00075mg/L；如果采用砂濾或鐵鹽、鋁鹽凝聚

12、沉；如果采用砂濾或鐵鹽、鋁鹽凝聚沉降，則可改進(jìn)出水水質(zhì)。降，則可改進(jìn)出水水質(zhì)。 o （2）對(duì)于含銅廢水（）對(duì)于含銅廢水（11000mg/L）的處理，）的處理，pH值為值為9.010.3最好。若采用鐵鹽共沉淀，效果尤最好。若采用鐵鹽共沉淀，效果尤佳，殘留濃度為佳，殘留濃度為0.150.17mg/L。 o （3）不宜采用石灰處理焦磷酸銅廢水，主要原因是）不宜采用石灰處理焦磷酸銅廢水，主要原因是pH值要求高（達(dá)值要求高（達(dá)12），形成大量焦磷鈣沉渣，使沉淀），形成大量焦磷鈣沉渣，使沉淀中銅含量低，回收價(jià)值小。中銅含量低，回收價(jià)值小。 o （4）對(duì)于某含鎳）對(duì)于某含鎳100mg/L的廢水，投加石灰的廢

13、水，投加石灰250mg/L，pH達(dá)達(dá)9.9，出水含鎳可降至，出水含鎳可降至1.5 omg/L。三、三、鐵氧體沉淀法鐵氧體沉淀法o 鐵氧體（鐵氧體（FerriteFerrite）概述）概述 o 物理性質(zhì)物理性質(zhì)-是指一類具有一定晶體結(jié)構(gòu)的復(fù)合氧化物，是指一類具有一定晶體結(jié)構(gòu)的復(fù)合氧化物，它具有高的導(dǎo)磁率和高的電阻率（其電阻率比銅大它具有高的導(dǎo)磁率和高的電阻率（其電阻率比銅大1010131310101414倍），是一種重要的磁性介質(zhì)。鐵氧體不溶于酸、堿、倍），是一種重要的磁性介質(zhì)。鐵氧體不溶于酸、堿、鹽溶液，也不溶于水。鹽溶液，也不溶于水。鐵氧體沉淀法鐵氧體沉淀法o 鐵氧體的組成鐵氧體的組成-尖晶

14、石型鐵氧體化學(xué)組成尖晶石型鐵氧體化學(xué)組成BOBOA A2 2O O3 3。 B-B-二價(jià)金屬，如二價(jià)金屬，如FeFe、MgMg、ZnZn、MnMn、CoCo、NiNi、CaCa等；等； -三價(jià)金屬，如三價(jià)金屬，如FeFe、AlAl、CrCr、MnMn、V V、CoCo等。等。磁鐵礦（其主要成分為磁鐵礦（其主要成分為FeFe3 3O O4 4或或FeOFeOFeFe2 2O O3 3）就是一種天然的尖）就是一種天然的尖晶石型鐵氧體。晶石型鐵氧體。 2. 2. 鐵氧體沉淀法定義鐵氧體沉淀法定義 廢水中各種廢水中各種金屬離子金屬離子形成不溶性的形成不溶性的鐵氧體晶粒鐵氧體晶粒而沉淀析而沉淀析出的方法

15、叫做鐵氧體沉淀法。出的方法叫做鐵氧體沉淀法。3 3 鐵氧體沉淀法的工藝流程鐵氧體沉淀法的工藝流程(1)配料反應(yīng)配料反應(yīng)(2)加堿共沉淀加堿共沉淀 (3)充氧加熱充氧加熱,轉(zhuǎn)化沉淀轉(zhuǎn)化沉淀 (4)固液分離固液分離(5)沉渣處理沉渣處理(1)(1)配料反應(yīng)配料反應(yīng) 為了形成鐵氧體，通常要有足量的為了形成鐵氧體，通常要有足量的FeFe2+2+和和FeFe+ +。通常要額。通常要額外補(bǔ)加硫酸亞鐵和氯花亞鐵等。外補(bǔ)加硫酸亞鐵和氯花亞鐵等。o 投加二價(jià)鐵離子的作用有三：投加二價(jià)鐵離子的作用有三：o 1)1)補(bǔ)充補(bǔ)充FeFe2+2+；o 2)2)通過氧化，補(bǔ)充通過氧化，補(bǔ)充FeFe3+3+；o 3)3)如廢

16、水中有六價(jià)鉻，則如廢水中有六價(jià)鉻，則FeFe2+2+能將其還原為能將其還原為CrCr3+3+，作為形成，作為形成鐵氧體的原料之一；同時(shí)，鐵氧體的原料之一；同時(shí)，F(xiàn)eFe2+2+被六價(jià)鉻氧化成被六價(jià)鉻氧化成FeFe3+3+，可作，可作為三價(jià)金屬離子的一部分加以利用。為三價(jià)金屬離子的一部分加以利用。(2)(2)加堿共沉淀加堿共沉淀 根據(jù)金屬離子不同，用氫氧化鈉調(diào)整根據(jù)金屬離子不同，用氫氧化鈉調(diào)整pHpH值至值至8 89 9。在常。在常溫及缺氧條件下，金屬離子以溫及缺氧條件下，金屬離子以M(OH)M(OH)2 2及及M(OH)M(OH)3 3的膠體形式的膠體形式同時(shí)沉淀出來，如同時(shí)沉淀出來，如Cr(

17、OH)Cr(OH)3 3、Fe(OH)Fe(OH)3 3、Fe(OH)Fe(OH)2 2和和Zn(OH)Zn(OH)2 2等。等。o 沉淀呈墨綠色沉淀呈墨綠色, , 金屬離子已基本沉淀完全。金屬離子已基本沉淀完全。o 調(diào)整調(diào)整pHpH值時(shí)不可采用石灰，原因是它的溶解度小和雜質(zhì)多，值時(shí)不可采用石灰，原因是它的溶解度小和雜質(zhì)多，未溶解的顆粒及雜志混入沉淀中，會(huì)影響鐵氧體的質(zhì)量。未溶解的顆粒及雜志混入沉淀中，會(huì)影響鐵氧體的質(zhì)量。 (3)(3)充氧加熱充氧加熱, ,轉(zhuǎn)化沉淀轉(zhuǎn)化沉淀 調(diào)整二價(jià)和三價(jià)金屬離子的比例，通常向廢水中通入調(diào)整二價(jià)和三價(jià)金屬離子的比例，通常向廢水中通入空氣，使部分空氣，使部分Fe

18、()Fe()轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為Fe()Fe()。此外，加熱可促使反。此外，加熱可促使反應(yīng)進(jìn)行、氫氧化物應(yīng)進(jìn)行、氫氧化物 。o 膠體破壞和脫水分解，使之逐漸轉(zhuǎn)化為鐵氧體：膠體破壞和脫水分解，使之逐漸轉(zhuǎn)化為鐵氧體： o Fe(OH)Fe(OH)3 3FeOOHFeOOH十十H H2 2O O o FeOOH+Fe(OH)FeOOH+Fe(OH)2 2FeOOHFe(OH)FeOOHFe(OH)2 2 o FeOOHFe(OH) FeOOHFe(OH)2 2+FeOOH+FeOOHFeOFeFeOFe2 2O O3 3+2H+2H2 2O O o 廢水中其它金屬氫氧化物的反應(yīng)大致相同，二價(jià)金屬離子廢水中其

19、它金屬氫氧化物的反應(yīng)大致相同，二價(jià)金屬離子占據(jù)部分占據(jù)部分Fe()Fe()的位置，三價(jià)金屬離子占據(jù)部分的位置，三價(jià)金屬離子占據(jù)部分Fe( )Fe( )的位置，的位置，從而使其它金屬離子均勻地混雜到鐵氧體晶格中從而使其它金屬離子均勻地混雜到鐵氧體晶格中去，形成特性各異的鐵氧體。去，形成特性各異的鐵氧體。o 例如，例如，CrCr2+2+離子存在時(shí)形成鉻鐵氧體離子存在時(shí)形成鉻鐵氧體FeO(FeFeO(Fex x+xCr+xCr1x1x)O)O3 3。 o 注意注意: :加熱溫度要注意控制，加熱溫度要注意控制，溫度過高，氧化反應(yīng)過快，溫度過高，氧化反應(yīng)過快，會(huì)使會(huì)使Fe()Fe()不足而不足而Fe()

20、Fe()過量。過量。 反應(yīng)溫度6080C ,時(shí)間20min ,比較合適。o 加熱充氧的方式有二：加熱充氧的方式有二： (1)(1)一種是對(duì)全部廢水加熱充氧一種是對(duì)全部廢水加熱充氧; ; (2) (2)另一種是先充氧，然后將組成調(diào)整好了的氫氧化物沉另一種是先充氧，然后將組成調(diào)整好了的氫氧化物沉淀分離出來，再對(duì)沉淀物加熱。淀分離出來，再對(duì)沉淀物加熱。 (4)(4)固液分離固液分離 o 沉降過濾、浮上分離、離心分離和磁力分離。沉降過濾、浮上分離、離心分離和磁力分離。o 由于鐵氧體的比重較大由于鐵氧體的比重較大(4.4(4.45.3)5.3)，采用沉降過濾和，采用沉降過濾和離心分離都能獲得較好的分離效

21、果。離心分離都能獲得較好的分離效果。 (5)(5)沉渣處理沉渣處理 1)1)若廢水的成分單純、濃度穩(wěn)定，則其沉渣可作鐵診氧磁體若廢水的成分單純、濃度穩(wěn)定，則其沉渣可作鐵診氧磁體的的原料原料，此時(shí)，沉渣應(yīng)進(jìn)行水洗，除去硫酸鈉等雜質(zhì)；，此時(shí)，沉渣應(yīng)進(jìn)行水洗，除去硫酸鈉等雜質(zhì)；2)2)供制供制耐蝕瓷器耐蝕瓷器；3)3)暫時(shí)暫時(shí)堆置貯存堆置貯存。o4.氧體沉淀法處理廢水應(yīng)用舉例氧體沉淀法處理廢水應(yīng)用舉例1）含鉻電鍍廢水含鉻電鍍廢水 o含鉻含鉻()廢水由調(diào)節(jié)池進(jìn)入反應(yīng)槽。根據(jù)含鉻廢水由調(diào)節(jié)池進(jìn)入反應(yīng)槽。根據(jù)含鉻()量投加一定量量投加一定量硫酸亞鐵進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，然后投加氫氧化鈉調(diào)硫酸亞鐵進(jìn)行氧化還原反

22、應(yīng)，然后投加氫氧化鈉調(diào)pH值至值至79，產(chǎn)生氫氧化物沉淀，呈墨綠色。通蒸氣加熱至產(chǎn)生氫氧化物沉淀，呈墨綠色。通蒸氣加熱至6080，通空，通空氣曝氣氣曝氣20min，當(dāng)沉淀呈黑褐色時(shí)，停止通氣。靜置沉淀后上，當(dāng)沉淀呈黑褐色時(shí)，停止通氣。靜置沉淀后上清液排放或回用，沉淀經(jīng)離心分離洗去鈉鹽后烘干，以便利用。清液排放或回用，沉淀經(jīng)離心分離洗去鈉鹽后烘干，以便利用。當(dāng)進(jìn)水當(dāng)進(jìn)水CrO3-含量為含量為1902800mgL時(shí)，經(jīng)處理后的出水時(shí)，經(jīng)處理后的出水含含Cr()低于低于0.lmg/L。每克鉻酐約可得到。每克鉻酐約可得到6g鐵氧體干渣。鐵氧體干渣。 2）重金屬離子混合廢水重金屬離子混合廢水 o廢水中含

23、Zn2+、Cu2+、Ni2+、Cr2O72等重金屬離子的廢水，硫酸亞鐵投量大體上為單種金屬離子時(shí)投藥量之和。在反應(yīng)池中投加NaOH調(diào)pH值至89生成金屬氫氧化物沉淀，再進(jìn)氣浮槽中浮上分離。浮渣流入轉(zhuǎn)化槽，補(bǔ)加一定量硫酸亞鐵，加熱至7080，通壓縮空氣曝氣約0.2h，金屬氫氧化物即可轉(zhuǎn)化為鐵氧體。處理后的水中各金屬離子含量均達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)，如經(jīng)炭吸附處理還可回用。 5 5 鐵氧體沉淀法特點(diǎn)鐵氧體沉淀法特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：(1)(1)一次一次脫除多種金屬離子脫除多種金屬離子，出水水質(zhì)好，能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；，出水水質(zhì)好，能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；(2)(2)設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便；(3)(3)硫酸亞鐵的投量

24、范圍大，對(duì)水質(zhì)的硫酸亞鐵的投量范圍大，對(duì)水質(zhì)的適應(yīng)性強(qiáng)適應(yīng)性強(qiáng)；(4)(4)沉淀沉淀易分離、易處置易分離、易處置。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：(1)(1)不能單獨(dú)回收不能單獨(dú)回收有用金屬；有用金屬； (2)(2)需消耗相當(dāng)多的藥劑及熱能，處理時(shí)間較長(zhǎng)，使處理需消耗相當(dāng)多的藥劑及熱能，處理時(shí)間較長(zhǎng)，使處理成本較高成本較高； (3)(3)出水中的出水中的硫酸鹽含量高硫酸鹽含量高。四、難溶鹽沉淀法四、難溶鹽沉淀法o 硫化物沉淀法硫化物沉淀法o 碳酸鹽沉淀法碳酸鹽沉淀法o 鋇鹽沉淀法鋇鹽沉淀法o 鹵化物沉淀法鹵化物沉淀法硫化物沉淀法 金屬的硫化物溶解度一般比氫氧化物的溶解度小得多，金屬的硫化物溶解度一般比氫氧化物的溶

25、解度小得多，可以采用硫化物沉淀法?？梢圆捎昧蚧锍恋矸ā?電離方程式。電離方程式。 采用硫化物沉淀法常用的藥劑為硫化氫，硫化鈉，硫化采用硫化物沉淀法常用的藥劑為硫化氫，硫化鈉，硫化鉀等。鉀等。 硫化氫在水中分兩步電離。硫化氫在水中分兩步電離。 電離常數(shù)電離常數(shù)sp2222SKMSMMSMS22SHHSHSHSH1522821102 . 1101 . 9HSSHKSHHSHK由上二式可得總電離常數(shù)由上二式可得總電離常數(shù)代入代入 得得 在在1大氣壓，大氣壓，25條件下，硫化氫在水中的飽和濃度為條件下，硫化氫在水中的飽和濃度為0.1M，則，則上式上式由上式可知，金屬離子在水中溶解度與由上式可知，金屬

26、離子在水中溶解度與 KspMS和和 PH值有關(guān)值有關(guān)222222221222101 . 1101 . 1HSHSKKSHSHK總/sp22SKM101 . 1sp/101 . 1sp222222222SHHKHSHKMMS2322222101 . 1sp1 . 0101 . 1spHKHKMMS硫化物沉淀法應(yīng)用實(shí)例硫化物沉淀法應(yīng)用實(shí)例1、硫化物除汞、硫化物除汞（1）提高沉淀劑（）提高沉淀劑（S2-離子）濃度有利于硫化汞的沉淀析出；離子）濃度有利于硫化汞的沉淀析出；但是，過量硫離子不僅會(huì)造成水體貧氧。增加水體的但是，過量硫離子不僅會(huì)造成水體貧氧。增加水體的COD，還能與硫化汞沉淀生成可溶性絡(luò)陰離

27、子還能與硫化汞沉淀生成可溶性絡(luò)陰離子HgS22-，除低汞，除低汞的去除率。的去除率。（2）在反應(yīng)過程中，要補(bǔ)投）在反應(yīng)過程中，要補(bǔ)投FeSO4溶液，以除去過量硫離溶液，以除去過量硫離子（子（Fe2+S2-=FeS）這樣，不僅有利于汞的去除，而且）這樣，不僅有利于汞的去除，而且有利于沉淀的分離。因?yàn)闈舛容^小的含汞廢水進(jìn)行沉淀時(shí)，有利于沉淀的分離。因?yàn)闈舛容^小的含汞廢水進(jìn)行沉淀時(shí)，往往形成往往形成HgS的微細(xì)顆粒，很難沉淀，的微細(xì)顆粒，很難沉淀，F(xiàn)eS和和Fe(OH)2等等懸浮微粒起凝聚共沉淀作用。懸浮微粒起凝聚共沉淀作用。o為了加快硫化汞懸浮微粒的沉降，有時(shí)還加入焦炭末或?yàn)榱思涌炝蚧瘧腋∥⒘５?/p>

28、沉降，有時(shí)還加入焦炭末或粉狀活性碳，吸附硫化汞微粒，促使其沉降。粉狀活性碳，吸附硫化汞微粒，促使其沉降。oo （3）沉淀反應(yīng)在）沉淀反應(yīng)在pH值為值為89左右的堿性條件下進(jìn)左右的堿性條件下進(jìn)行。行。pH值小于值小于7時(shí)，不利于時(shí)，不利于FeS沉淀的生成；堿度過大沉淀的生成；堿度過大則可能生成氫氧化鐵凝膠，難以過濾。則可能生成氫氧化鐵凝膠，難以過濾。o（4）廢水中若存在）廢水中若存在X-（鹵離子）、（鹵離子）、CN-、SCN-等離子，等離子，可與可與Hg2+離子形成一系列絡(luò)離子，如離子形成一系列絡(luò)離子，如HgCl42-、HgI4 2-、Hg(CN)42-、Hg(SCN)42-等，對(duì)汞等，對(duì)汞的沉

29、淀析出不利，應(yīng)預(yù)先除去。的沉淀析出不利，應(yīng)預(yù)先除去。 o （5）由于）由于HgS的溶度積非常小，從理論上說，硫化物的溶度積非常小，從理論上說，硫化物沉淀法可使沉淀中汞離子降至極微量。但硫化汞懸浮微沉淀法可使沉淀中汞離子降至極微量。但硫化汞懸浮微粒很難沉降，而且各種固液分離技術(shù)有其自身的局限性，粒很難沉降，而且各種固液分離技術(shù)有其自身的局限性，致使殘余汞濃度只能降至致使殘余汞濃度只能降至0.05mg/L左右。左右。2、硫化物除其他金屬離子o 用硫化物沉淀法處理含用硫化物沉淀法處理含Cu2+、Cd2+、Zn2+、Pb2+、AsO 2 等廢水在生產(chǎn)上已得到應(yīng)用。如某酸性礦山廢等廢水在生產(chǎn)上已得到應(yīng)用

30、。如某酸性礦山廢水含水含Cu2+50mg/L、Fe2+340mg/L、Fe3+38mg/L，pH=2，處理時(shí)先投加，處理時(shí)先投加CaCO3，在，在pH=4時(shí)使時(shí)使Fe3+先沉淀，然后通過先沉淀，然后通過H2S，生成，生成CuS沉淀，沉淀，最后投加石灰乳至最后投加石灰乳至pH=810,使使Fe2+沉淀。此法可回沉淀。此法可回收品位為收品位為50%的硫化銅渣，回收率達(dá)的硫化銅渣，回收率達(dá)85%。又如，某。又如，某鍍鎘廢水，含鎘鍍鎘廢水，含鎘510mg/L，并含有氨三乙酸等絡(luò)合，并含有氨三乙酸等絡(luò)合劑，用硫化鈉進(jìn)行沉淀，然后投加硫酸鋁和聚丙烯酰胺，劑，用硫化鈉進(jìn)行沉淀，然后投加硫酸鋁和聚丙烯酰胺，沉

31、淀池出水中沉淀池出水中Cd2+含量低于含量低于0.1mg/L。投加難溶碳酸鹽（如碳酸鈣），利用沉淀轉(zhuǎn)化原理，使水中投加難溶碳酸鹽（如碳酸鈣），利用沉淀轉(zhuǎn)化原理，使水中金屬離子（如金屬離子（如Pb2+、Cd2+、Zn2+、Ni2+等）生成溶解度更小的等）生成溶解度更小的碳酸鹽而沉淀析出；碳酸鹽而沉淀析出；投加可溶性碳酸鹽（如碳酸鈉），使水中金屬離子生成難溶投加可溶性碳酸鹽（如碳酸鈉），使水中金屬離子生成難溶碳酸鹽而沉淀析出。這種方式可去除水中的重金屬離子和碳酸鹽而沉淀析出。這種方式可去除水中的重金屬離子和非碳酸鹽硬度；非碳酸鹽硬度；投加石灰，與水中碳酸鹽硬度生成難溶的碳酸鈣和氫氧化鎂投加石灰，與

32、水中碳酸鹽硬度生成難溶的碳酸鈣和氫氧化鎂而沉淀出。這種方式可去除水中的碳酸鹽硬度。而沉淀出。這種方式可去除水中的碳酸鹽硬度。水的化學(xué)軟化水的化學(xué)軟化 o 水的化學(xué)軟化就是應(yīng)用碳酸鹽沉淀法來降低水的硬度。水的化學(xué)軟化就是應(yīng)用碳酸鹽沉淀法來降低水的硬度。當(dāng)原水的非碳酸鹽硬度較小時(shí)，可采用石灰軟化方法，當(dāng)原水的非碳酸鹽硬度較小時(shí)，可采用石灰軟化方法，軟化反應(yīng)如下：軟化反應(yīng)如下：o Ca(OH)2CO2CaCO3H2Oo Ca(OH)2Ca(HCO3)22CaCO32H2Oo Ca(OH)2Mg(HCO3)2CaCO3MgCO32H2Oo Ca(OH)2MgCO3CaCO3Mg(OH)2 對(duì)于非碳酸鹽

33、硬度較高的水，可采用石灰對(duì)于非碳酸鹽硬度較高的水，可采用石灰-純堿軟純堿軟化法，即同時(shí)投加石灰和純堿。石灰化法，即同時(shí)投加石灰和純堿。石灰-純堿軟化反應(yīng)純堿軟化反應(yīng)如下：如下：o CaSO4Na2CO3CaCO3Na2SO4o CaCl2Na2CO3CaCO32NaClo MgSO4Na2CO3MgCO3Na2SO4o MgCl2Na2CO3MgCO32NaClo MgCO3Ca(OH)2CaCO3Mg(OH)2o Ca(OH)2Na2CO3CaCO32NaOHo 如蓄電池生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含鉛（如蓄電池生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含鉛（II）廢水，投加碳）廢水，投加碳酸鈉，然后再經(jīng)過砂濾，在酸鈉，然后再經(jīng)

34、過砂濾，在pH=6.48.7時(shí)，出水總時(shí)，出水總鉛為鉛為0.23.8mg/L，可溶性鉛為，可溶性鉛為0.1mg/L。又如某。又如某含鋅廢水含鋅廢水(68%),投加碳酸鈉，可生成碳酸鋅沉淀，投加碳酸鈉，可生成碳酸鋅沉淀，沉渣經(jīng)漂洗，真空抽濾，可回收利用。沉渣經(jīng)漂洗，真空抽濾，可回收利用。鋇鹽沉淀法鋇鹽沉淀法 在處理含鉻污水時(shí)，可用鋇鹽為沉淀劑，以碳酸在處理含鉻污水時(shí)，可用鋇鹽為沉淀劑，以碳酸鋇為例，它與污水中鉻酸進(jìn)行反應(yīng)，生成難溶的鉻酸鋇。鋇為例，它與污水中鉻酸進(jìn)行反應(yīng)，生成難溶的鉻酸鋇。 碳酸鋇是難溶的物質(zhì)，但鉻酸鋇的溶度積更小一些，碳酸鋇是難溶的物質(zhì)，但鉻酸鋇的溶度積更小一些，更難溶于水，象

35、這樣一種沉淀轉(zhuǎn)化為另一種沉淀的過程更難溶于水，象這樣一種沉淀轉(zhuǎn)化為另一種沉淀的過程為沉淀的轉(zhuǎn)移。為沉淀的轉(zhuǎn)移。OHCOBaCrOCrOHBaCO224423鹵化物沉淀法鹵化物沉淀法 o （1）氯化物沉淀法除銀）氯化物沉淀法除銀 1）、氰化銀鍍槽中的含銀濃度高達(dá)、氰化銀鍍槽中的含銀濃度高達(dá)1300045000mg/L。處理時(shí)，一般先用電解法回收廢水中的。處理時(shí)，一般先用電解法回收廢水中的銀，將銀濃度降至銀，將銀濃度降至100500mg/L，然后再用氯化物，然后再用氯化物沉淀法，將銀濃度降至沉淀法，將銀濃度降至1mg/L左右。當(dāng)廢水中含有多左右。當(dāng)廢水中含有多種金屬離子時(shí)，調(diào)種金屬離子時(shí)，調(diào)pH值

36、至堿性，同時(shí)投加氯化物，則其值至堿性，同時(shí)投加氯化物，則其它金屬形成氫氧化物沉淀，唯獨(dú)銀離子形成氯化銀沉淀，它金屬形成氫氧化物沉淀，唯獨(dú)銀離子形成氯化銀沉淀，二者共沉淀。用酸洗沉渣，將金屬氫氧化物沉淀溶出，二者共沉淀。用酸洗沉渣，將金屬氫氧化物沉淀溶出，僅剩下氯化銀沉淀。這樣可以分離和回收銀，而廢水中僅剩下氯化銀沉淀。這樣可以分離和回收銀，而廢水中的銀離子濃度可降至的銀離子濃度可降至0.1mg/L。 2）鍍銀廢水中含有氰，它和銀離子形成鍍銀廢水中含有氰，它和銀離子形成Ag(CN)2- 絡(luò)絡(luò)離子，對(duì)處理不利，一般先采用氯氧化法氧化氰，放出離子，對(duì)處理不利，一般先采用氯氧化法氧化氰，放出的氯離子又可以與銀離子生成沉淀。根據(jù)試驗(yàn)資料，銀的氯離子又可以與銀離子生成沉淀。根據(jù)試驗(yàn)資料，銀和氰重量相等時(shí)，投氯量為和氰重量相等時(shí)，投氯量為3.5mg/mg（氰）。氧化（氰）。氧化10min以后，調(diào)以后，調(diào)pH值至值