一种利用氯铝酸钙处理含重金属电镀废水的方法与流程

1.本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种利用氯铝酸钙处理含重金属电镀废水的方法。


背景技术：

2.电镀过程中产生的废水成分非常复杂，其中重金属废水是电镀行业潜在危害性极大的废水类别。电镀废水的水质、水量与电镀生产的工艺条件、生产负荷、操作管理与用水方式等因素有关。
3.含铬电镀废水、含铜电镀废水、含镍电镀废水为电镀行业中十分普遍的电镀废水。
4.氯铝酸钙属类水滑石层状化合物，层状化合物因其在化学和结构上表现出的特殊性质，在吸附、离子交换和催化等方面具有巨大的应用潜力，己成为国内外研究的热点。
5.如何将氯铝酸钙更好的应用至电镀废水的处理中，在工业深度上为含铬电镀废水、含铜电镀废水、含镍电镀废水探究一条新的途径，具备较佳的经济及环保意义。


技术实现要素：

6.本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种利用氯铝酸钙处理含重金属电镀废水的方法。
7.本发明的技术方案为：一种利用氯铝酸钙处理含重金属电镀废水的方法，含重金属电镀废水具体为含铬电镀废水、含铜电镀废水、含镍电镀废水的任意一种；
8.处理方法包括：
9.s1、氯铝酸钙纯品的制备
10.利用含钙聚合铝溶液和石灰乳液制备氯铝酸钙纯品；
11.s2、电镀废水金属种类判定
12.判断并确定含重金属电镀废水为含铬电镀废水或含铜电镀废水或含镍电镀废水；
13.s3、废水处理
14.针对含铬电镀废水、含铜电镀废水、含镍电镀废水采用不同的工艺利用氯铝酸钙纯品进行处理；具体为：
15.s3-1、处理含铬电镀废水
16.先调节含铬电镀废水的ph＜2，添加用亚硫酸钠，搅拌；然后调节ph＞3.5，添加氯铝酸钙纯品，再调节ph＝8～9后持续搅拌；
17.s3-2、处理含铜电镀废水
18.先调节含铜电镀废水的ph＞3，添加氯铝酸钙纯品，再调节ph＝6～8后持续搅拌；
19.s3-3、处理含镍电镀废水
20.先调节含镍电镀废水的ph＞4.5，添加氯铝酸钙纯品，再调节ph＝7～9后持续搅拌。
21.进一步地，所述s1具体为：
22.s1-1、备料
23.分别制备al2o3质量浓度为12～15％的含钙聚合铝溶液、cao质量浓度为15～20％的石灰乳液，备用；
24.s1-2、制备氯铝酸钙乳液
25.按照摩尔比al2o3：cao＝1:2～3的比例将含钙聚合铝溶液与石灰乳液混合，持续搅拌得到氯铝酸钙乳液；
26.s1-3、制备氯铝酸钙纯品
27.将氯铝酸钙乳液抽滤、干燥得到氯铝酸钙纯品。
28.进一步地，所述s1-2具体为：按照摩尔比al2o3：cao＝1:2～3的比例将含钙聚合铝溶液与石灰乳液混合，先以180～200r/min的搅拌速率搅拌15～25min，然后再以80～100r/min的搅拌速率持续搅拌45～70min得到氯铝酸钙乳液。
29.进一步地，所述s1-3具体为：将氯铝酸钙乳液真空抽滤后用去离子水洗涤3～4次，在45～50℃环境下干燥得到氯铝酸钙纯品。
30.更进一步地，所述s1-3具体为：将氯铝酸钙乳液真空抽滤后用去离子水洗涤3次，在50℃环境下干燥得到氯铝酸钙纯品。
31.进一步地，所述s2具体为：根据前期工业工艺或进行测定来判断并确定所产生的含重金属电镀废水为含铬电镀废水或含铜电镀废水或含镍电镀废水。
32.进一步地，所述s3-1具体为：先用硫酸调节含铬电镀废水的ph＜2，添加适量用亚硫酸钠，持续搅拌5～8min；然后调节ph＞3.5，添加氯铝酸钙纯品，再调节ph＝8～9后持续搅拌15～20min。
33.进一步地，所述s3-2具体为：先调节含铜电镀废水的ph＞3，添加氯铝酸钙纯品，再用ca(oh)2调节ph＝6～8后持续搅拌15～20min。
34.进一步地，所述s3-3具体为：先调节含镍电镀废水的ph＞4.5，添加氯铝酸钙纯品，再用ca(oh)2调节ph＝7～9后持续搅拌15～20min。
35.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
36.1、本发明整体工艺设计合理，利用氯铝酸钙纯品对含重金属电镀废水进行处理，具备去除率高的特点；
37.2、本发明工艺简单，实际操作便捷，在实际的处理工艺中无二次污染的特性，并且工艺原料具备成本低的优势，适合大量推广。
具体实施方式
38.实施例1
39.一种利用氯铝酸钙处理含重金属电镀废水的方法，含重金属电镀废水具体为含铬电镀废水、含铜电镀废水、含镍电镀废水的任意一种；
40.处理方法包括：
41.s1、氯铝酸钙纯品的制备
42.s1-1、备料
43.分别制备al2o3质量浓度为12％的含钙聚合铝溶液、cao质量浓度为15％的石灰乳液，备用；
44.s1-2、制备氯铝酸钙乳液
45.按照摩尔比al2o3：cao＝1:2的比例将含钙聚合铝溶液与石灰乳液混合，先以180r/min的搅拌速率搅拌15min，然后再以80r/min的搅拌速率持续搅拌70min得到氯铝酸钙乳液；
46.s1-3、制备氯铝酸钙纯品
47.将氯铝酸钙乳液真空抽滤后用去离子水洗涤3次，在50℃环境下干燥得到氯铝酸钙纯品；
48.s2、电镀废水金属种类判定
49.根据前期工业工艺或进行测定来判断并确定所产生的含重金属电镀废水为含铬电镀废水或含铜电镀废水或含镍电镀废水；
50.s3、废水处理
51.针对含铬电镀废水、含铜电镀废水、含镍电镀废水采用不同的工艺利用氯铝酸钙纯品进行处理；具体为：
52.s3-1、处理含铬电镀废水
53.先用硫酸调节含铬电镀废水的ph＜2，添加适量用亚硫酸钠，持续搅拌5min；然后调节ph＞3.5，添加氯铝酸钙纯品，再调节ph＝8～9后持续搅拌15min；
54.s3-2、处理含铜电镀废水
55.先调节含铜电镀废水的ph＞3，添加氯铝酸钙纯品，再用ca(oh)2调节ph＝6～8后持续搅拌15min；
56.s3-3、处理含镍电镀废水
57.先调节含镍电镀废水的ph＞4.5，添加氯铝酸钙纯品，再用ca(oh)2调节ph＝7～9后持续搅拌15min。
58.实施例2
59.一种利用氯铝酸钙处理含重金属电镀废水的方法，含重金属电镀废水具体为含铬电镀废水、含铜电镀废水、含镍电镀废水的任意一种；
60.处理方法包括：
61.s1、氯铝酸钙纯品的制备
62.s1-1、备料
63.分别制备al2o3质量浓度为14％的含钙聚合铝溶液、cao质量浓度为18％的石灰乳液，备用；
64.s1-2、制备氯铝酸钙乳液
65.按照摩尔比al2o3：cao＝1:2.5的比例将含钙聚合铝溶液与石灰乳液混合，先以180～200r/min的搅拌速率搅拌20min，然后再以100r/min的搅拌速率持续搅拌50min得到氯铝酸钙乳液；
66.s1-3、制备氯铝酸钙纯品
67.将氯铝酸钙乳液真空抽滤后用去离子水洗涤3次，在50℃环境下干燥得到氯铝酸钙纯品；
68.s2、电镀废水金属种类判定
69.根据前期工业工艺或进行测定来判断并确定所产生的含重金属电镀废水为含铬
电镀废水或含铜电镀废水或含镍电镀废水；
70.s3、废水处理
71.针对含铬电镀废水、含铜电镀废水、含镍电镀废水采用不同的工艺利用氯铝酸钙纯品进行处理；具体为：
72.s3-1、处理含铬电镀废水
73.先用硫酸调节含铬电镀废水的ph＜2，添加适量用亚硫酸钠，持续搅拌6min；然后调节ph＞3.5，添加氯铝酸钙纯品，再调节ph＝8～9后持续搅拌18min；
74.s3-2、处理含铜电镀废水
75.先调节含铜电镀废水的ph＞3，添加氯铝酸钙纯品，再用ca(oh)2调节ph＝6～8后持续搅拌18min；
76.s3-3、处理含镍电镀废水
77.先调节含镍电镀废水的ph＞4.5，添加氯铝酸钙纯品，再用ca(oh)2调节ph＝7～9后持续搅拌18min。
78.实施例3
79.一种利用氯铝酸钙处理含重金属电镀废水的方法，含重金属电镀废水具体为含铬电镀废水、含铜电镀废水、含镍电镀废水的任意一种；
80.处理方法包括：
81.s1、氯铝酸钙纯品的制备
82.s1-1、备料
83.分别制备al2o3质量浓度为15％的含钙聚合铝溶液、cao质量浓度为20％的石灰乳液，备用；
84.s1-2、制备氯铝酸钙乳液
85.按照摩尔比al2o3：cao＝1:3的比例将含钙聚合铝溶液与石灰乳液混合，先以200r/min的搅拌速率搅拌25min，然后再以100r/min的搅拌速率持续搅拌70min得到氯铝酸钙乳液；
86.s1-3、制备氯铝酸钙纯品
87.将氯铝酸钙乳液真空抽滤后用去离子水洗涤3次，在50℃环境下干燥得到氯铝酸钙纯品；
88.s2、电镀废水金属种类判定
89.根据前期工业工艺或进行测定来判断并确定所产生的含重金属电镀废水为含铬电镀废水或含铜电镀废水或含镍电镀废水；
90.s3、废水处理
91.针对含铬电镀废水、含铜电镀废水、含镍电镀废水采用不同的工艺利用氯铝酸钙纯品进行处理；具体为：
92.s3-1、处理含铬电镀废水
93.先用硫酸调节含铬电镀废水的ph＜2，添加适量用亚硫酸钠，持续搅拌8min；然后调节ph＞3.5，添加氯铝酸钙纯品，再调节ph＝8～9后持续搅拌20min；
94.s3-2、处理含铜电镀废水
95.先调节含铜电镀废水的ph＞3，添加氯铝酸钙纯品，再用ca(oh)2调节ph＝6～8后
持续搅拌20min；
96.s3-3、处理含镍电镀废水
97.先调节含镍电镀废水的ph＞4.5，添加氯铝酸钙纯品，再用ca(oh)2调节ph＝7～9后持续搅拌20min。
98.实施例4
99.一种利用氯铝酸钙处理含重金属电镀废水的方法，含重金属电镀废水具体为含铬电镀废水、含铜电镀废水、含镍电镀废水的任意一种；
100.处理方法包括：
101.s1、氯铝酸钙纯品的制备
102.s1-1、备料
103.分别制备al2o3质量浓度为15％的含钙聚合铝溶液、cao质量浓度为15％的石灰乳液，备用；
104.s1-2、制备氯铝酸钙乳液
105.按照摩尔比al2o3：cao＝1:2的比例将含钙聚合铝溶液与石灰乳液混合，先以200r/min的搅拌速率搅拌25min，然后再以100r/min的搅拌速率持续搅拌45～70min得到氯铝酸钙乳液；
106.s1-3、制备氯铝酸钙纯品
107.将氯铝酸钙乳液真空抽滤后用去离子水洗涤4次，在45℃环境下干燥得到氯铝酸钙纯品；
108.s2、电镀废水金属种类判定
109.根据前期工业工艺或进行测定来判断并确定所产生的含重金属电镀废水为含铬电镀废水或含铜电镀废水或含镍电镀废水；
110.s3、废水处理
111.针对含铬电镀废水、含铜电镀废水、含镍电镀废水采用不同的工艺利用氯铝酸钙纯品进行处理；具体为：
112.s3-1、处理含铬电镀废水
113.先用硫酸调节含铬电镀废水的ph＜2，添加适量用亚硫酸钠，持续搅拌8min；然后调节ph＞3.5，添加氯铝酸钙纯品，再调节ph＝8～9后持续搅拌20min；
114.s3-2、处理含铜电镀废水
115.先调节含铜电镀废水的ph＞3，添加氯铝酸钙纯品，再用ca(oh)2调节ph＝6～8后持续搅拌20min；
116.s3-3、处理含镍电镀废水
117.先调节含镍电镀废水的ph＞4.5，添加氯铝酸钙纯品，再用ca(oh)2调节ph＝7～9后持续搅拌20min。
118.实验例
119.1)取某电镀厂的生产三种电镀废水：含铬电镀废水、含铜电镀废水、含镍电镀废水进行试验；经测定，废水中铬、镍和铜初始含量分别为1560.0mg/l、490.0mg/l和484.0mg/l；
120.2)利用实施例1步骤s1制备得到氯铝酸钙纯品，其中，氯铝酸钙纯品无色单斜或六方型晶体，氯铝酸钙属类水滑石层状化合物；相对密度1.89214，折光率1.550～1.535；微溶
于冷水，热水中分解，可溶于乙醇；105℃脱去1分子水，380℃脱去8分子水；分子量561.33；
121.3)含铬电镀废水处理步骤：取含铬1560.0mg/l的电镀废水500ml，测试含铬废水ph；加适量硫酸，调节ph＜2，添加亚硫酸钠6g，搅拌5分钟，调节ph＞3.5；添加氯铝酸钙10g，用ca(oh)2调节ph＝8～9，搅拌15分钟；静置15分钟，取上层清液，进行检测；
122.含铜电镀废水处理步骤：取含铜490.0mg/l的电镀废水500ml，测试含铜废水ph，调节ph＞3；添加2.5g氯铝酸钙，测试ph，用ca(oh)2调节ph＝6～8，搅拌15分钟；静置15分钟，取上层清液，进行检测；
123.含镍电镀废水处理步骤：取含镍484.0mg/l的电镀废水500ml，测试含镍废水ph；用ca(oh)2调节ph＞4.5；添加2.5g氯铝酸钙，测试ph，用ca(oh)2调节ph＝7～9，搅拌15分钟；静置15分钟，取上层清液，进行检测；
124.4)结论：含铬电镀废水经过处理后废水中铬含量降低至0.004mg/l，含铜电镀废水经过处理后废水中镍含量降低至0.012mg/l，含镍电镀废水经过处理后废水中铜含量降低至0.019mg/l；三者去除率均达到99％以上。