硫酸亞鐵投加量影響電鍍廢水

     電鍍廢水因?yàn)槠涑煞輳?fù)雜，含有眾多重金屬離子如:銅、鎘、鉻、鋅等,并且還含有如酸、堿、氰化物等具有毒性的物質(zhì)在里面。而對(duì)于電鍍廢水的處理方法目前我國多采用“鐵氧體法”處理。而鐵氧體法的主要投加藥劑亞鐵鹽就包括硫酸亞鐵，并且硫酸亞鐵的投加量直接影著鐵氧體法效果與去除率，今天我們主要通過實(shí)驗(yàn)來研究硫酸亞鐵的投加量的多少對(duì)其廢水處理效果的影響有多少。以及如何確定硫酸亞鐵的投加量。

     我們實(shí)驗(yàn)以電鍍廢水中的含鉻廢水為案例進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)。鉻酐濃度在100mg/L 時(shí),其 CrO₃∶FeSO₄•7H₂O=1∶16～18;有的工廠用1∶20～30;也有的采用1∶80,所以硫酸亞鐵的投加量差別很大。在處理含鉻、鎳、銅、鋅等混合離子電鍍廢水時(shí),對(duì)硫酸亞鐵投加量也有不同看法。一種認(rèn)為以處理廢水中所含各種離子最佳投藥量的疊加數(shù)作為總投加量,另一種認(rèn)為以處理廢水 中Cr6+離子的投加量來計(jì)算總投加量。實(shí)踐證明,硫酸亞鐵投量過少,廢水中就會(huì)有殘留的金屬離子需脫除;投藥量過大,不但增加了廢水處理費(fèi)用,還會(huì)使水中鹽分過多,則出水色度 加大,影響水質(zhì)。因此、硫酸亞鐵投加量的準(zhǔn)確程度,是能否達(dá)到處理效果 的關(guān)鍵。

鐵氧體法處理電鍍廢水的基本原理及硫酸亞鐵投加量的依據(jù)

用鐵氧體法處理重金屬離子電鍍廢水,就是向廢水中加入一 定量的Fe2+和 Fe3+離子。在溫度大于7O度和pH值一定的溶液中,使Fe(OH)₂適量氧化生成Fe₃O₄，即

Fe(OH)₂+O₂=2Fe₃O₄+6H₂O        (1)

Fe(OH)₂+2Fe(OH)₃=Fe₃O₄+4H₂O   (2)

廢水中的Cu2+、Ni2+、Ni2+、Cr3+等離子進(jìn)行下列反應(yīng)：

xM2++(3-x)Fe2++6(OH)--MxFe_(3-x)(OH)₆   (3)

(x代表二價(jià)金屬的離子數(shù))

(3)式的產(chǎn)物在特定條件下，又被新氧化溶解，最終可按（4）式反應(yīng)，生成尖晶石型的鐵氧體重結(jié)晶。

MxFe_(3-x)(OH)₆+1/2O₂----- MxFe_(3-x)(OH)₄+3H₂O  (4)

根據(jù)尖晶石型鐵氧體A位和B位空間的大小、溶于廢水中的Cu2+、Ni2+、Ni2+、Cr3+ 離子半徑（見表1）和其它條件，這些離子都能按上述方式進(jìn)入晶體，形成晶石型的復(fù)合鐵氧體一起共沉，從而達(dá)到凈水的目的。

用鐵氧體法處理電鍍廢水的關(guān)鍵是廢水中必須有足夠的鐵離子；而一般廢水中的鐵離子含量卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足，因此需要外加補(bǔ)充。因?yàn)閺U水中離子的成分和嘗試不穩(wěn)定，若分開配加Fe2+和Fe3+離子，卻不經(jīng)濟(jì)也不方便，所以一般都是加Fe2+離子，讓Fe2+離子通過不同的氧化方式形成Fe3+離子再來平衡溶液中的二價(jià)、三價(jià)鐵離子數(shù)。從而滿足在形成鐵鐵體過程中對(duì)Fe2+離子和Fe3+離子的需求。

二價(jià)鐵離子的來源比較廣如鋼鐵廠的酸洗廢液,欽白廠的廢料以及利用廢鐵屑加廢硫酸來制取均可。

關(guān)于二價(jià)鐵離子投加量的多少,要看廢水中的金屬離子能與鐵離子形成什么樣的晶體(不同晶體其分子式不同 ),再根據(jù)晶體分子式來計(jì)算所需鐵的最低量。例如處理含Pb2+離子的廢水，因?yàn)?span lang="EN-US">Pb2+離子的半徑為1.32A，不能形成尖晶石型，只能形成磁鉛石型晶體，其分子式為：PbFe₁₂O₉。即一摩爾離子的Pb2+需要12摩爾離子的Fe2+。處理鍍鋅、鎳、銅單一離子廢水時(shí)，Cu2+、Ni2+、Ni2都可以生成尖晶石型的單一鐵氧體，即鋅鐵氧體、鎳鐵氧體和銅鐵氧體。從它的的分子式可以看出1摩爾離子的鋅、鎳、銅需2摩爾離子的三價(jià)鐵。

     因此用鐵氧體法處理含鋅、鎳、銅這幾種離子的廢水時(shí)，亞鐵離子（Fe2+）投加量的理論計(jì)算為：亞鐵離子摩爾數(shù)：預(yù)處理二價(jià)金屬離子摩爾數(shù)為2：1。

若二價(jià)鐵以FeSO₄•7H₂O表示，則硫酸亞鐵投加量與金屬離子重量之比為：
         2×FeSO₄•7H₂O/Zn2+=2×227.95/65.38≈8.5

    2×FeSO₄•7H₂O/Ni2+=2×227.95/58.7≈9.5

    2×FeSO₄•7H₂O/Cu2+=2×227.95/63.54≈8.7

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