含鉻污水處理

還原沉淀法是目前應(yīng)用較為廣泛的含鉻廢水處理方法?；驹硎窃谒嵝詶l件下向廢水中加入還原劑，將Cr6+還原成Cr3+，然后再加入石灰或氫氧化鈉，使其在堿性條件下生成氫氧化鉻沉淀，從而去除鉻離子?？勺鳛檫€原劑的有:SO2、FeSO4 、Na2SO3、NaHSO3、Fe等。還原沉淀法具有一次性投資小、運(yùn)行費(fèi)用低、處理效果好、操作管理簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用，但在采用此方法時(shí)，還原劑的選擇是至關(guān)重要的一個(gè)問題。

二氧化硫還原法的原理

二氧化硫還原法設(shè)備簡(jiǎn)單、效果較好，處理后六價(jià)鉻含量可達(dá)到0.l mg/L 。但二氧化硫是有害氣體，對(duì)操作人員有影響，處理池需用通風(fēng)沒備，另外對(duì)設(shè)備腐蝕性較大，不能直接回收鉻酸。煙道氣中的二氧化硫處理含鉻(VI)廢水，充分利用資源，以廢治廢，節(jié)約了處理成本，但也同樣存在以上的問題。其反應(yīng)原理為:

3SO2 + Cr2O7 + 2H = Cr + 3SO4+ H2O

Cr + 30H= Cr(OH)3

二氧化硫法處理含鉻廢水的步驟

1) 將硫磺燃燒產(chǎn)生的二氧化硫通入廢水中，與水作用生成亞硫酸,廢水中六價(jià)鉻被亞硫酸還原為三價(jià)鉻，生成硫酸鉻。

2)用堿中和廢水，使其pH值為8，使三價(jià)鉻以氫氧化鉻的形式沉淀下來;過量的亞硫酸被中和生成亞硫酸鈉，并逐漸被氧化成硫酸鈉。

3) 將廢水送入平流式沉淀池中進(jìn)行分離，上部澄清水排放，下部沉淀經(jīng)干化場(chǎng)脫水，泥餅的主要成分為氫氧化鉻，此外還含有少量其他金屬氫氧化物。用二氧化硫作還原劑,處理含鉻廢水,除鉻效果好，進(jìn)水中六價(jià)鉻含量為81~430. 08 mg/L時(shí)，出水中六價(jià)鉻含量均能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。該工藝基本上實(shí)現(xiàn)了二氧化硫的閉路循環(huán)，排放尾氣中二氧化硫的含量小于15mg/L。該工藝設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、性能穩(wěn)定、一次投資省、占地面積小、容易上馬，處理費(fèi)用低、技術(shù)經(jīng)濟(jì)等條件約束小。所以一般小型的企業(yè)(如鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè))可以采用二氧化硫法處理含鉻廢水。

鐵氧體法實(shí)際上是硫酸亞鐵法的發(fā)展，向含鉻廢水中投加廢鐵粉或硫酸亞鐵時(shí)，Cr 可被還原成Cr。再加熱、加堿、通過空氣攪拌，便成為鐵氧體的組成部分，Cr3+轉(zhuǎn)化成類似尖晶石結(jié)構(gòu)的鐵氧體晶體而沉淀。鐵氧體是指具有鐵離子、氧離子及其他金屬離子所組成的氧化物。其具體反應(yīng)為:

Cr2O7 + 6Fe + 14H = 2Cr + 6Fe + 7H2O

Fe + Fe + Cr + O2 = Fe[Fe Crx Fe1-x]O4

鐵氧體法不僅具有還原法的一般優(yōu)點(diǎn)，還有其特點(diǎn)，即鉻污泥可制作磁體和半導(dǎo)體，這樣不但使鉻得以回收利用，又減少了二次污染的發(fā)生，出水水質(zhì)好，能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。但是，鐵氧體法也有試劑投量大，能耗較高，不能單獨(dú)回收有用金屬，處理成本較高的缺點(diǎn)。

鐵屑鐵粉由于原料易得，價(jià)格便宜，處理含鉻(VI)等重金屬?gòu)U水效果較好，但該法要消耗較多的酸(電鍍廠可用車間生產(chǎn)的廢酸)，同時(shí)污泥量較大，鐵屑處理含鉻廢水有多種作用:(1)還原作用，由于鐵屑中含有雜質(zhì)，它們與鐵的電位不同，鐵作為陽極溶解，給出電子成為二價(jià)鐵離子，電子轉(zhuǎn)移到陰極被Cr2O7和H接受成為Cr和H2 ,陰極生成的二價(jià)鐵離子叉將Cr2O7還原;(2)置換作用，廢水中電位比鐵正的金屬離子與金屬鐵屑粉末發(fā)生置換作用;(3)凝聚作用，反應(yīng)生成的氫氧化鐵本身就是一種凝聚劑，有利于最后氫氧化鉻等的沉降;(4)中和作用，由于反應(yīng)中要消耗太量的酸，隨著反應(yīng)進(jìn)行PH值不斷升高，使Fe呈氫氧化鐵析出;(5)吸附作用，經(jīng)X射線微量分析，在鐵粉表面可見到吸附的金屬，因此認(rèn)為鐵粉具有吸附作用。

利用溶解積原理，向含鉻廢水中投加溶度積比鉻酸鋇大的鋇鹽或鋇的易溶化合物，使鉻酸根與鋇離子形成溶度積很小的鉻酸鋇沉淀而將鉻酸根除去。廢水中殘余Ba再通過石膏過濾，形成硫酸鋇沉淀，再利用微孔過濾器分離沉淀物[9]。反應(yīng)式是:

BaCO3 + H2CrO4→ BaCrO4+ CO2 + H2O

Ba +CaSO4 → BaSO4 + Ca

鋇鹽法優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，效果好，處理后的水可用于電鍍車間水洗工序，還可回收鉻酸，復(fù)生BaCO3;其缺點(diǎn)是過濾用的微孔塑料管加工比較復(fù)雜，容易阻塞，清洗不便，處理工藝流程較為復(fù)雜。

電解還原法是鐵陽極在直流電作用下，不斷溶解產(chǎn)生亞鐵離子，在酸性條件下，將Cr還原為Cr。

用電解法處理含鉻廢水，優(yōu)點(diǎn)是效果穩(wěn)定可靠，操作管理簡(jiǎn)單，設(shè)備占地面積小，廢水中的重金屬離子也能通過電解有所降低。缺點(diǎn)是耗電量較大，消耗鋼板，運(yùn)行費(fèi)用較高，沉渣綜合利用等問題有待進(jìn)一步解決。

離子交換法是借助于離子交換劑上的離子和水中的離子進(jìn)行交換反應(yīng)除去水中有害離子。目前在水處理中廣泛使用的是離子交換樹脂。對(duì)含鉻廢水先調(diào)pH值，沉淀一部分Cr后再行處理。將廢水通過H型陽離子交換樹脂層，使廢水中的陽離子交換成H而變成相應(yīng)的酸，然后再通過OH型陰離子交換成OH，與留下的H結(jié)合生成水。吸附飽和后的離子交換樹脂，用NaOH進(jìn)行再生。

離子交換法的優(yōu)點(diǎn)是處理效果好，廢水可回用，并可回收鉻酸。尤其適用于處理污染物濃度低、水量小、出水要求高的廢水。缺點(diǎn)是工藝較為復(fù)雜，且使用的樹脂不同，工藝也不同;一次投資較大，占地面積大，運(yùn)行費(fèi)用高，材料成本高，因此對(duì)于水量很大的工業(yè)廢水，該法在經(jīng)濟(jì)上不適用。

作為基礎(chǔ)工業(yè)不可缺少的元素，水泥被應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域中，而水泥中含有的六價(jià)鉻也就隨之?dāng)U散，如自來水處理池、我們居住的房屋等各個(gè)地方。隨著六價(jià)鉻逐漸向外浸出，水質(zhì)就會(huì)受到污染。

在我們的生活飲用水中，雖然存在的量較少，但卻是含鉻;鉻在水中多以六價(jià)鉻和三價(jià)鉻兩種態(tài)形式出現(xiàn)，其中毒性較強(qiáng)的是六價(jià)鉻,大約是三價(jià)鉻的100倍,六價(jià)鉻又主要以鉻酸鹽的形式存在。

1.作液-固\分離的過濾介質(zhì)。

已成為用于葡萄糖生產(chǎn)上糖液與活性炭的分離過濾;四環(huán)素生產(chǎn)上晶體過濾;感光膠片生產(chǎn)上硫酸鋇的過濾;含鉻污水處理中氫氧化鉻或鉻酸鋇的過濾;含鋅廢水處理中的氫氧化鋅的過濾，含鉛廢水的鉛粉過濾，化學(xué)纖維生產(chǎn)中酸浴與硫磺過濾;立德粉生產(chǎn)中硫酸鋇與硫化鋇的過濾等等，總之，凡0.3微米以上的固體微粒，均可過濾。

2.作液體澄清過濾介質(zhì)

已成功地用于醫(yī)藥工業(yè)針劑生產(chǎn)上針劑洗瓶水過濾;雙氧水生產(chǎn)上水質(zhì)凈化過濾，電鍍工業(yè)中電鍍液凈化過濾;抗菌素生產(chǎn)上發(fā)酵濾液復(fù)濾;葡萄糖生產(chǎn)上糖液凈化過濾;電滲析水的凈化過程;晴綸生產(chǎn)上的液體過濾等等?？傊捎糜诟鞣N液體的凈化過濾，過渡精度高，濾液很清。

3.作氣體分離灰塵、水滴及油滴的過濾介質(zhì)

已成功地用于三聚氰胺生產(chǎn)上的氨分離灰塵、水滴及油滴的過濾;醫(yī)藥工業(yè)針劑生產(chǎn)上壓縮空氣凈化過濾;手表生產(chǎn)上空氣分離灰塵的過濾;總之，可用于各種氣體分離固體、油滴與水滴等異物的凈化過濾。

4.液-液分離的過濾介質(zhì)

可用于過濾廢水中的油滴等異物，過濾后廢水中含油量只有2ppm左右，大大低于國(guó)家規(guī)定的指標(biāo)。

5.化工行業(yè)生產(chǎn)上液體產(chǎn)品、液體原料、液體中間體的精密過濾

如硫酸硅、雙氧水、酒精、液堿、硫酸、磷酸、甲醇、乙醇、丙酮、硫酸鋁、無鐵硫酸鋁、氯仿、雙氯氨、氯化氫、聚合氧化鋁、結(jié)晶鹽、硫磺酸浴、硫氰酸鈉等過濾。粉末活性炭、鍋爐用水、煤礦過濾煤廢水可回收利用，板框過濾、離心機(jī)后等精密過濾。

重金屬?gòu)U水，如電鍍廢水、線路板廢水、三鹽基硫酸鉛、銅、鐵紅、鐵黃、含鋅、銅板紙生產(chǎn)中的氯化鋅，含鎘、銅、鉻、鎳、鉛等離子廢水，采用化學(xué)法，經(jīng)PE微孔管過濾可達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)。

化工廢水、灑精、白紙張、染料、制革等廢水處理;如硝基苯酸鈉，五氧化二釩、炭黑、醋酸鉛、硫酸鋁、硫酸錳等過濾，以及催化劑、碳酸鈉、聚苯乙烯等化工產(chǎn)品回收。含氟、含硫、含酸、含油黃磷廢水處理。生產(chǎn)流程及"三廢"治理中固液分離、液體澄清、曝氣、鼓泡、抽氧等工藝。以及目前國(guó)內(nèi)外家庭用、集體用凈化裝置中的粗液、精濾，獲得很好的社會(huì)效益。