利用聚合氯化铝铁处理电镀废水的研究

0　前 言
电镀废水是污染严重的废水之一，其中含有Ni2 +，Cr6 +，CN- 等国家限制排放的离子，国家允许六价铬排放的最高浓度仅为0.5 mg/ L。电镀废水可以采取离子交换法、化学处理法以及电解法等处理方法，用絮凝法处理电镀废水，操作简便、用量少、成本低、效果好。
聚合氯化铝铁(PAFC)作为一类多核阳离子复合絮凝剂，自从实验室合成出来之后，就广泛地应用于水处理之中，取得了良好的社会效益和经济效益[1 ] 。本研究采用聚合氯化铝铁作为絮凝剂处理电镀废水，取得了较PAC、PFC更为良好的处理效果。
1　试 验
1.1　PAFC 的制备
以FeCl3.6H2O 和AlCl3.6H2O(AR 级)为原料，控制CAl ：CFe = 6∶ 4，配制Al，Fe 总浓度为0.5 mol/ L 的溶液装入带有冷凝装置、分液漏斗和温度计的三口烧瓶中，室温下以电磁加热搅拌器混合10 min，在强搅拌下缓缓加入NaOH调节碱化度在1.5～2.5[碱化度按B = COH/ (CFe + CAl )来计算]，在90～100 ℃下反应1.5～2.0 h。反应完成后，将反应液静置24 h 熟化后得到最终产品。制备聚合氯化铁时，N (OH)∶n(Fe)最好控制在0～0.4 的范围内[2 ]，因为过高易得到高聚合度但电荷低的聚合物，在某些场合下的絮凝效果降低。聚合氯化铝铁的碱化度不宜太高，否则稳定性变差。
1.2　废水处理
取相同浓度的絮凝剂于盛装250 ml含铬、镍的电镀废液的烧杯中，通过电动搅拌器快速搅拌，搅拌时间由处理的废液量决定，以使絮凝剂快速分散在废液中；然后慢速，静置沉降后取上层清液分析。
铬的测定可采用比色法、容量法和可见光分光光度法，镍用丁二酮肟分光光度法测定，酸度采用pHs - 2 型酸度计测定，浊度采用光电式浊度仪测定，色度使用铂钴比色法分析[3 ] 。
2　结果与讨论
2.1　pH值的影响
在不同的pH 值条件下，用PAFC 处理电镀废液，处理前后浊度、色度的变化与PAC，PFC 的絮凝效果作了比较，结果见图1。
由图1 见，PAFC 适用的pH范围更为广泛，且在pH >5的情况下，它对电镀废水的色度和浊度的去除率最高。
2.2　絮凝剂用量的影响
在相同的pH值条件下，将PAFC 的使用量对絮凝效果的影响与PAC，PFC的絮凝效果作了比较，结果见图2。
结果表明，虽然PAC，PFC 与PAFC 一样具有去浊除色的效果，但在较少用量的情况下它能达到令人满意的去除效果，因而性能更为优异。
2.3　电镀废液的处理
将PAFC以10～35 mL/ L 投入250 ml装有含铬、镍的某厂电镀废液的烧杯中，搅拌后静置沉降过滤，取滤液分析，结果见表。
从表可知，处理效果较好，这是一种较好处理剂，可以
用于实际的废水处理。
3　结 论
(1)聚合氯化铝铁兼有传统絮凝剂PAC，PFC的优点，形成的絮凝体大而重，沉降速度快。其出水色度比聚合氯化铁好，除浊效果和絮凝体沉降性能又优于聚合氯化铝。
(2)聚合氯化铝铁可以显著地提高去除电镀废液的色度(主要是Cr6 + 的颜色)的絮凝效果，提高Cr6 + 的去除率，且用量少，适用的pH值范围也更广。
(3)控制投入量在10～35 mL/ L，不会带来二次污染。
(4)制备聚合氯化铝铁的原料来源便宜，市场价亚铁盐约为1 300 元/ t，铝盐约为1 500 元/ t 。其成本远低于PAC的成本，也低于PFC。而且，有些原料甚至是废弃的矿渣，生产成本可以显著降低，在电镀废水处理中有广泛的应用价值。