[发明专利]含Ni2+、Zn2+、Cr3+电镀废水的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含Ni²⁺、Zn²⁺、Cr³⁺电镀废水的处理方法，属电镀废水处理及环境保护工程技术领域。

背景技术

温室效应是人为改变地球气候，导致全球热危机的重要原因，是全球性的环境问题。全球气候变化与能源密切相关，在导致气候变化的各种温室气体中，CO₂的贡献率占50％以上，减排温室气体、减缓气候变暖是《京都议定书》旨在实现全球生态环境可持续发展的一个重要目标。减排过程产生二氧化碳的资源有效利用具有实现循环经济的重要意义，亦逐渐引起国际学者与工程界的关注。矿物碳化过程通过CO₂与地质矿层中的蛇文石、橄榄石等岩石作用形成了MgCO₃矿物的有价值资源转变；冶金、焚烧等过程产生的粉末微粒在二氧化碳介质作用下通过碳酸盐新相的胶结作用可以形成具有强度的人造工程集料。

重金属类污染物的碳化修复也是二氧化碳资源化利用的一个值得注意的方向。含重金属工业废水的碳化碳酸盐沉淀原理已列入环境工程教材。Colin Hills实验室通过加速碳化手段，同样利用形成低溶解度重金属碳酸盐的原理，使重金属污染物得以原位稳定和固化，并已在污染土壤、垃圾焚烧飞灰、重金属污泥等污染物的自修复方面进行了成功的工程实践。

电镀行业产生的废水和废液组份复杂，根据重金属废水中所含重金属元素进行分类，可以分为含铬(Cr)废水、含镍(Ni)废水、含镉(Cd)废水、含铜(Cu)废水、含锌(Zn)废水、含金(Au)废水、含银(Ag)废水等。实际上，电镀废水是多种重金属离子和有机添加剂共存的复杂混合物，既可能含有Cu⁺，Zn²⁺，Cr³⁺，Fe³⁺，Ni²⁺等阳离子、CrO₂^-，CrO₄^2-等阴离子，也含有SO₄^2-，Cl^-，CN^-和PO₄^3-等酸根离子以及各种电镀有机添加剂。

化学沉淀法是传统的电镀废水处理技术，通过向废水中投加氢氧化钙、碳酸盐、硫化物等沉淀剂，使重金属通过沉淀而除去，具有工艺简单和处理成本低的优点。但电镀废水采用氢氧化物等化学沉淀法去除重金属污染物，也存在如下局限：(1)不同金属的氢氧化物达到理论最小溶解度的pH值不同；(2)如果溶液pH值偏离氢氧化物最小溶解度的pH点，则将增加氢氧化物沉淀再溶解的倾向，除非pH值控制在狭小的范围内，否则达不到最高的去除率；(3)氢氧化钙与重金属的化学沉淀会使重金属污泥量成倍加大，增加后续需作为危险废物特殊处理的二次成本。为此，必须探索研究新的化学沉淀原理，通过新的反应历程和反应目标产物的设计，以提高重金属化学沉淀的pH稳定性，同时减少二次副产物的产出率。