硫化钠处理含镉废水实验

镉是一种过渡金属元素，常用于镍镉电池、塑胶的制造以及金属电镀、颜料、油漆、染料等领域¨。镉也是典型的有毒重金属元素，可随人类活动在水体、土壤等环境中积累，并可能通过食物链进入人体，引发各种疾病，威胁人类健康。镉的工业污染源主要来自含镉废气、废渣和废水的排放。2012年1月发生的广西龙江河镉污染事件，正是由当地冶炼企业违规排放含镉废水及冶炼废渣渣场废水渗漏而造成。有色金属冶炼生产过程所产生的大量废水、废渣及渣场渗液已成为重金属污染的重要来源。有色冶炼废水主要包括冲渣水、制酸污水、设备洗水和渣场雨水等，不同种类废水所含的污染物和污染机制各不相同，故处理方法也不一样。对于以重金属离子为主要污染物的冶炼废水，化学沉淀法是最经典、最有效、应用最广泛的处理方法之一。常用的沉淀剂有氢氧化物、硫化物、碳酸盐等。在龙江河镉污染的处理过程中，主要采取了“河道投药消减水体污染物和下游汇流调水稀释”的措施，先后向河水中加投了聚合氯化铝和硫化钠两种主沉淀药剂。对于自然水体污染时的大水量、低污染物浓度而言，两种药剂的沉镉机制不同，所产生的除镉效果也差异明显。

对大水量、低浓度含重金属冶炼废水进行治理时，需重点关注药剂加投量和环境pH值的问题。药剂加投量除了应考虑目标重金属的浓度之外，还要对其他重金属干扰和消耗药剂的数量进行计算；而选择药剂时更应考虑适合所选药剂发挥最大作用的酸度环境。例如：龙江河镉污染处理时，初期在沿河4级水电站分级投加了液碱、石灰和聚氯化铝混凝剂，利用弱碱性化学沉淀除镉的原理，通过Al¨水解产物中的胶粒所产生的电中和、吸附和包裹卷带作用将污染水团中的溶解性镉离子沉降到河底，从而降低污染物浓度，控制影响范围。该过程需在碱性条件下才能产生良好效果，故使用石灰、液体烧碱来调节pH值。实际操作中由于水体的总水量过大，投入的数千吨石灰、液碱对河水pH值的调整效果有限，仅投入点的pH值能从7．7～7．8调高到8．1～8．4，对镉的单级去除率为40％左右¨，而治理成本却大幅上升，所产生的沉淀物、絮凝物也不太稳定，其中所包裹的重金属有可能随水体状态的变化而再次游离出来形成二次污染。

后期改用硫化钠作为沉淀对冶炼废渣浸出液进行重金属无害化处理时，若以硫化钠作为沉淀剂，沉淀反应速度较快，影响镉、锌除去率的主要因素是投药量，而pH值、温度和反应时间的影响很小；实验条件下的适宜工艺参数为：投药量2g-L～、pH值8、温度35℃、反应时间18min。镉、锌除去率分别可达98．7％和98．1％。