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鐵氧體法處理重金屬廢水工藝是指向廢水中投加亞鐵鹽,通過工藝條件的控制,使廢水中的各種金屬離子形成不溶性的鐵氧體晶粒,再采用固液分離手段,達到去除重金屬離子目的的方法叫鐵氧體沉淀法。在鐵氧體工藝過程中也往往伴隨著氧化還原反應,其工藝過程包括投加亞鐵鹽、調整pH值、充氧加熱、固液分離、沉渣處理等五個環節。
根據金屬離子的種類不同,用氫氧化鈉調整pH值至8~9。在常溫及缺氧條件下,金屬離子以M(OH)2及M(OH)3的膠體形成同時沉淀出來,如Cr(OH)3、Fe(OH)3、Fe(OH)2和Zn(OH)2等。必須注意,調整pH值時不可采用石灰,原因是它的溶解度小和雜質多,未溶解的顆粒及雜質混入沉淀中,會影響鐵氧體的質量。
為了調整二價金屬離子和三價金屬離子的比例,通常要向廢水中通入空氣,使部分Fe(II)轉化為Fe(III)。此處,加熱可促使反應進行、氫氧化物膠體破壞和脫水分解,廢水中其他金屬氫氧化物的反應大致相同,二價金屬離子占據部分Fe(II)的位置,三價金屬離子占據部分Fe(III)的位置,從而使其他金屬離子均勻地混雜到鐵氧化晶格中去,形成特性各異的鐵氧體。例如,Cr離子存在時形成鉻鐵氧體FeO(Fe1+xCr1-x)O3。
分離鐵氧體沉渣的方法有四種:沉淀過濾、浮上分離、離心分離和磁力分離。由于鐵氧體的相對密度比較大(4.4~5.3),采用沉降過濾和離心分離都能獲得較好的分離效果。
鐵氧體沉淀法具有如下優點:
① 能一次脫除廢水中的多種金屬離子,出水水質好,能達到排放標準;
② 設備簡單、操作方便;
③ *的投量范圍大,對水質的適應性強;
④ 沉渣易分離、易處置,對其綜合利用不僅具有社會效益還有經濟效益。鐵氧體工藝沉渣可用于制造電視機偏轉磁芯材料、硫流體、CO中溫變化催化劑、導磁體、磁性標志物、電磁波吸收材料等。
該法存在的缺點是:
① 不能單獨回收有用金屬;
② 需消耗相當多的*、一定數量的苛性鈉及熱能,且處理時間較長,使處理成本較高;
③ 出水中的硫酸鹽含量高。