電鍍廢水中各種重金屬廢水處理反應原理及控制條件

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) 重金屬廢水反應原理及控制條件 TOC o 1-3 h z u 1含鉻廢水前處理廢水包括鍍前準備過程中的脫脂、除油等工序產(chǎn)生的清洗廢水，主要污染物為有機物、懸浮物、石油類、磷酸鹽以及表面活性劑等。電鍍含鉻廢水的鉻的存在形式有Cr6+和Cr3+兩種，其中以Cr6+的毒性最大。含鉻廢水的處理方法較多，常用的有化學法、電解法、離子交換法等。電鍍廢水中的六價鉻主要以CrO42和Cr2O72兩種形式存在，在酸性條件下，六價鉻主要以Cr2O72-形式存在，堿性條件下則以CrO42形

2、式存在。六價鉻的還原在酸性條件下反應較快，一般要求pH4，通?？刂苝H2.53。常用的還原劑有：焦亞硫酸鈉、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、連二亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硫酸亞鐵、二氧化硫、水合肼、鐵屑鐵粉等。還原后Cr3+以Cr（OH）3沉淀的最佳pH為79，所以鉻還原以后的廢水應進行中和。（1）亞硫酸鹽還原法目前電鍍廠含鉻廢水化學還原處理常用亞硫酸氫鈉或亞硫酸鈉作為還原劑，有時也用焦磷酸鈉，六價鉻與還原劑亞硫酸氫鈉發(fā)生反應：4H2CrO4+6NaHSO3+3H2SO4=2Cr2（SO4）3+3Na2SO4+10H2O2H2CrO4+3Na2SO3+3H2SO4=Cr2（SO4）3+3Na2SO4+5H2

3、O還原后用NaOH中和至pH=78，使Cr3+生成Cr（OH）3沉淀。采用亞硫酸鹽還原法的工藝參數(shù)控制如下： 廢水中六價鉻濃度一般控制在1001000mg/L； 廢水pH為2.53 還原劑的理論用量為（重量比）：亞硫酸氫鈉六價鉻=41焦亞硫酸鈉六價鉻=31亞硫酸鈉六價鉻=41投料比不應過大，否則既浪費藥劑，也可能生成Cr2（OH）2SO32而沉淀不下來；ORP= 250300mv 還原反應時間約為30min； 氫氧化鉻沉淀pH控制在78，沉淀劑可用石灰、碳酸鈉或氫氧化鈉，可根據(jù)實際情況選用。2.含氰廢水 含氰廢水來源于氰化鍍銅、堿性氰化物鍍金、中性和酸性鍍金、氰化物鍍銀、氰化鍍銅錫合金、仿金電

4、鍍等含氰電鍍工序，廢水中主要污染物為氰化物、重金屬離子（以絡合態(tài)存在）等。氰化鍍銅，氰化鍍銅作為暫緩淘汰鍍銅方式，主要組分，氰化亞銅，氰化鈉，Cu（CN）2- 以絡離子形式存在，銅離子被氧化，氰化物也被氧化，而Fe(CN)64- 被氧化后仍然以絡離子存在，所以氰離子并不能解離氧化，增加了破氰難度。 氰化物鍍鋅，在鍍鋅工藝中占比不高。采用堿性氯化法，分兩階段破氰，第一階段為不完全氧化將氰氧化成氰酸鹽：CN+OCl+H2O=CNCl+2OH CNCl+2OH=CNO+Cl+H2O CN與OCl反應首先生成CNCl，再水解成CNO；其反應速度取決于pH值、溫度和有效氯濃度，pH值越高，水溫越高，有效

5、氯濃度越高則水解的速度越快高，據(jù)報導CNO的毒性僅為CN毒性的千分之一；pH=1011和ORP=350380mv第二階段為完全氧化階段將氰酸鹽進一步氧化分解成二氧化碳和氣：2CNO+3ClO+H2O=2CO2+N2+3Cl+2OH；pH=7.58.5、ORP=600640mv藥劑投加量 第一階段 CN:Cl2=1:3 第二階段 CN:Cl2=1:4 兩階段合計 CN:Cl2=1:78第三階段為混凝階段 加入氫氧化鈉充分攪拌，全程對混合液的pH=9.510.5進行監(jiān)控，同時加入PAC形成懸浮固體(此ph條件下可以有效去銅)3.含鎳廢水含鎳電鍍廢水是指電鍍鎳時所產(chǎn)生的清洗水，一般分為電鍍鎳廢水和化

6、學鍍鎳廢水。電鍍鎳廢水的成分比較簡單，一般多為鎳離子以及硫酸根等，化學鍍鎳廢水成分復雜，除了鎳離子外，廢水中還含有大量的絡合劑，比如檸檬酸、酒石酸、次磷酸鈉等。在電鍍廢水處理標準中，國家表一標準要求鎳排放標準不高于1mg/L，國家表二標準要求不高于0.5mg/L，國家表三標準要求不高于0.1mg/L，電鍍廢水治理工程規(guī)范中要求含鎳廢水需要單獨收集，并且鎳需要處理至標準才能排放至綜合池。針對電鍍含鎳廢水以及化學鍍鎳廢水，可采用化學沉淀法進行處理，化學沉淀法不需要復雜的設備。其中，電鍍含鎳廢水可以直接采用加堿至11，PAC混凝，沉淀出水，鎳即可達標，如果含鎳廢水中混有前處理廢水，那么需要在加堿之后

7、的出水加入少量重金屬捕集劑重金屬捕集劑進行螯合反應，重金屬捕集劑重金屬捕集劑可以把鎳離子從低濃度處理至達標。反應原理：NI2+ +2OH- = NI(OH)2(沉淀） 反應條件： pH=1011含有絡合劑的含鎳廢水，首先應該考慮破絡，然后進行化學沉淀。破絡方式：酸性條件下次氯酸鈉破絡；（EDTA，胺類）氧化池內(nèi)控制pH值2-3、ORP值450-500mV，因原水屬于中性或偏堿性，調(diào)至酸性PH為2-3時消耗大量的酸液，破絡后還需再調(diào)至堿性PH在8-9左右沉淀銅，又消耗大量的堿液，處理費用較高。堿性條件下次氯酸鈉破絡；（檸檬酸、酒石酸）氧化池內(nèi)控制pH值控制在10以上、雙氧水破絡，原水水質(zhì)6-8條

8、件下，雙氧水破絡效果優(yōu)于次氯酸鈉，雙氧水投加量為0.34ml/l(340ppm),最佳反應時間40分鐘，破絡后沉淀最佳ph=10.5，但是會造成污泥上浮；臭氧破絡；在偏堿性條件下，臭氧分子在OH-的催化下容易分解成羥基自由基，羥基自由基比臭氧有更強的氧化性，反應速度快，氧化更徹底。最佳反應時間30分鐘，ph控制在7以上(910)。芬頓 芬頓氧化主要以H2O2與Fe2+ 組合的Fenton試劑為氧化劑，在酸性條件下生成強氧化性的羥基自由基，將大分子有機物開環(huán)，最終氧化分解。（芬頓氧化技術有一定的適用范圍，針對含苯環(huán)類物質(zhì)有較好的去除效果）芬頓試劑的主要藥劑是硫酸亞鐵與雙氧水與堿。先通過正交實驗將

9、硫酸亞鐵與雙氧水的投加比例得出（一旦控制不好便容易返色）。再按照先調(diào)PH=24，投加硫酸亞鐵，再投加雙氧水，再進芬頓試劑投加順序與污泥沉降處理行pH值調(diào)節(jié)的順序進行投加。在硫酸亞鐵投加后反應15分鐘左右，再進行雙氧水的投加，反應2040分鐘后再加入堿回調(diào)pH值，處理效果更佳。如果確定芬頓反應進行徹底，可在水中投加非離子型的聚丙烯酰胺，它可以幫助污泥加速沉降。利用硫酸亞鐵芬頓對一些高色度與高COD廢水的去除率都可以達到90%-95%。（參考值ORP=350mv）CaO、Bacl2（鋇鹽）4.含鋅廢水鋅是一種兩性元素，它的氫氧化物不溶于水，并具有弱堿性和弱酸性，故其化學式可寫作：堿式:Zn(OH)

10、2，酸式:H2ZnO2。由于它呈兩性、故在強酸或強堿中能溶解。在鋅酸鹽溶液中加適量的堿可折出Zn(0H)2白色沉淀，再加過量的堿，沉淀又復溶解;但反之，在鋅酸鹽溶液中，加適量酸也可析出Zn(0H)2白色沉淀，再加過量的酸、沉淀又復溶解。鋅的氫氧化合物為兩性化合物，pH值過高或過低，均能使沉淀返溶而使出水超標。所以在用化學沉淀法處理含鋅廢水的過程中，要注意pH值的控制。反應原理Zn2+ + 2OH- =Zn(OH)2（沉淀）反應條件：ph=8.59，5.含銅廢水氰化鍍銅主要用于多層電鍍的底層或中間鍍層，如電鍍銅/鎳，銅/鎳/鉻，銅/銅/鎳/鉻，鎳/銅/鎳/鉻等。由于金屬銅的電極電位較正，在鋼鐵件

11、上鍍銅，其性質(zhì)為陰極性鍍層，因此對基體沒有電化學保護作用。作裝飾性單層鍍銅(如燈具)必須用透明漆作保護。線路板、電鍍含銅廢水中，大部分為絡合銅，同時存在游離態(tài)銅。對水中存在的游離態(tài)金屬離子可以通過調(diào)堿的方式，使水中金屬單質(zhì)達到共沉淀值或通過使用聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁等高分子混凝劑進行強化混凝處理。但水中的絡合銅穩(wěn)定性強，難以通過以上方式去除，需要先進行破絡處理。絡合銅廢水除二價銅離子(Cu2+)外,還有大量的絡合銅存在。線路板廢水中與銅離子形成的絡合物主要有三種,分別為銅氨絡合物Cu(NH3)42+、銅氯絡合物Cu(Cl-)42+和銅EDTA絡合物Cu(EDTA) 2+,有的線路板廠將絡合廢水

12、分為氨銅廢水(主要污染物是銅氨絡合物Cu(NH3)2+4)和化銅廢水(主要污染物是銅EDTA絡合物Cu(EDTA) 2+)。對于銅氨絡合物Cu(NH3)42+、銅氯絡合物Cu(Cl-)42+和銅EDTA絡合物Cu(EDTA) 2+,在酸性條件下，使用硫酸亞鐵作為破絡劑，其機理在于綠礬溶解后所生成的Fe+具有將絡合銅中的二價銅離子還原成一價銅離子，一價銅離子與氨、DETA、氯離子形成的絡合物就不再穩(wěn)定，一價銅離子容易與水中氫氧根離子反應生成氫氧經(jīng)亞銅沉淀。以Cu(CN)32-為例（氰化鍍銅中，銅離子多以一價存在），由于銅易從+1價被氧化為+2價，盡管Cu(CN)32-的絡離子穩(wěn)定常數(shù)較大，但二價

13、銅不能與氰離子形成穩(wěn)定的絡合物，所以Cu(CN)32-還是很容易被氧化，結(jié)果+1價銅變?yōu)?2價銅，氰化物被氧化。Fe(CN)64-則不然，由于其穩(wěn)定常數(shù)比較大，一般有效氯濃度低或反應溫度低時不易被氧化，當強化反應條件使價鐵被氧化為價時，由于Fe(CN)63-仍十分穩(wěn)定，所以氰離子并不解離，也不氧化。反應原理：Cu2+ +2OH- = Cu(OH)2(沉淀） 反應條件： pH=9.510.5含有絡合劑的含Cu廢水，首先應該考慮破絡，然后進行化學沉淀。破絡反應硫化鈉將硫化物（硫化鈉）加入含絡合銅的廢水中,然后加入氫氧化鈉,控制廢水的pH值在910.之間,再適量添加聚丙烯酰胺（PAM）,形成溶度積很

14、小的難溶沉淀物硫化銅（CuS）,在PAM的作用下將銅離子從廢水中除去。硫化物沉淀法可以將含絡合銅廢水中的含銅量降低到0.5mg/L以下。在ph=910時，硫化鈉中硫離子能與二價銅離子形成穩(wěn)定的化合物，其穩(wěn)定常數(shù)高于二價銅和氨、EDTA、氯離子等置換出來，形成黑色的硫化鈉沉淀。但是CuS有形成膠性溶液的傾向（能透過濾紙），需要添加絮凝劑使之形成大的絮體共同沉降下來。采用此方法處理PCB絡合廢水，往往因為沉淀池沉淀效果不好，使出水不能穩(wěn)定達標。另外，由于沒有硫化物在線監(jiān)測儀器，工程上往往需要過量投加Na2S，過量的S2-使廢水產(chǎn)生惡臭，需要添加亞鐵鹽使之沉淀下來，不然會造成二次污染。硫酸亞鐵由于在

15、酸性條件下，EDTA-Cu的穩(wěn)定常數(shù)小于EDTA-Fe3+的穩(wěn)定常數(shù)（pH=4，EDTA-Cu的穩(wěn)定常數(shù)的對數(shù)值lgK穩(wěn)=10.2，EDTA-Fe3+的穩(wěn)定常數(shù)的對數(shù)值lgK穩(wěn)=14.7），因此，向PCB絡合廢水中加入Fe3+可以將Cu2+置換出來，即將絡合態(tài)銅離子轉(zhuǎn)化成游離態(tài)銅離子，然后調(diào)高廢水的pH值，可以將Cu2+完全沉淀下來。在實際的工程中加入的是硫酸亞鐵，在酸性條件下，通過機械或空氣的攪拌，部分Fe2+氧化成Fe3+（有部分資料認為，此過程中二價銅離子會被還原為一價亞銅離子，一價銅離子與氨、DETA、氯離子形成的絡合物就不再穩(wěn)定，一價銅離子容易與水中氫氧根離子反應生成氫氧經(jīng)亞銅沉淀，

16、）通過Fe3+置換出EDTA-Cu中的Cu2+，然后加入NaOH調(diào)高pH值至9左右，生成Cu(OH)2、Fe(OH)3、Fe(OH)2沉淀，利用Fe(OH)3生成的礬花較大，吸附性較強，沉淀速度較快，加快銅的去除。此法在工程上成功的案例較多，出水總銅普遍低于0.5mg/L，但也有其缺點：加藥量較大，產(chǎn)生的污泥較多。氧化法向廢水中添加強氧化劑氧化銅的配位離子，使Cu2+釋放出來，然后加堿沉淀之。常用的氧化劑有NaCLO、Fenton試劑等。采用Fenton試劑氧化法處理線路板沉銅車間排放的含EDTA-Cu廢水，最佳反應條件： pH值為3左右，反應時間1h，H2O2/COD=2.0，F(xiàn)eSO4投加

17、量10g/L，達到了去除絡合銅離子并降低了COD的目的。采用氧化破絡法不僅能將Cu2+沉淀下來，還降低了廢水的COD和NH3-N，簡單易行，但是需要投加的氧化劑量比較大，藥劑費用較高，廠家極少采用。（可參照含鎳廢水芬頓破絡）次氯酸鈉氧化破絡，可以參照含氰廢水處理工藝（氰化銅）-氯氧化法。重捕劑重金屬捕集劑是一種水溶性的能與多種重金屬形成穩(wěn)定不溶物的鰲合物。利用重金屬捕劑集與銅離子結(jié)合成更穩(wěn)定的鰲合物，形成沉淀去除。DTCR在pH為7、DTCR/FeCl3為14，攪拌時間為40min條件下，銅的去除率高達99.8%，不受共存絡合物的影響。利用重金屬捕集劑處理方法絡合銅廢水操作簡便，但是重金屬捕劑

18、集一般價格較高，處理成本較高。6.含砷廢水含砷廢水有酸性和堿性，當中一般也含有其它重金屬離子。含砷廢水中砷的存在形態(tài)受pH的影響很大，在中性條件下，可溶砷的數(shù)量達到最大，隨著pH的升高或降低其溶解的數(shù)量都將降低。pH為5.0時，溶液中砷主要以無機砷的形態(tài)存在，當pH為6.5時，有機砷為其主要存在形態(tài)。但由于含砷廢水的來源并不單一，其成分也是復雜多變的。傳統(tǒng)的方法處理處理含砷廢水主要用化學沉淀法，根據(jù)具體的情況又可分為砷酸鈣法和硫化砷法。砷酸鈣法是用石灰、鐵鹽、高分子絮凝劑使砷與這些物質(zhì)作用發(fā)生中和脫砷、吸附等反應，并發(fā)生架橋、共沉淀效應，使砷從廢水中去除。反應原理： 3Ca(OH)2 + 2H

19、3AsO3 Ca3(AsO3)2（懸浮固體） + 6H2O 3Ca(OH)2 + 2H3AsO4 Ca3(AsO4)2（懸浮固體） + 6H2O當水中并存大量的鈣離子時，亞砷酸根、砷酸根會與過量的鈣離子反應生成亞砷酸鈣、砷酸鈣沉淀，在沉淀過程中，對于不溶解性的砷酸鈣的形成主要與鈣離子濃度有關，也與氫氧根離子濃度有關。當pH10時,砷酸根、亞砷酸根與氫氧根置換，使一部分砷又溶于水中，故終點pH值控制在10以下；石灰-鐵鹽法先用石灰中和含砷廢水使pH=1011（含砷廢水多呈酸性），然后加雙氧水和鐵鹽（亞鐵，類似芬頓），使砷氧化并和石灰一起反應，生成砷酸鈣沉淀。二價鐵離子亦被氧化并水解生成氫氧化鐵。

20、由于氫氧化鐵膠體表面積大，吸附力強，可把 As2O3、Ca3(AsO3)2、Ca3(AsO4)2等雜質(zhì)吸附共沉。Ca(OH)2 +H2SO4=CaSO4+ 4H2O H3AsO4+Fe3+ = FeAsO4+3H+ 3Ca(OH)2 +2H3AsO4=Ca3(AsO4)2 + 3H2O Fe(OH)3+ H3AsO3 = FeAsO3+3H2O 由于砷酸鐵不溶解于水，而亞砷酸鐵在水中還有一定的溶解度，因此需要將廢水中的三價砷氧化成五價砷后進行處理才能獲得滿意的效果。另外，生產(chǎn)中使用的鐵鹽并不是三價鐵，而是FeSO4,也需要將其氧化。為了不引入新的雜質(zhì)，生產(chǎn)中選用了雙氧水作氧化劑。 H3AsO3

21、+H2O2=H3AsO4+H2O （7） 2Fe(OH)2+ H2O2 =2Fe(OH)3 （8）在除砷過程中，如果廢水中如果有銻鹽存在，也會發(fā)生類似反應而被除去。7.含銀廢水含銀廢水中回收銀的方法主要有沉淀法、電解法、離子交換法和吸附法。沉淀法回收含銀廢水中的銀就是在含銀廢水中加入適當?shù)年庪x子使得廢水中銀離子以沉淀的方式富集，經(jīng)過過濾、洗滌干燥得到銀的沉淀形式。沉淀法中應用較為廣泛的是氯化銀沉淀法，此方法是通過加入氯化鈉或者鹽酸溶液使銀離子變?yōu)槁然y沉淀從而實現(xiàn)銀離子的富集的。它可以克服銀離子和其他金屬離子共沉淀的缺陷，因此氯化銀沉淀法是從混雜有多種金屬離子的廢液中回收銀的首選方法。有時為了

22、確保銀離子沉淀完全，一般加入過量的沉淀劑，但是過量太多也會形成可溶性氯銀絡合物而使溶解度增大。硫化銀沉淀法是通過加入Na2S使銀轉(zhuǎn)變?yōu)锳g2S沉淀而實現(xiàn)銀的富集的。由于Na2S同時也容易將其他金屬離子一起沉淀出來，如果含銀廢液中還含有其他金屬離子的話，則獲得的Ag2S沉淀中還會含有其他金屬離子沉淀物，導致Ag2S沉淀純度較低。反應原理：（1）Ag-+OH=AgOH(沉淀) 2AgOH(s)=Ag2O+H2O（2）Cl-+ Ag+=AgCl(沉淀)最佳ph=6.3-10.7(理論值)對氰化鍍銀廢水的處理，可采用次氯酸鈉破氰，但要控制次氯酸鈉的加入量，氰根可完全氧化，銀的沉淀回收率可達90%，可參

23、照含氰廢水。8.含氟廢水多晶硅生產(chǎn)廢水主要產(chǎn)生于三個工序，其中制絨工序和蝕刻工序排水含有氟離子,同時包含有酸堿污染；二次清洗工段廢水的主要污染特征是酸性極強（主要為氫氟酸）、氟離子污染。對于含氟（酸）廢水，主要是去除其中的氟離子和調(diào)節(jié)到適當?shù)腜H值。因此在工藝上選擇物理化學的方法，調(diào)節(jié)廢水到合適的PH值，同時投加鈣系化合物，利用F與Ca2+反應生成難溶的CaF2沉淀，從而將液相中的氟離子轉(zhuǎn)移到固相中，從水中去除。其反應原理如下：Ca2+ FCaF2 （沉淀）含氟廢水PH調(diào)節(jié)從運行管理方面考慮選用氫氧化鈉中和較為理想。從運行費用角度看，雖然石灰既可發(fā)生中和反應，同時鈣與氟發(fā)生反應生成氟化鈣沉淀，

24、以達到去除氟的作用。但是，石灰產(chǎn)渣量較大，所產(chǎn)生的污泥又屬于危險廢物，處理費用很高，因此，選用“燒堿+氯化鈣”的處理藥劑組合從總體上可以達到比較平衡的藥劑費用。Ph=12，需要較高的鈣氟比?；炷磻A段：鋁鹽絮凝除氟過程中生成的具有很大表面積的無定Al(OH)3(am)原體對氟離子產(chǎn)生氫鍵吸附，氟離子半徑小，電負性強，這一吸附方式很容易發(fā)生。絡合沉淀：F-能與Al3+形成從AlF2+、AlF2+、AlF3到AlF63- 等6種絡合物，通過絡合沉降而去除F-。絡合離子方程式如下：F-+ Al3+AlF2+ AlF2+ AlF3+ AlF4-+ AlF52-+ AlF63-9.含磷廢水 鈣法除磷在

25、沉淀法除磷中,化學沉析劑主要有鋁離子、鐵離子和鈣離子,其中石灰和磷酸根生成的羥基磷灰石的平衡常數(shù)最大,除磷效果最好.投加石灰于含磷廢水中,鈣離子與磷酸根反應生成沉淀,反應如下:5Ca2+7OH-+3H2PO4-=Ca5(OH)(PO4)3+6H2O(1)副反應:Ca2+CO32-=CaCO3(2)反應(1)的平衡常數(shù)KS0=10-55.9.由上述反應可知除磷效率取決于陰離子的相對濃度和pH值.由式(1)可知磷酸鹽在堿性條件下與鈣離子反應生成羥基磷酸鈣,隨著pH值增加反應趨于完全.當pH值大于10時除磷效果更好,可確保達到出水中磷酸鹽的質(zhì)量濃度9.0時，沉淀效率會急劇降低。除了不能把汞含量降至1

26、0g/L以下的缺點外，該法還有其他不足之處：在硫化物過量較多時會形成可溶性汞硫絡合物，特別在S2-過量時，由于有生成HgS22-絡離子的傾向，從而使HgS的溶解度增大，不利于汞的去除，因而必須控制沉淀劑S2-的濃度，不要過量太多；硫化物過量程度的監(jiān)測較困難；處理后出水的殘余硫會產(chǎn)生污染問題。近年來，各國為了使該法更加完善和提高，進行了廣泛研究，使該法與其他方法聯(lián)合使用，取得了很好的效果。例如：與還原法、電解法等并用，可以提高沉淀速度和除汞效率；加入適量FeSO4等可以消除加入硫化物過量時帶來的H2S污染；與氣浮法等聯(lián)合使用，可以大大縮短處理時間和提高效率。由于硫化物沉淀顆粒非常微細，大部分懸浮

27、于廢水中，尤其在低溫生成的硫化汞極細，或成分散體，不易沉淀和過濾除去，據(jù)溶度積規(guī)則加入適量鐵鹽或鋅鹽的硫化物沉淀轉(zhuǎn)化法和加入鐵系或鋁系混凝劑的絮凝沉淀法。有的工廠用硫化氫鈉、明礬二步處理汞含量為25mg/L的廢水，處理后排出水汞的含量可降至0.0060.05mg/L。由于產(chǎn)生共沉淀，故加入明礬可提高沉淀效率硫化物沉淀法處理所引起的環(huán)境問題是富汞沉淀污泥的不斷積累，這種污泥或者以環(huán)境可接受的方式處置，或者進一步用以回收汞。有機汞廢水需要先用氯進行氧化分解，再用硫化物沉淀法進行脫汞處理。11.氫氟酸回收氫氟酸在光伏、冶金、玻璃行業(yè)中被廣泛用于蝕刻和清洗過程中，使用過的氫氟酸廢液一般還存110%有效

28、濃度，但是含有大量的懸浮固體和顆粒物，造成該廢液無法回用，并且傳統(tǒng)的沉淀分離工藝也無法實現(xiàn)氫氟酸廢液中懸浮物與氫氟酸的有效分離。因為氫氟酸廢液中懸浮顆粒物濃度很高，不適合采用傳統(tǒng)過濾器，濾芯、袋濾器進行截留，也不適用于超濾分離，同時顆粒物的沉淀性極差，也不適合采用沉淀或氣浮方式進行固液分離。因為氫氟酸要回收使用，不可添加藥劑，所以無法采用傳統(tǒng)沉淀池工藝進行固液分離。12研磨廢水化學機械研磨(CMP)制程已經(jīng)廣泛使用于半導體業(yè)晶圓的制造程序，對于晶圓表面全面性平坦化是有效的制程。CMP廢水包含自于研磨液、晶圓本身以及CMP 后續(xù)清洗程序所產(chǎn)生的各種無機及有機污染物質(zhì)，大部份的無機物質(zhì)系以氧化物存

29、在，主要的非溶解性無機物自研磨液的砥，包含SiO2、Al2O3及CeO2（氧化鈰），還有一些在研磨時從晶圓本身掉下的無機物質(zhì)(如：屬、屬氧化物及低介電材等)。溶解性的無機物質(zhì)包含溶解性硅酸鹽與氧化劑。晶體硅產(chǎn)生的廢水主要包含切割液、 聚乙二醇、堿性清洗劑、硅粉和碳化硅。其特點是COD、SS 含量較高，BOD嚴重不足，可生化性非常差。CMP廢水中的有機物包含界面活性劑、屬錯合劑以及其他物質(zhì)。為移除在晶圓表面的上述物質(zhì)，需要使用大超純水于CMP后續(xù)清洗程序。研磨廢水是通過機械研磨所產(chǎn)生的，其中廢水中的主要污染因子為SS、濁度、研磨液等。針對該類廢水,目前國內(nèi)運用較為廣泛和技術較成熟的方法是采用混凝

30、法處理，運用堿調(diào)節(jié)PH值、加入鋁鹽混凝劑處理，使其中的SS以沉淀形式與溶液主體分離而得以凈化。絮凝沉淀是顆粒物在水中作絮凝沉淀的過程。運用堿調(diào)節(jié)PH值（89.5、偏堿性、使Cu+2、Fe+2、Fe+3以及其它離子完全形成氫氧物）、在水中投加混凝劑后，其中懸浮物的膠體及分散顆粒在分子力的相互作用下生成絮狀體且在沉降過程中它們互相碰撞凝聚，其尺寸和質(zhì)量不斷變大，沉速不斷增加。懸浮物的去除率不但取決于沉淀速度，而且與沉淀深度有關。13.晶體硅廢水 晶體硅是制造集成電路、光伏太陽能電池的關鍵基礎材料，是國家發(fā)展信息產(chǎn)業(yè)和光伏新能源產(chǎn)業(yè)的重要基石。然而在生產(chǎn)過程中，硅片生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)生大量成分復雜的工業(yè)廢水

31、。例如，將單晶硅棒切成片，一般片厚約0.3毫米。硅片經(jīng)過成形、拋磨、清洗等工序，制成待加工的原料硅片。 由于生產(chǎn)所使用的化學品為清洗腐蝕、以及摻雜用的無機酸性、堿性, 包括: H2 SO4、NH3、H2O2、HCl、HF、H3 PO4、NaOH、IP4 等。所以在太陽能光伏電池的生產(chǎn)中生產(chǎn)產(chǎn)生的水污染物包括酸堿污水、含氟污水等。以下是污水產(chǎn)生的主要環(huán)節(jié):( 1 )表面腐蝕:在制造電池之前要先進行硅片的表面準備,包括硅片的化學清洗和硅片的表面腐蝕。通過化學清洗去除玷污在硅片上的各種雜質(zhì)。通過表面腐蝕除去硅片表面的切割損傷,獲得適合制結(jié)要求的硅表面。( 2 )制絨: 單晶硅的制絨工藝是堿制絨, 利

32、用氫氧化鈉(混合)溶液對單晶硅片進行各向異性腐蝕來制備絨;多晶硅的制絨工藝是酸制絨,通過加入鉻酸和氫氟酸,利用鉻酸的強氧化性將切割后硅片上的污物清除,導致硅片表面產(chǎn)生球形腐蝕坑,從而使硅片表面對光線的吸收增強,降低表面反射率,達到在硅片上形成減反機構(gòu)的目的。( 3 )去磷硅玻璃( PSG)及去邊緣P - N 結(jié):一般是將硅片侵入稀釋的HF中,以去除磷硅玻璃。與此同時,去除擴散過程中硅片周邊表面形成的擴散層,以消除電池正負極短路。 生產(chǎn)污水的成分十分復雜, 包括含氟、酸堿、有機污水,同時存在大量的SS。所以處理工藝的原理應從脫氟、中和為突出點,配合去除有機物的處理工藝,從而達到較好的處理效果。工

33、藝的原理為: 在污水中加入可與氟生成沉淀的物質(zhì),如:鈣離子與氟離子結(jié)合生成難溶于水氟化鈣(氟化鈣的溶度積為31 4 10-11 ) 。CaCl2 與氟離子的交換反應:CaCl2 + 2F- = CaF2（沉淀） + 2Cl-再加入絮凝劑,使其絮凝沉淀。如: 氟化鈣溶于鋁鹽或鐵鹽時形成絡合物。同時,加入OH - 或水解呈堿性物質(zhì),達到中和污水的目的,最后通入微生物處理系統(tǒng),去除水中的有機物,從而使污水達標排放。（可參照含氟廢水處理）廢水產(chǎn)生的部門不同,其特點各異： 1.多晶硅廢水:是三氯硅烷還原生成多晶硅過程中產(chǎn)生的尾氣經(jīng)水淋洗產(chǎn)生的.主要反應 為: SiHCl3+H2Si+HCl (產(chǎn)品反應)

34、 SiHCl3+H2OSiO2+HCl (尾氣淋洗) 廢水中主要物質(zhì)為:SiO2.HCl 硅醇及脫水成聚硅氧烷和硅酸,偏硅酸等.廢呈強酸性, SiO2 的粒徑極小,大部分聚成團漂浮的水面. 2.切.磨.拋廢水來自三個工序:(1)切片工序主要為:粘石臘,冷卻水等, 廢水中主要物質(zhì)為: 石臘,硅粉.(2)磨片工序的磨液成分為:洗液和肥皂制成浮液. 廢水中主要物質(zhì)為:表面活性劑. 硅粉.(3)拋光工序的拋光液的成分:環(huán)烷烴, 廢水中主要物質(zhì)為:硅粉和烴類有機物.三種廢水 混合中灰色有乳狀體. 3.有機硅廢水是:由氯丙烷在鉑酸作催化劑的條件下,與三氯硅烷加成反應生成氯丙基 三氯硅烷然后經(jīng)粗精餾后產(chǎn)生的

35、殘液和氯丙烯瓶中的殘液,用水沖洗產(chǎn)生的, 廢水中主要物 質(zhì)為: 三氯硅烷, 氯丙烷和 HCl.氯丙烷和 HCl 的來源是氯丙烯水解產(chǎn)生的,故廢水呈酸性,反 應式為: CH2=CH-CH-CH2Cl+H2OCH2=CH-CH2-OH=H2O 三部分廢水混合后,廢水呈酸性,灰的色乳狀有降低(強酸有一定的破乳性),但有膠體存在, 主要是硅酸,偏硅酸和硅醇分子間脫水聚縮而成聚硅氧烷引起的.14.含鉛廢水含鉛廢水來自各種電池車間、選礦廠、石油化工廠等。電池工業(yè)是含鉛廢水的最主要來源,據(jù)報道,每生產(chǎn)1個電池就造成鉛損失4.54-6810mg,其次是石油工業(yè)生產(chǎn)汽油添加劑。盡管鉛不如銅、鎘那樣常見,但它卻是廢水中的普通組分。尤其是電池廠在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量含鉛廢水,廢水中鉛含量超出國家標準百倍,對地下水源構(gòu)成很大威脅,如果不進行處理而任意排放,必然給環(huán)境與社會帶來極大的危害。 含鉛廢水工藝的處理在國內(nèi)有報道的且工程上使用中較多的為沉淀法和吸附法。也有氧化還原法、鐵氧化法、電解法、生物法的研究和運用。化學沉淀法是目前使用較為普遍的方法。其又可以分為a氫氧化物沉淀法b硫化物沉淀法；c碳酸鹽沉淀法等等。所用沉淀劑有：石灰、燒堿、硫化鹽、純堿以及磷酸鹽。其中氫氧化物沉淀法應用較多。沉淀去除機理為pb2+在水中的溶解度與pH值有關，通過調(diào)節(jié)含鉛廢水的pH，