含铬污水处理

日期: 2024-05-30 16:11:08|浏览: 80|编号: 70557

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含铬污水处理

原因报告

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水泥

水泥作为基础工业不可缺少的元素,应用于各个领域,而水泥中含有的六价铬也扩散到了各个地方,比如自来水处理池、我们居住的房屋等,随着六价铬逐渐向外渗出,水质就会受到污染。

饮用水

我们的饮用水中铬的含量虽然很少,但确实存在。铬在水中主要以六价铬和三价铬两种形态存在。其中六价铬的毒性较大,约为三价铬的100倍。六价铬主要以铬酸盐形态存在。

常用方法广播

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药物还原沉淀

还原沉淀法是目前广泛应用的一种处理含铬废水的方法。其基本原理是在酸性条件下向废水中加入还原剂,将Cr6+还原为Cr3+,再加入石灰或氢氧化钠,在碱性条件下生成氢氧化铬沉淀,去除铬离子。可选用的还原剂有:SO2、FeSO4、Fe等。还原沉淀法一次性投资小、运行费用低、处理效果好、操作管理简单,因此被广泛应用,但使用此法时,还原剂的选择是一个至关重要的问题。

SO2还原法

二氧化硫还原法原理

二氧化硫还原法设备简单,效果好,处理后六价铬含量可达0.1mg/L。但二氧化硫为有害气体,对操作人员有影响,处理池需通风,另外对设备腐蚀性强,铬酸不能直接回收。利用烟气中的二氧化硫处理含铬(六)废水,充分利用资源,以废治废,节省处理费用,但也存在上述问题。其反应原理为:

3SO2 + - + 2H+ = Cr3+ + 3SO42- + H2O

Cr3+ + 30H- = Cr(OH)3

二氧化硫法处理含铬废水步骤

(1)硫磺燃烧产生的二氧化硫通入废水中与水反应生成亚硫酸,废水中的六价铬被亚硫酸还原为三价铬,生成硫酸铬。

(2)用碱将废水中和至pH为8,使三价铬以氢氧化铬的形式析出;过量的亚硫酸被中和,生成亚硫酸钠,后者逐渐氧化为硫酸钠。

(3)废水送至横流沉淀池进行分离,上层澄清水排出,下层沉淀物在烘干场脱水,泥饼主要成分为铬的氢氧化物,还含有少量其他金属氢氧化物。采用二氧化硫作为还原剂处理含铬废水,除铬效果良好,当进水中六价铬含量为81~430.08mg/L时,出水中六价铬含量即可达到排放标准。此工艺基本实现了二氧化硫的闭路循环,废气中二氧化硫含量小于15mg/L。该工艺设备简单,操作方便,性能稳定,一次性投资少,占地面积小,易于启动,处理费用低,技术经济约束小。因此,一般小型企业(如乡镇企业)都可以采用二氧化硫处理含铬废水。

铁氧体法

铁氧体法实际上是硫酸亚铁法的发展。在含铬废水中加入废铁粉或硫酸亚铁,可使Cr6+还原为Cr3+,经加热、加碱、通空气搅拌后,成为铁氧体的组分。Cr3+则转化成类似尖晶石结构的铁氧体晶体而析出。铁氧体是指由铁离子、氧离子和其他金属离子组成的氧化物。具体反应为:

- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O

Fe2+ + Fe3+ + Cr3+ + O2 = Fe3+[Fe2+ Crx3+ Fe2+1-x]O4

铁氧体法不仅具有还原法的一般优点,而且还有自己的特点,即可以利用铬泥制作磁铁、半导体等,这样不仅可以使铬得到回收利用,而且减少了二次污染的发生,出水水质好,可以达到排放标准。但铁氧体法也存在着药剂用量大、能耗高、不能单独回收有用金属、处理成本高等缺点。

铁屑及铁粉的加工方法

由于铁屑、铁粉原料易得、价格低廉,对处理含六价铬等重金属废水效果显著。但此法耗酸量大(电镀厂可利用车间产生的废酸),污泥量大。铁屑处理含铬废水有多种作用:(1)还原。由于铁屑中含有杂质,其电位与铁不同,铁作为阳极溶解,放出电子变成二价铁离子,电子转移到阴极,被-和H+接受,变成Cr3+和H2,在阴极生成的二价铁离子还原-;(2)置换。废水中电位比铁正的金属离子与金属铁屑发生置换作用;(3)混凝。反应生成的氢氧化铁本身是混凝剂,有利于氢氧化铬等的最后沉淀;(4)中和。 由于反应中消耗了大量的酸,随着反应的进行pH值不断升高,导致Fe以氢氧化铁的形式析出;(5)吸附,通过X射线微区分析,在铁粉表面可以看到吸附的金属,因此认为铁粉具有吸附作用。

钡盐法

利用溶度积原理,在含铬废水中加入溶度积大于铬酸钡的钡盐或可溶性钡化合物,使铬酸根与钡离子生成溶度积很小的铬酸钡沉淀,从而除去铬酸根。废水中残留的Ba2+再经石膏过滤,生成硫酸钡沉淀,再用微孔过滤器分离[9]。反应式为:

BaCO3 + → + CO2 + H2O

Ba2+ +CaSO4 → BaSO4 + Ca2+

钡盐法的优点是工艺简单,效果好,处理后的水可用于电镀车间的水洗工序,并可回收铬酸再生BaCO3。其缺点是过滤所用的微孔塑料管加工比较复杂,易堵塞,清洗不便,处理工艺也比较复杂。

电解还原

电解还原法是铁阳极在直流电作用下不断溶解产生亚铁离子,在酸性条件下将Cr6+还原为Cr3+。

采用电解法处理含铬废水的优点是效果稳定可靠、操作管理简单、设备占地面积小,通过电解还可以降低废水中的重金属离子。缺点是电耗大、耗钢板,运行成本高,底泥的综合利用等问题有待进一步解决。

离子交换

离子交换法是通过离子交换器上的离子与水中的离子进行交换来去除水中的有害离子。离子交换树脂在水处理中应用十分广泛。含铬废水先调节pH值,使一部分Cr3+析出后再进行处理。废水通过H型阳离子交换树脂层,将废水中的阳离子交换成H+成为相应的酸,再通过OH型阴离子交换成OH-,与剩余的H+结合生成水。吸附饱和后的离子交换树脂用NaOH进行再生。

离子交换法的优点是处理效果好,废水可回用,可回收铬酸,特别适用于处理污染物浓度低、水量小、产水量要求高的废水。缺点是工艺相对复杂,所用树脂不同,工艺也不同;一次性投资大,占地面积大,运行费用高,材料成本高。因此,对于水量大的工业废水,此法在经济上不适用。

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