含鉻污水處理常用方法
時間: 2014-07-23 11:38:29 來源: 東莞市海韻水處理科技有限公司
藥劑還原沉淀法是目前應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、運行費用低、處理效果好、操作管理簡便的優(yōu)點，因而得到廣泛應用，但在采用此方法時，還原劑的選擇是至關(guān)重要的一個問題。
SO2還原法
二氧化硫還原法的原理
二氧化硫還原法設(shè)備簡單、效果較好，處理后六價鉻含量可達到0.l mg/L 。但二氧化硫是有害氣體，對操作人員有影響，處理池需用通風沒備，另外對設(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。其反應原理為：
3SO2 + Cr2O72- + 2H+ = Cr3+ + 3SO42- + H2O
Cr3+ + 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,廢水中六價鉻被亞硫酸還原為三價鉻，生成硫酸鉻。
2)用堿中和廢水，使其pH值為8，使三價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行分離，上部澄清水排放，下部沉淀經(jīng)干化場脫水，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，進水中六價鉻含量為81～430. 08 mg/L時，出水中六價鉻含量均能達到排放標準。該工藝基本上實現(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，處理費用低、技術(shù)經(jīng)濟等條件約束小。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
鐵氧體法實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，Cr6+ 可被還原成Cr3+。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。其具體反應為：
Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O
Fe2+ + Fe3+ + Cr3+ + O2 = Fe3+[Fe2+ Crx3+ Fe2+1-x]O4
鐵氧體法不僅具有還原法的一般優(yōu)點，還有其特點，即鉻污泥可制作磁體和半導體，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，能達到排放標準。但是，鐵氧體法也有試劑投量大，能耗較高，不能單獨回收有用金屬，處理成本較高的缺點。
鐵屑鐵粉處理法
鐵屑鐵粉由于原料易得，價格便宜，處理含鉻(VI)等重金屬廢水效果較好，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，給出電子成為二價鐵離子，電子轉(zhuǎn)移到陰極被Cr2O72-和H+接受成為Cr3+和H2 ,陰極生成的二價鐵離子叉將Cr2O72-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，由于反應中要消耗太量的酸，隨著反應進行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，因此認為鐵粉具有吸附作用。
鋇鹽法
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Ba2+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。反應式是：
BaCO3 + H2CrO4→ BaCrO4+ CO2 + H2O
Ba2+ +CaSO4 → BaSO4 + Ca2+
鋇鹽法優(yōu)點是工藝簡單，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，復生BaCO3；其缺點是過濾用的微孔塑料管加工比較復雜，容易阻塞，清洗不便，處理工藝流程較為復雜。
電解還原法
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Cr6+還原為Cr3+。
用電解法處理含鉻廢水，優(yōu)點是效果穩(wěn)定可靠，操作管理簡單，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。缺點是耗電量較大，消耗鋼板，運行費用較高，沉渣綜合利用等問題有待進一步解決。
離子交換法
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行交換反應除去水中有害離子。目前在水處理中廣泛使用的是離子交換樹脂。對含鉻廢水先調(diào)pH值，沉淀一部分Cr3+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進行再生。
離子交換法的優(yōu)點是處理效果好，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。缺點是工藝較為復雜，且使用的樹脂不同，工藝也不同；一次投資較大，占地面積大，運行費用高，材料成本高，因此對于水量很大的工業(yè)廢水，該法在經(jīng)濟上不適用。
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