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在pH為7.2~7.5之間時(shí)，直接加入少量Na2S溶液與絮凝劑，攪拌后迅速生成大礬花狀絮凝沉淀物。靜置后取上清液500mL，按4mL/L的量先加處理劑，再加絮凝劑攪拌，無(wú)沉淀生成;加苛性鈉溶液將pH逐漸調(diào)高至9，亦無(wú)沉淀生成。下部溶液中加稀鹽酸調(diào)pH至3.0，有部分沉淀溶解，液色帶藍(lán)(應(yīng)為部分CuS溶解)。
3.4.2.2DTCR沉淀法
在另一份1L溶液中先加苛性鈉溶液調(diào)pH至8.0~8.5，加處理劑3mL攪拌，無(wú)明顯沉淀生成;加絮凝劑攪拌后，有帶黃色沉淀物生成。靜置20min后，取上清液500mL，加入少量Na2S溶液，又有少量黑色沉淀物生成(應(yīng)為NiS與CuS)。下部含沉淀的溶液加稀鹽酸調(diào)pH至3.0，絕大部分沉淀溶解，溶液呈DTCR本色(即黃色)。過(guò)濾此液后，于過(guò)濾液中加苛性鈉溶液調(diào)pH至7.2，又渾黃;再加少量Na2S溶液，又生成大量黑黃色沉淀。
3.4.3過(guò)量DTCR條件下的混合廢水處理試驗(yàn)
按1kg/m3加入過(guò)量的DTCR，對(duì)混合廢水進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)靜置2h也難以沉降沉淀，于是減量(DTCR仍過(guò)量)處理，結(jié)果如下：
1L燒杯中加入亮鎳液1.5mL、光亮酸銅液1.5mL、光亮酸錫液1mL、氯化鉀鍍鋅液3mL、工業(yè)級(jí)FeSO4·7H2O5g，并將新配的含工業(yè)鉻酐5g/L的低鉻彩鈍液2mL用亞硫酸氫鈉還原至藍(lán)色后作為Cr3+加入其中，然后用地下水將上述混合液稀釋至1L，再加堿鋅液3mL后攪拌，此時(shí)溶液呈渾黑色，pH為5.4，開(kāi)始有沉淀生成。加苛性鈉溶液調(diào)pH至8.2，加入DTCR濃液0.2mL，按說(shuō)明書(shū)要求，強(qiáng)烈攪拌12min。折算DTCR加入量約258g/m3，是本獻(xiàn)[2]推薦用量(50g/m3)的5倍多，單DTCR的成本就要6.7元/m3。按文獻(xiàn)[2]加0.2g/L三氯化鐵，緩慢攪拌5min后靜置，無(wú)礬花狀沉淀生成，沉降非常慢，似乎以膠體狀為主。再加少量絮凝劑，緩慢攪拌5min后靜置，仍無(wú)礬花狀沉淀生成，沉降仍慢;30min后有3/5體積的黑色細(xì)狀沉淀，1h后才有約1/2體積沉淀。取上部無(wú)色透明清液250mL，加少量Na2S溶液，無(wú)明顯沉淀生成;加入少量絮凝劑，有絮狀白色沉淀生成(殘存Zn2+生成ZnS，或是Sn(OH)2復(fù)溶生成了SnS)。再靜置沉淀后，小心傾出上部清液，保留含細(xì)狀黑色污泥液500mL，攪拌下加稀鹽酸小心地調(diào)pH至3.5，沉淀又幾乎溶完。靜置后上部呈DTCR原本的棕黃色且渾濁，底部有少量帶黃色的沉淀。
4·討論
4.1pH的選擇
DTCR使用說(shuō)明書(shū)講：“pH范圍為3~10，大多數(shù)情況為7~9。”這與文獻(xiàn)[2]中所述類似。但本試驗(yàn)卻表明，在微酸性條件下，DTCR難以捕集沉淀重金屬離子，當(dāng)pH為3.0~3.5時(shí)，即使生成了沉淀，也幾乎全部溶解。本試驗(yàn)將pH控制在8.0~8.5而不是更高，是基于以下考慮：(1)pH過(guò)高時(shí)，投堿量大，若無(wú)異于中和沉淀法時(shí)的pH，成本非但不能下降，反而增加了DTCR成本;(2)從許多文獻(xiàn)中可查出，鋁化合物中只有Al(OH)3難溶于水(在25°C的微堿性條件下，Al(OH)3的Ksp為1.9×10?33)，開(kāi)始生成沉淀的pH為4.0~4.9，而沉淀開(kāi)始復(fù)溶的pH僅7.8(生成鋁酸鈉NaAl(OH)4或偏鋁酸鈉NaAl2·2H2O[3])。這對(duì)于有鋁及鋁合金電鍍、拋光、轉(zhuǎn)化膜等加工的電鍍廠是十分不利的，很易超過(guò)現(xiàn)行總鋁3.0或2.0mg/L的排放限值。目前尚未見(jiàn)有報(bào)道證實(shí)DTCR對(duì)Al3+具有沉淀作用。
4.2DTCR沉淀物
本試驗(yàn)表明，當(dāng)DTCR加入量少時(shí)，加稀鹽酸調(diào)含沉淀物污水的pH為3.0~3.5時(shí)，生成的沉淀幾乎溶完。即使不惜成本地過(guò)量投加DTCR，生成的沉淀也大部分溶解，溶解后溶液呈DTCR本色。認(rèn)真分析有3種可能。
(1)仍以中和沉淀為主，沉淀物主要為在酸性條件下均會(huì)溶解的氫氧化物。3.4.1試驗(yàn)表明，即使不加DTCR，在自然的pH條件下生成Zn(OH)2沉淀時(shí)，部分Cu2+、Ni2+也被共凝沉淀。3.4.3試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在pH=5.4時(shí)不加DTCR，也有部分氫氧化物生成。若文獻(xiàn)[1-2]中DTCR沉淀物耐酸的說(shuō)法是對(duì)的，則可肯定，其沉淀實(shí)質(zhì)仍以中和沉淀為主，生成的沉淀物絕大部分為氫氧化物。
(2)即使生成了DTCR沉淀物，又會(huì)轉(zhuǎn)化為氫氧化物。
文獻(xiàn)與說(shuō)明書(shū)都要求進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間攪拌與靜置沉淀。而至今未見(jiàn)DTCR金屬沉淀物溶度積常數(shù)的任何報(bào)道，無(wú)法從理論上比較其與對(duì)應(yīng)氫氧化物或硫化物的穩(wěn)定性。但按照沉淀理論與沉淀轉(zhuǎn)換原理，Ksp越小的沉淀物越先生成，而在存放期間，Ksp大的沉淀物會(huì)轉(zhuǎn)化為Ksp更小的沉淀物。本試驗(yàn)表明，沉淀在pH為3.0~3.5時(shí)絕大部分會(huì)復(fù)溶且溶液呈DTCR溶液的棕黃本色。因此，可以作以下推測(cè)：即使生成了DTCR沉淀物，但絕大部分的Ksp比對(duì)應(yīng)氫氧化物的Ksp要大得多，在攪拌與靜置較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，DTCR沉淀物又較快地轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的氫氧化物，僅有少部分DTCR沉淀物轉(zhuǎn)化為不溶于酸的沉淀物。
(3)加入DTCR只是“走過(guò)場(chǎng)”。
雖然澄清后的廢水可無(wú)色透明(可能是因生成氫氧化物時(shí)被共凝沉淀了)，但是真正起到沉淀作用的DTCR很少;在對(duì)沉淀物加稀鹽酸下調(diào)pH至3.0~3.5時(shí)，氫氧化物溶解后，又現(xiàn)出DTCR溶液棕黃色的本來(lái)面目。3.4.2.2對(duì)復(fù)溶后的沉淀液過(guò)濾后再試驗(yàn)，pH為7.2，再加Na2S，又生成大量黑黃色沉淀，亦系證明。
4.3實(shí)際操作的困難性
