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一,、適用場(chǎng)合

(1)適合于處理廢水中的重金屬離子(Hg,、Pb、Zn,、Ni,、Cr、Cu)及某些非金屬(As,、F,、S、B)

(2)用于水質(zhì)軟化,，去除堿土金屑(如Ca和Mg)鹽和二氧化硅,。

(3)廢水除磷。

二,、基本原理    

    化學(xué)沉淀法是指向水投加某種化學(xué)藥劑,，使之與水中的某些溶解物質(zhì)發(fā)生直接的化學(xué)反應(yīng)，形成難溶的固體物(沉淀物),，然后進(jìn)行固液分離,，從而除去水中污染物的一種處理方法。物質(zhì)在水中的溶解度主要取決于物質(zhì)和溶劑的本性,，也與溫度,、鹽效應(yīng)、晶體結(jié)構(gòu)和大小等有關(guān),。習(xí)慣上把溶解度大于1/100g的物質(zhì)稱(chēng)為可溶物,，小于0.1/100g的稱(chēng)為難溶物，介于兩者之間的，稱(chēng)為微溶物,。利用化學(xué)沉淀法處理水所形成的化合物都是難溶物,。

水處理中常用的化學(xué)沉淀法有氫氧化物沉淀法、硫化物沉淀法,、鐵氧體沉淀法和其他化學(xué)沉淀法,。常用的沉淀劑是石灰，其他如氫氧化鈉,、碳酸鈉,、硫化氫、碳酸鋇等也有應(yīng)用,。

化學(xué)沉淀法的工藝流程和設(shè)備與混凝法相類(lèi)似,，主要步驟包括：①化學(xué)沉淀劑的配制與投加；②沉淀劑原水混合反應(yīng),；⑤固液分離,，設(shè)備有沉淀池、氣浮池等,；④泥渣處理與利用,。

（一）氫氧化物沉淀法

水中金屬離子很容易生成各種氫氧化物,，其中包括氫氧化物沉淀及各種羥基絡(luò)合物,。

用氫氧化物沉淀法去除金屬離子時(shí)，沉淀劑為各種堿性物料,，常用石灰,、碳酸鈉、氫氧化鈉,、石灰石,、白云石、電石渣等,?？筛鶕?jù)金屬離子的種類(lèi)、廢水性質(zhì),、PH值,、處理水量等因素來(lái)選用。石灰沉淀法的優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì),、簡(jiǎn)便,、藥劑來(lái)源廣，因而應(yīng)用多,，但石灰品質(zhì)不穩(wěn)定,，消化系統(tǒng)勞動(dòng)條件差，管道易結(jié)垢（CaSO₄、CaF₂）與腐蝕,，沉渣量大且多為膠體狀態(tài),，含水率高達(dá)95％~98％，極難脫水,。當(dāng)處理水量小時(shí),；采用氫氧化鈉可以減少沉渣量。用碳酸鈉生成的碳酸鹽沉渣比氫氧化物沉渣易脫水,。

（二）硫化物沉淀法

金屬硫化物比氫氧化物的溶度積更小,，所以在水處理中也用生成硫化物的方法除去金屬離子。通常采用的沉淀劑有H₂S,、Na₂S,、NaHS、CaS₂,、(NH₄)₂S,、MnS、FeS等,。有H₂S惡臭,，又是一種無(wú)色劇毒氣體，因此使用時(shí)必須注意安全,。

采用硫化物沉淀法處理重金屬?gòu)U水,，去除率高，可分步沉淀,，泥渣中金屬品位高．便于回收利用,，適用pH值范圍大。但過(guò)量S^2-造成二次污染,；當(dāng)pH值降低時(shí),，可產(chǎn)生H₂S。有時(shí)金屬硫化物的顆粒很?。蛛x因難,，此時(shí)可投加適量絮凝劑(如聚丙烯酰胺)進(jìn)行共沉。

（三）碳酸鹽沉淀法

碳酸鹽沉淀法有3種不同的應(yīng)用方式,，適用于不同的處理對(duì)象：①投加難溶碳酸鹽(如碳酸鈣),，利用沉淀轉(zhuǎn)化原理，使水中金屬離子(如Pb²⁺,、Cd²⁺,、Zn²⁺、Ni²⁺等)生成溶解度更小的酸酸鹽而析出沉淀,。②投加可溶性硝酸鹽(如碳酸鈉),，使水中金屬離子生成難溶碳酸鹽而沉淀析出,。這種方式可去除水中的重金屬離子和非碳酸鹽硬度。③投加石灰,，與水中碳酸鹽硬度生成難溶的碳酸鈣和氫氧化鎂而沉淀析出,。這種方式可去除水中的碳酸鹽硬度。

（四）鋇鹽沉淀法

鋇鹽沉淀法僅限于含Cr⁶⁺廢水處理,，采用的沉淀劑有BaCO₃,、BaCl₂和BaS等，生成鉻酸鋇（BaCrO₄）,。

鋇鹽法處理含持廢水要準(zhǔn)確控制pH值,。鉻酸鋇的溶解度與pH值有關(guān)，pH值愈低,，溶解度愈大,，對(duì)去除鉻不利，而pH值太高,，CO₂氣體難于析出,，也不利于除鉻反應(yīng)進(jìn)行。采用BaCO₃作沉淀劑時(shí),，用硫酸或乙酸調(diào)pH值為4.5~5.0,，反應(yīng)速度快，除鉻效果好,，藥利用量少,，而不用HCl，防止殘氯影響,。采用BaCl₂作沉淀劑,，生成的HCl會(huì)使pH值降低,，pH值應(yīng)控制高些(6.5~7.5),。

為了促進(jìn)沉淀，沉淀劑常加過(guò)量,，而出水中含過(guò)量的鋇,，也不能排放，一般通過(guò)一個(gè)以石膏碎塊為濾料的濾池,，使石膏的鈣離于置換水中的鋇離子生成硫酸鋇沉淀,。

鋇鹽法形成的沉渣中，主要含鉻酸鋇,，好回收利用,。可向泥渣中投加硝酸和硫酸,，反應(yīng)產(chǎn)物有硫酸鋇和鉻酸,，鉻酸的比例約為沉渣:硝酸:硫酸＝1:0.3:0.08,。

（五）鹵化物沉淀法

(1)氯化銀沉淀法除銀  含銀廢水土要來(lái)源于鍍銀和照相工藝，加氯化物可以沉淀回收銀,。氰化銀鍍槽中的含銀濃度高達(dá)13~45g/L,，一般先用電解法回收銀，將銀濃度降至100~500mg/L,，然后再用氯化物沉淀法,，將銀濃度進(jìn)一步降至幾mg/L，如果在堿性條件下與其他金屬氫氧化物共沉,，銀濃度可降至0.1mg/L,。當(dāng)出水中氯離子濃度為0.5mg/L時(shí)，理論計(jì)算的銀離子大濃度為1.35mg/L,。氯濃度越高,，銀濃度越低。但氯離子過(guò)量太多時(shí),，會(huì)生成AgCl₂^-絡(luò)離子,，使沉淀又重新溶解。

廢水中含有多種金屬離子時(shí),，調(diào)pH值至堿性．同時(shí)加氯化物,，則其他金屬離子形成氫氧化物沉淀，銀形成氯化銀沉淀,。用酸洗沉渣,，將氫氧化物沉淀溶出，僅剩下氯化銀,，實(shí)現(xiàn)分離和回收銀,。鍍銀廢水中常含氰，一般先加氯氧化氰,，放出的氯離子又可以與銀生成沉淀,。據(jù)報(bào)道，當(dāng)銀和氰重量相等時(shí),，投氯量為3.5mg/mg（CN^-）,，氯化10min后，調(diào)pH至6.5,，氰*氧化,，再加氯化鐵，以石灰調(diào)pH至8,，沉淀分離后出水銀由初的0.7~40mg/L降至幾乎為0,。

(2)氟化物沉淀法  當(dāng)廢水中含有比較單純的氟離子時(shí)，投加石灰．調(diào)pH值至10~12,，生成CaF₂沉淀,，可使氟濃度降至10~20mg/L,。若水中還含有其他金屬離子，由于吸附共沉淀作用,，可使氟濃度降至8mg/L以下,。如果加石灰的同時(shí)，加入磷酸鹽(如過(guò)磷酸鈣,、磷酸氫二鈉),，則與氟形成難溶的磷灰石沉淀。當(dāng)石灰投量為理論量的1.3倍,，過(guò)磷酸鈣投量為理論量的2~2.5倍時(shí),，可使氟濃度降至2mg/L。

（六）鐵氧體沉淀法

廢水中各種金屬離子形成不溶性的鐵氧體晶粒而沉淀的方法稱(chēng)為鐵氧體沉淀法,。鐵氧體是指一類(lèi)具有一定晶體結(jié)構(gòu)的復(fù)合氧化物,，它不溶于水，也不溶于酸,、堿,、鹽溶液，具有高的導(dǎo)磁率和高的電阻率(其電阻比銅大10¹³~10¹⁴倍),，是一種重要的磁性介質(zhì),。

鐵氧體沉淀法具有以下優(yōu)點(diǎn)：①能一次脫除廢水中的多種金屬離子，出水能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),；②設(shè)備簡(jiǎn)單,，操作方便；③硫酸亞鐵的投量范圍大,，對(duì)水質(zhì)的適應(yīng)性強(qiáng),；④沉渣易分離、易處置(回收利用或貯存),。

缺點(diǎn)是：①不能單獨(dú)回收有用金屬,；②需要消耗相當(dāng)多的硫酸亞鐵；一定數(shù)量的氫氧化鈉及熱能,，處理成本較高,；③出水硫酸鹽濃度高。用鐵氧體沉淀法處理廢水的工藝流程見(jiàn)圖4-9,。

（七）磷酸鹽沉淀法

含可溶性磷酸鹽的廢水可以通過(guò)加入鐵鹽或鉛鹽生成不溶性的磷酸鹽沉淀除去，加入鐵鹽除去磷酸鹽時(shí)會(huì)伴隨如下過(guò)程發(fā)生：①鐵的磷酸鹽[Fe(PO₄)_x(OH)_3-x]沉淀,；②在部分膠體狀的氧化鐵或氫氧化物表面上磷酸鹽被吸附,。③多核氫氧化鐵(Ⅲ)懸浮體的凝聚作用，生成不溶于水的金屬聚合物,。

利用加入FeCl₃•6H₂O,、FeCl₃+Ca(OH)₂,、AlCl₃•6H₂O和Al₂(SO₄)₃•18H₂O來(lái)處理含磷酸鹽廢水已經(jīng)進(jìn)行了研究并用于實(shí)際的生產(chǎn)。

圖4-9  鐵氧體沉淀法處理含鉻廢水

1-反應(yīng)槽,；2-清洗槽,；3-泵；4-清水池,；5-調(diào)節(jié)池,；6-廢渣池；7-離心脫水,；8-烘干

沉淀劑的加入量根據(jù)亞磷酸的總量來(lái)調(diào)整．即以亞磷酸對(duì)鐵或?qū)︿X的化學(xué)比為基礎(chǔ),。如果加入的FeCl₃或AlCl₃水合物的化學(xué)計(jì)量比為1.5，則可去除90％以上的磷酸鹽,，加入2倍化學(xué)計(jì)量的Al₂(SO₄)₃•18H₂O也可以得到同樣的結(jié)果,。利用FeCl₃•6H₂O +Ca(OH)₂組成的混合沉淀劑，用0.8倍化學(xué)計(jì)量的鐵與100mg/LCa(OH)₂,，可將廢水中的磷酸鹽去除90％以上,，此種沉淀法的沉淀物可用作肥料。

pH對(duì)沉淀劑有影響,，當(dāng)用鐵鹽來(lái)沉淀正磷酸鹽時(shí),，好的反應(yīng)pH值是5；當(dāng)用鋁鹽作沉淀劑時(shí),，pH為6,；而用石灰時(shí)，pH在10以上,。這些pH也與相應(yīng)的純磷酸鹽的小溶解度一致,。

也可以采用其他一些鹽作沉淀劑。工業(yè)上采用連續(xù)沉淀工藝,，可使廢水中殘留磷酸鹽達(dá)到4ug/L,。