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重金属捕捉剂对锂电池厂含钴废水实验

锂电池厂主要是以钴酸锂、石墨为正负极,以电解液为介质及辅料进行锂电池生产,因此,该电池厂的废水里面含有大量的重金属钴。金属钴虽是一种毒性较弱的元素,但钴和钴化合物属于重金属污染物,因此我们对钴也需要严格监控。

重金属污染物难以治理,重金属进入水体后,在食物链上具有放大作用,可在人体的某些器官积蓄起来造成慢性中毒,危害人体健康。

以某四川锂电池厂含钴废水:Co 为 11.56 mg/L,Cu 为 0.09 mg/L,Cd 为 0.02 mg/L,Cr 为 0.03 mg/L,pH 为 6~7。

实验药剂:硝酸、硫酸、氢氧化钠、聚合氯化铝(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)、Cr,Cu,Ni,Zn,Co 等多元素标准溶液、TMT15、TMT102、三水合二乙基二硫代氨基甲酸钠(重金属捕捉剂铜试剂)。

实验仪器:电子天平、pH 计、原子吸收分光光度计、电感耦合等离子发射光谱仪、混凝-六联搅拌器。

首先取适量废水于搅拌桶中,调节废水 pH 值,加入一定量的重金属捕捉剂,在一定转速下搅拌,使废水与重金属捕捉剂充分反应后,加入一定量 PAC 快速搅拌(转速为 100 rpm),再加入一定量 PAM 快速搅拌(转速为 100 rpm),后慢速搅拌一段时间(转速为30 rpm),反应结束后静置,废水经过微孔滤膜过滤得到澄清液,经测定得出处理效果较好的反应条件。pH 值采用玻璃电极法测定,Co 采用电感耦合等离子体发射光谱法测定。

工程小试模拟装置如图 1 所示,整个缸体由四个小单元格组成

主要工艺流程是通过该反应缸装置进行反应处理,如图 2 所示。

据表 1 中Co去除率与废水浊度综合比较可知,去除率影响效果更大,具体结果如下:

主次顺序:pH>反应时间>重捕剂种类>投加量(即C>D> A>B)

优水平:A3(铜试剂),B2(15 mg/L),C3(pH=10),D3(25 min)

优组合:A3B2C3D3

(1)由以上表1数据可得,某锂电池厂含Co废水处理结果为重金属捕捉剂(铜试剂)、投加量 15 mg/L、pH=10、反应时间 25 min。

(2)重金属捕捉剂(铜试剂)比TMT15、TMT102 更适用于对所采某锂电池厂含Co废水的处理。

(3)采用的重金属捕捉剂在工程模拟小试中具有较高可行性,对Co处理效果稳定,能使大部分重金属离子螯合沉淀出来,去除率基本可达百分之99以上。适用于本次实验所选行业废水的处理,且处理效果优于传统的化学沉淀处理工艺,有助于工业上重金属废水的处理,且对环境产生的二次污染较少。

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