NDTC應用說明

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1 含重金屬離子廢水

受重金屬離子污染的廢水主要含有鉻、鎳、銅、鋅、汞、錳、鎘、釩及錫等有毒重金屬離子。含重金屬離子廢水來源很廣，金屬礦山、有色冶煉、電子工業、機械工業、化學工業、垃圾焚燒和制革等行業在生產過程中都將產生大量的含重金屬離子廢水。不加處理或處理未達標的含重金屬離子廢水大量外排，將對人體和生態環境造成危害，據資料統計，僅中國的含重金屬離子廢水年排放量就超過50億噸。

國家、各級地方政府和環境保護部門對含重金屬離子廢水的處理和排放有嚴格的規定，並隨着經濟和社會的發展對排放量的要求越來越嚴格。《中華人民共和國清潔生產促進法》以法律的形式明確了污染物排放濃度超過國家和地方規定的排放標準的企業，要實施清潔生產審核，並確定在排放含重金屬離子廢水的電鍍行業，率先按清潔生產國家標準要求進行生產。

1.1 重金屬離子廢水處理方法

對含重金屬離子廢水的處理方法有化學沉澱法、電解法、離子交換法和吸附法等。對於含重金屬離子廢水的處理，除滿足國家和相關部門的排放要求外，還要考慮經濟性、適用性及處理過程簡便。

化學沉澱法是經國內外應用証明並普遍使用的方法，根據廢水中含重金屬離子的種類、濃度，投加一定的碱劑提高pH值，使各種金屬離子與氫氧根（OH^-）反應生成金屬氫氧化物而共同沉澱。此方法工藝流程簡單，操作方便。

投加碱劑處理含重金屬離子廢水，水中的重金屬離子剩餘濃度與pH值有關，當廢中含有多種重金屬離子時，要根據具體情況控制不同pH值。容易出現的問題是：在一定的PH值下，一種重金屬離子形成沉澱，而某種已經形成沉澱的重金屬離子出現反溶。處理后的廢水僅能實現達標排放，但排放效果不盡人意，無法適應越來越嚴格的環保法規，難以實現水回用，沉澱物容易形成二次污染。

1.2 關於NDTC

NDTC 是一種操作簡便、液狀的高分子有機化合物、可以迅速將廢水中重金屬離子完全去除的化學藥劑。NDTC 在常溫下與廢水中各種重金屬離子如：鉻、鎳、銅、鋅、汞、錳、鎘、釩及錫等迅速反應，生成水不溶性的高分子螯合鹽，並形成絮狀沉澱，經固液分離后，達到去除重金屬離子的目的。

NDTC   應用証明：處理方法簡單（可在原化學沉澱法裝置上直接投放）、費用低，在廢水中多種重金屬離子共存情況下，對廢水進行一次處理即可達到國家GB8978一級排放標準要求。廢水中存在重金屬共存鹽與絡合物如：EDTA、NH3、檸檬酸等也能充分發揮作用，並且具有絮凝體粗大、沉澱快、脫水快、后處理容易、污泥量少且穩定無毒和沒有二次污染等特點。

2 NDTC的應用

2.1 概述

NDTC的最佳應用可使廢水中重金屬離子的殘餘濃度達到非常低的程度，依據重金屬的種類和廢水成分的不同，可以獲得每升廢水 < 0.01-1.0毫克重金屬離子的殘餘量。

NDTC尤其適用於下述行業的含重金屬離子廢水處理：

――― 電鍍業

――― 電子工業

――― 有色、鋼鐵冶煉業

――― 照相實驗室和膠片洗印廠

――― 化學工業

――― 垃圾焚燒廠

――― 蓄電池廠

NDTC  在含鉻、鎳、銅、鋅、汞、錳、鎘、釩及錫等很容易沉澱，與碱及無機硫化物的沉澱相比，使用NDTC具有一系列優點：

――― NDTC   無毒，具有良好的生態特性。

――― NDTC     沒有難聞的氣味。

――― NDTC   不是危險品，不受DOT限制。

――― NDTC    不會在新電鍍的產品上產生沉澱物。

――― 金屬 － NDTC      沉澱物很容易絮凝、分離和脫水。

――― 金屬 － NDTC  沉澱物具有良好的溫度穩定性，並很難脫洗。

2.2 沉澱程序

NDTC   針對多種含重金屬離子廢水的治理方法，已被廣氾應用。

2.2.1 應用

對於含單一重金屬離子廢水（如：銅、鋅、鉛、鎳等），在廢水PH值3-12範圍內，無需調節PH值，添加NDTC並持續攪拌，金屬可直接沉澱，其沉澱物用通常的過濾或沉澱技術去除，如需要可添加適量的凝聚劑。

對於含多種重金屬離子廢水，調節廢水PH值為7-8，添加NDTC並持續攪拌，多種重金屬可一次性直接沉澱，其沉澱物用通常的過濾或沉澱技術去除，如需要可添加適量的凝聚劑。

對於含Cr^6＋廢水及某些含有較強絡合物的廢水，對廢水進行預處理后（如：Cr^6＋還原成Cr^3＋、添加至少與現有配位劑的摩爾容量等量的鐵離子等），調節廢水PH值為6-8，添加NDTC並持續攪拌，多種重金屬可一次性直接沉澱，其沉澱物用通常的過濾或沉澱技術去除，如需要可添加適量的凝聚劑。

2.2.2 反應控制

沉澱反應的終點，一般可以通過氧化還原電極電位進行控制，在一般情況下有可能發生30～200毫伏的電勢降。

也可以憑經驗通過手工投藥的方式實現。在PH值中性條件下，以水中殘餘金屬離子水平計。

2.2.3 NDTC   用量

如果沒有測量和控制設備，NDTC 的用量可以通過下面的試驗來確定：

把不同量的NDTC添加到同量的廢水樣品中，調整所需的PH值，過濾，檢測完全沉澱后清潔的濾出液。這樣用簡單的比例關係就可以推斷出NDTC的實際用量。

根據經驗，每克當量的重金屬離子可能需要500-3500克的NDTC   。

2.3 設備和儀器

用NDTC   沉澱處理含重金屬離子廢水，既可以採用分批法，也可以在處理電鍍廢水這種連續流動的操作程序中進行。

如：分批法處理設備可以由一個帶攪拌器的反應裝置組成，應用過濾器分離沉澱物和水。根據需要，設備可配備酸、碱、NDTC、絮凝劑加藥裝置和PH值、ORP值測量控制儀。

連續法設備的主要部分包括：進行連續混合反應的裝置（調整PH值、加入藥劑等）、用於沉澱物沉降的沉降裝置、過濾裝置及所需的計量和控制裝置。氧化還原電勢常用作控制參數，流量測定方法也可用同時用來監控和確定所需NDTC  的加入量。

下述為一標準的NDTC應用流程程序。

 1、含重金屬離子廢水     2、PH調節     3、NDTC      4－5、反應裝置

6、沉澱裝置     7、過濾裝置     8、達標排放水

2.4 一般注意事項

用壓濾器清除的 金屬－NDTC     沉澱物，通常含有60－70％的水分和高達10％的重金屬含量。它們既可以被徹底煅燒，也可以直接填埋。試驗証明，金屬－NDTC     化合物不會被雨水再次溶解。重金屬被沉澱之前，含有氰化物的廢水必須經過專門處理，以便清除氰化物和氰化合成物。含有絡合劑的廢水應與復合－游離廢水分開處理。

 3  應用實例精選

NDTC   可以在涉及含重金屬離子廢水排放的領域使用，在這裡不可能全部進行詳盡的說明。以下為典型的NDTC   範例。

3．1 電鍍業/綜合廢水

l   來自電鍍生產線的1L綜合漂洗廢水

（總Cr 92.8mg/L、總Fe 14.0 mg/L、Ni²⁺ 9.78 mg/L、Cu²⁺ 23.4 mg/L、Zn²⁺ 25.0 mg/L、氨氮 21.4 mg/L、PH2.06）；

l   攪拌的同時添加20％焦亞硫酸鈉（Na₂S₂O₅）5.0 ml，反應時間5 min, Cr⁶⁺ →Cr³⁺ ；

l   添加10 ％ 氫氧化鈉6.0 ml，調節PH7.40-7.60；

l   加入5 ％ NDTC          1.7 ml，攪拌反應5 min；

l   加入1.0 ‰ 聚丙稀酰胺0.3 ml，快速攪拌0.5 min，慢速攪拌1 min；

l   靜置3 min ，過濾棕色凝聚沉澱物，經NDTC   處理后濾出液PH為7.8、僅含總Cr 0.056mg/L、總Fe 0.043 mg/L、Ni²⁺ 0.057 mg/L、Cu²⁺ 0.0087 mg/L、Zn²⁺ 0.063 mg/L 。

注：可用ORP確定NDTC              與重金屬離子的反應終結點，電勢降60毫伏（從＋60毫伏到—20毫伏）；

消耗量：每噸水需5％NDTC             1.7 L 。

3．2 電鍍業/綜合廢水

l   來自電鍍生產線的1L綜合漂洗廢水

（總Fe 140.2 mg/L、Ni²⁺ 15.6 mg/L、Cu²⁺ 20.93 mg/L、Zn²⁺ 30.4 mg/L、PH1.75）；

l   添加10 ％ 氫氧化鈉11.5 ml，調節PH6.5；

l   加入5 ％ NDTC         2.5 ml，攪拌反應5 min；

l   加入1.0 ‰ 聚丙稀酰胺0.3 ml，快速攪拌0.5 min，慢速攪拌1 min；

l   靜置3 min ，過濾棕黒色凝聚沉澱物，經NDTC   處理后濾出液PH為7.5、僅含總Fe 0.2 mg/L、Ni²⁺ 0.18 mg/L、Cu²⁺ 0.2 mg/L、Zn²⁺ 0.064 mg/L 。

注：可用ORP確定NDTC   與重金屬離子的反應終結點，電勢降100毫伏（從＋160毫伏到＋60毫伏）；

消耗量：每噸水需5％NDTC          2.5 L 。

3．3 電子工業/印製線路板

l   來自印製線路生產線的1L廢水

（ Cu²⁺ 607.52 mg/L、Ni²⁺ 40.3 mg/L、乙二胺四乙酸鈉 1200毫克/L、PH2.23）；

l   添加10 ％ 氫氧化鈉10.5 ml，調節PH5.8；

l   加入5 ％ NDTC         22.0 ml，攪拌反應5 min；

l   加入1.0 ‰ 聚丙稀酰胺0.5 ml，快速攪拌0.5 min，慢速攪拌1 min；

l   靜置3 min ，過濾褐色凝聚沉澱物，經NDTC   處理后濾出液PH為6.6、僅含Ni²⁺ 0.26 mg/L、