我国每年排放含铬电镀废水约17亿立方米[1]。 Cr元素，特别是Cr6+，是一种致癌物质，被列为国家一级有害物质[2]。 目前，许多电镀厂采用化学还原沉淀法。 去除电镀废水中的Cr，并向电镀废水中添加还原剂，使Cr全部以+3价态存在，Cr3+在碱性条件下可形成Cr(OH)3沉淀。 但由于Cr(OH)3的存在，Cr6+的溶解度较小且难以完全还原，导致废水中铬的去除变得困难[3]。 2008年，我国颁布了《电镀污染物排放标准》（-2008），进一步提高了电镀废水排放标准。 从调查来看，依靠单一的化学还原沉淀法处理电镀废水很难达到新标准。
基于FeSO4具有一定的絮凝作用，作者提出采用微滤膜技术对化学还原沉淀处理后的电镀废水进行深度处理。 以FeSO4为还原剂，将废水中的Cr6+转化为Cr3+，调节pH，形成Cr(OH)3沉淀，同时铁离子发生水解，形成Fe(OH)2、Fe(OH) )3与其他絮凝剂并用具有较强的絮凝吸附作用。 该网捕获 Cr3+、Cr6+ 和悬浮液中的部分上清液。 Cr(OH)3颗粒状态在絮凝阶段辅以较低流量曝气，促进颗粒间接触，提高絮凝效率。 然后用0.1μm微滤膜截留絮体，进行膜分离处理，以达到进一步的效果。 去除Cr的目的。
1 实验部分
实验所用电镀废水取自江苏省常州市广汇电镀厂。 其pH=1.75，总Cr 59 mg/L，Cr6+ 36.8 mg/L。
1.1 主要仪器和试剂
仪器：原子吸收分光光度计，日本岛津公司； 微滤膜组件，天津天谋公司； A6410六连杆搅拌机，武汉美宇公司。
试剂：七水硫酸亚铁、高锰酸钾、二苯卡巴肼等，上海化学试剂三厂，分析纯。
实验废水：采用质量浓度500 mg/L的模拟含铬电镀废水。 可根据实验需要适当稀释。
1.2 实验内容
确定FeSO4还原沉淀废水中Cr时的最佳投加量、pH、初始浓度等； 确定微滤膜的最佳曝气流量； 考察化学沉淀-微滤膜组合工艺处理真实含铬电镀废水的效果。 实验中通过测量处理前后溶液中Cr6+和总Cr含量的变化来确定Cr的去除率。 Cr6+的测定采用二苯卡巴肼法，总Cr的测定采用原子吸收分光光度法。
首先，通过正交实验确定了化学沉淀的近似最佳条件：FeSO4投加质量浓度2 500 mg/L，还原pH=5，沉淀pH=10，电镀废水中铬的初始质量浓度150 mg/L，然后根据需要改变实验条件，考察各因素对处理效果的影响。
2 结果与讨论
2.1 FeSO4·7H2O用量对Cr6+还原的影响
要将样液中的Cr6+全部转化为Cr3+，理论上需要m(FeSO4·7H2O):m(Cr6+)=16:1，但实际添加的FeSO4·7H2O应高于理论值[4]。 本实验中，当m(FeSO4·7H2O):m(Cr6+)=20:1时，Cr3+的量不再增加。 由此可以判断，合适的m(FeSO4·7H2O):m(Cr6+)=20:1。
2.2 pH对Cr6+还原的影响
在碱性条件下，Cr由-转变为CrO42-，氧化性能会大大减弱。 因此，还原反应溶液的环境首先应呈酸性[5]。
固定m(FeSO4·7H2O):m(Cr6+)=20:1，改变溶液的pH值，测定pH值对Cr6+还原的影响。 实验观察表明，当pH≈1.0时，废水呈浅绿色，并开始生成Cr3+； 而pH值为2.0。 当pH≈4.0时，废水呈黄色并有少量沉淀，并生成少量Fe(OH)3沉淀； 当pH值约4时，约98%的Cr6+转化为Cr3+。 此时Cr3+水解沉淀，促进Cr6+转化； 但当pH>5时，溶液中CrO42-含量增加，由-转化而来，不利于Cr6+的氧化和还原。 由此可以确定本实验的最佳还原pH范围应为3.5~5.0。
2.3 沉淀pH对总铬去除效果影响实验
固定m(FeSO4·7H2O):m(Cr6+)=20:1，调节废水pH至3.5~5.0，待Cr6+完全转化为Cr3+后，再次调节pH，使Cr3+完全生成Cr(OH) 3.降水量，并测定降水量。 反应过程中pH值对总铬去除率的影响。 结果表明，当pH4.0时，Cr(OH)3沉淀开始形成。 这说明提高pH有利于沉淀的形成，但当pH>10时，Cr(OH)3沉淀开始溶解，因为Cr(OH)3是两性化合物，如果pH太高， Cr(OH)3 将被转化。 实验结果表明，转化为Cr3+后，总铬去除的最佳pH值约为9，即沉淀pH值约为9。
2.4 Cr6+初始浓度对总Cr去除效果的影响
固定m(FeSO4·7H2O):m(Cr6+)=20:1，调节废水pH至3.5~5.0，沉淀pH≈9，改变废水中Cr6+初始浓度，考察初始浓度的影响Cr6+浓度对总Cr去除效果的影响。 结果见图1。
从图1可以看出，当Cr6+初始质量浓度在0～400 mg/L之间时，总Cr去除效果受浓度变化影响不大。 也就是说，在此试验范围内，废水中的大部分Cr可以通过FeSO4还原沉淀去除。
2.5 0.1μm微滤膜的去除Cr效果
取Cr6+质量浓度为100 mg/L的实验废水600 mL，调节废水pH至3.5~5.0，然后按m(FeSO4·7H2O)：m(Cr6+)向溶液中添加FeSO4·7H2O =20:1。 放入六联搅拌机中，以200 r/min搅拌20分钟，使氧化还原反应充分进行，调节水样pH值至≈9。然后将搅拌杯置于搅拌机上，快速搅拌5至10分钟，最后静置30分钟。 min，提取上清液，通过0.1μm微滤膜处理，测定水中Cr6+和总Cr。 经检测，上清液中Cr6+和总Cr的质量浓度分别为0.12和2.1 mg/L，且经过0.1μm微滤膜过滤后，出水中未检出Cr6+，总Cr含量较之前显着降低。经过化学沉淀处理后，达到0.44 mg/L，表明0.1 μm微滤膜对Fe凝胶吸附的Cr6+、Cr3+和Cr3+有负面影响。 Cr(OH)3具有良好的拦截效果。
2.6 曝气量对出水总Cr的影响
在与2.5相同的实验条件下，增加曝气处理。 曝气量对出水总Cr含量的影响如图2所示。
曝气可以加速反应物的混合和接触，有利于加强絮凝效果，形成粒径较大的絮凝物[6]。 但考虑到曝气量大于0.2 m3/h，总Cr含量下降缓慢。 而且，增加曝气量会增加运行成本。 同时发现，当曝气量增大到一定程度时，反应器内较强的气流可能会阻碍水分子向膜表面的迁移，导致膜通量下降。 综合考虑，本文试验采用曝气流量0.2 m3/h。
3 对实际电镀废水的处理效果
采用化学沉淀-微滤法处理实际含铬电镀废水。 实验流程如图3所示，各环节参数均为上述实验得到的最佳值。 结果如表1所示。
从表1可以看出，该组合工艺对实际含铬电镀废水中的Cr有非常明显的去除效果。 处理后废水中Cr6+和总Cr均符合《电镀污染物排放标准》（GB 21900-2008）的要求。 详细内容请参见更多相关技术文档。
4。结论
通过实验确定化学沉淀-微滤膜组合工艺的最佳操作参数为：m(FeSO4·7H2O):m(Cr6+)=20:1，还原pH为3.5~5.0，生成沉淀pH ≈9，选择膜孔径为0.1μm的微滤膜，曝气量为0.2m3/h，反洗时间为10分钟。 在优化工艺下，Cr6+和总Cr的去除率分别可达99.8%和98%，优于传统的化学还原法和直接膜过滤的去除效果。