含铬废水处理工艺设计方案.doc
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1、含铬废水处理工艺设计通过查阅资料，电镀行业处理含铬废水最常用的方法是还原法和电解法，工艺成熟，运行效果良好，但近来也研究了许多其他方法，综合比较就会发现这些方法也各有优缺点，作为新方法，都有各自的借鉴之处。现将目前查到的电镀生产线含铬废水处理资料归纳如下：1、还原沉淀法化学还原法利用硫酸亚铁、亚硫酸盐、二氧化硫等还原剂将废水中的六价铬还原为三价铬离子，加碱调节pH值，使三价铬形成氢氧化铬沉淀而被去除。此法设备投资和运行费用较低，主要用于间歇处理。常用的处理工艺是在第一反应槽中用硫酸调节废水的pH值至23，然后加入还原剂，在下一反应槽中用NaOH或Ca(OH)2调节废水的pH值至78，生成C
2、Cr(OH)3沉淀，再投加混凝剂去除Cr(OH)3沉淀。改进后的工艺是直接将硫酸亚铁投加到第一反应池中，用NaOH或Ca(OH)2调节pH值至78，生成Cr(OH)3沉淀，再投加混凝剂去除Cr(OH)3沉淀。采用该技术后，含铬废水日处理量为，废水中铬含量为10mg/l。该技术适用于含铬工业废水的处理。有报道还提到采用聚合氯化铝铁处理电镀含铬废水。聚合氯化铝铁兼有传统絮凝剂PAC、PFC的优点，形成的絮体大而重，沉降速度快。出水色度优于聚合氯化铁，浊度去除效果及絮凝沉降性能优于聚合氯化铝，具体报告内容附在文末。2.电解沉淀过滤1.工艺流程概述电镀含铬废水首先通过筛网去除
3、较大的悬浮物在重力作用下流至调节池，使水量、水质达到平衡，再由泵送至电解槽进行电解。电解过程中，阳极铁板溶解为亚铁离子，在酸性条件下，亚铁离子将六价铬离子还原为三价铬离子。同时由于阴极板上有氢气的析出，使废水的pH值逐渐升高，最后趋于中性，此时Cr3+、Fe3+以氢氧化物形式析出。电解后的出水先经过初沉池，再连续经过（废水由上而下）两级沉淀过滤池。第一级滤池内有填料：木炭、焦炭、矿渣；第二级滤池内有填料：无烟煤、石英砂。污水中的沉淀物经滤池填料过滤吸附，出水流入排水检查井，经泵送入循环水池作为冷却水，过滤所用的木炭、焦炭、无烟煤、炉渣等定期收集混合后送至锅炉房。2.主要设备
4、调节池1个；初沉池1个，沉淀过滤池2个；循环水箱1个；动力控制柜1个，电解池、电解电源、电解电压；水泵5台。3、结果与分析某电镀厂电镀废水处理设备在正常工作状态下，以不同的时间间隔多次取样，采用电解沉淀过滤工艺处理电镀含铬废水后回用。过滤池内的填料定期集中送锅炉房混合燃烧，达到综合处理电镀含铬废水的目的。虽然这种处理技术可靠、操作简单，但有几个方面应注意：a)需定期更换极板；b)在一定的酸性介质中，氢氧化铬可能会重新溶解；c)沉淀过滤池内的填料必须定期处理，并焚烧彻底，否则会造成二次污染。可见加强处理设施的管理十分重要。4.结论1
5.)本处理工艺能彻底处理电镀含铬废水，滤池内填料定期均匀处理，不会造成二次污染，处理后清水全部回用，可节约水资源，经济效益明显。2)本工艺投资小，技术成熟，运行稳定可靠，操作方便，易于管理，适用于不同规模的电镀生产企业。三、国内外其他含铬废水处理方法研究进展1.1生物法生物法处理含铬废水近几年在国内外开始。生物法是处理电镀废水的高科技生物技术，适用于大、中、小型电镀厂的废水处理，实用价值大，易于推广。SRB菌（硫酸盐还原菌）、SR系列复合功能菌、SR复合能量菌、脱硫菌、脱色菌（Bac.）、支链动物胶原蛋白（
6. a)酵母菌、毛状假单胞菌、荧光假单胞菌、乳酸链球菌、阴沟肠杆菌、铬酸盐还原菌等的研究。从过去单一菌种到现在多菌种联合使用，废水处理走向了清洁无污染处理道路。电镀废水与其他工业废料、人粪便混合，以石灰为混凝剂，再进行化学混凝沉淀处理。研究表明，混合活性污泥的生物处理法，可以去除Cr6+和Cr3+，NO3被氧化成NO3-，已用于处理埃及轻型汽车公司的含铬废水9。电镀废水的生物处理技术依靠人工培养的功能菌，具有静电吸附、酶催化转化、络合、絮凝、包合共沉淀和pH缓冲等作用。该方法操作简单，设备安全可靠，排放水用于细菌培养和
7、其他用途；且污泥量少，且污泥中的金属得到回收利用；实现清洁生产，无污水、废渣排放。投资少，能耗低，运行费用低。1.2膜分离法膜分离法采用选择透过性膜作为分离介质，当膜两侧有一定的推动力(如压力差、浓度差、电位差等)时，原料侧组分有选择地透过膜，达到分离去除有害组分的目的。目前工业上应用较成熟的工艺有电渗析、反渗透、超滤、液膜等。其他方法如膜生物反应器、微滤等尚处于基础理论研究阶段，尚未在工业上应用。电渗析是在直流电场作用下，以电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性净化废水的方法。反渗透是在一定的外压作用下，利用溶剂的扩散实现分离的方法；超滤也是在静压差的驱动下，实现溶质分离的膜方法。
8、工艺流程。液膜有无载体液膜、有载体液膜、浸渍液膜等。当液膜分散在电镀废水中时，移动载体在膜外相界面选择性地络合重金属离子，然后在液膜中扩散，在内膜界面解络，重金属离子进入膜内相富集，移动载体又回到膜外相界面。此过程连续进行，废水得到净化。膜分离的优点：能量转化率高、装置简单、操作方便、容易控制、分离效率高。但投资较大，运行费用高，膜的寿命短。主要用于回收金等高附加值物质。电镀行业漂洗水的回收是电渗析在废水处理中的主要应用。水和金属离子可得到充分回收利用。整个过程可在高温和较宽的pH值下操作，回收液浓度可大大提高。缺点是只能用于回收离子组分。液膜法处理含铬废水，离子载体为TBP（
9.磷酸三丁酯)为膜稳定剂。该工艺操作方便，设备简单，原料廉价易得。也有选用非离子载体，如中性胺类，常用(三辛胺)，以2%为表面活性剂，选用六氯-1，3-丁二烯(19%)和聚丁二烯(74%)的混合物为溶剂。分离过程分为：萃取、反萃取等步骤10。近来，微滤也用于处理含重金属废水，可除去金属电镀等工业废水中的镉、铬等有毒重金属。1.3黄药法20世纪70年代，美国研制出一种新型难溶性重金属离子去除剂ISX，使用方便，水处理费用低廉。 ISX不仅能去除多种重金属离子，在酸性条件下还能将Cr6+还原为Cr3+，但稳定性较差；不溶性淀粉黄原酸酯对铬有良好的去除效果，去除率可达99%。
10、残渣稳定，不会造成二次污染。钟长庚等用秸秆代替淀粉制成秸秆黄药处理含铬废水，铬去除率高，易达标排放。研究者认为，秸秆黄药去除铬是黄药铬盐和氢氧化铬通过沉淀、吸附共同作用的结果，但黄药铬盐起主要作用。此法成本低廉，反应迅速，操作简单，不产生二次污染。1.4光催化法20，21光催化法是近年来迅速发展起来的一种处理水中污染物的新方法，特别是利用半导体作为催化剂处理水中有机污染物，已有很多报道。利用半导体氧化物(ZnO/TiO2)作为催化剂，以太阳光为光源，处理电镀含铬废水。经过太阳光照射90分钟（1182.5W/m2）后，六价铬被还原为三价铬，三价铬又以氢氧化铬的形式被除去。
11、去除率达99%以上。1.5槽边循环化学漂洗该技术是由美国ERG/Lancy公司和英国Ef公司共同开发的，所以又称朗西法。它是在电镀生产线后设置回收槽、化学循环漂洗槽和水循环漂洗槽，处理槽设在车间外。镀件在化学循环漂洗槽中用低浓度的还原剂(亚硫酸氢钠或水合肼)漂洗，使带出液还原90%，然后镀件进入水漂洗槽，化学漂洗后的溶液不断流回处理槽，不断循环。在处理槽内进行碱沉淀，其污泥排放周期很长。广州电气科学研究所开发了三种适用于各类电镀废水的槽边循环化学冲洗处理工艺，水回用率高达95%，且具有投加量少、污泥量少、纯度高等优点。有时也利用
12.槽边循环与车间循环相结合。1.6水泥基固化法处理中和废渣对于暂时无法处理的有毒废物，可采用固化技术，将有害危险物质转化为无害物质，进行最终处置。这样，可以防止废渣的有毒离子在自然条件下再次进入水体或土壤，造成二次污染。当然，这样处理的水泥固化块中六价铬的浸出率很低。2电镀含铬废液、污泥的综合利用由于电镀含铬老化废液有害物质含量高，成分复杂，因此，在综合利用前，应将各种废液单独处理、分类处理。对于含磷酸、酸、碱的锌钝化液、铜钝化液、铝电解抛光液，用以调节pH值；对于阴离子交换树脂，只需转化即可。 2.1利用铬泥生产明矾钠在高温碱性介质中，三价铬被空气除去。
13.氧化，同时污泥中所含的铁、锌等转化成相应的可溶性盐类。当用水萃取碱性熔体时，大部分铁分解成Fe(OH)3沉淀而除去。滤液酸化至pH为4，即转化为，利用溶解度差异，分别结晶析出。利用高温碱性铬氧化污泥制备钠红矾的条件为n()n(Cr2O3)=3.01.0，温度780，时间2.5h，铬转化率在85%以上。2.2生产铬黄用纯碱作沉淀剂，除去电镀废液中的杂质金属离子，再用净化后的电镀废液代替部分钠红矾，生产出铅铬黄。将饱和溶液加入电镀液中后，调节pH为8.5～9.5。过滤，滤液备用。
14、在碱性条件下，用H2O2将滤渣中的Cr3+氧化为Cr6+，然后过滤，滤液与上述滤液混合，滤液与硝酸铅溶液及添加剂在5060℃下反应1h，再经过滤、洗涤，除去氯化物、硫酸盐等可溶性杂质，经干燥、粉碎后即得成品铅铬黄。利用电镀废液生产铅铬黄，不仅解决了污染问题，而且回收了电镀废液中的铬，经测算，若平均每年处理电镀废液200t，回收钠矾18t，则年收入可达4万元以上，效益十分可观。 2.3液体铬鞣剂及皮革鞣剂的生产碱式硫酸铬含铬废液先用氢氧化钠除去金属离子杂质，控制pH为5.5～6.0，然后过滤，滤液备用，污泥用铁酸盐进行无害化处理，再向滤液中加入还原剂葡萄糖，将其还原为Cr(OH
15.）SO4在100条件下进一步聚合，碱度为40%时分子式为4Cr(OH)3˙3Cr2(SO4)3，为铬鞣剂。河北省无极县某皮革厂利用电镀含铬废水生产液体铬鞣剂，按日产液体铬鞣剂5吨计算，日利润可达6000元以上。可见利用含铬废水生产铬鞣剂的经济效益十分显著。另外，含铬污泥可与碳粉混合，经高温煅烧，得到金属铬。由于含铬污泥是电镀车间污泥的主要类型，因此，污泥的回收利用，根据不同的电镀处理方法而不同。电解污泥：（1）作为中温转化催化剂的原料；（2）作为铁铬红颜料的原料。化学污泥：（1）回收氢氧化铬；（2）回收三氧化铬抛光膏。铁氧体污泥作为磁性材料原料等。3结语以上介绍的含铬废水的处理方法及资源利用，有的已经实现工业化，有的还处于实验室基础研究阶段。实际使用中不一定局限于上述处理方法，可以把上述几种处理方法联合使用。从环境保护的角度考虑，人们将抛弃传统的化学方法，而选择微生物法、膜分离法等。微生物法将代表21世纪电镀含铬废水处理方法的发展趋势。可以预见，在不久的将来，微生物法将得到更加广泛的应用。6