含铬废水处理综述 5页

铬化物含铬废水处理综述黄石振华化工有限公司蔡再华一、概述在铬盐生产和铬盐产品的使用过程中会产生大量含铬废水。为了保护环境，消除铬污染、经济高效地治理含铬废水、提高铬收率，国内外进行了大量的研究工作。根据含铬废水的浓度、杂质、水量等特征，结合当地资源，开发出了一系列实用技术。=、含铬废水处理方法简介(一)硫酸亚铁还原法1、基本原理在酸性条件下亚铁离子还原废水中的六价铬，并用石灰中和，形成氢氧化铬沉淀，化学反应式为：Na2Cr207十6FeS04+7H2S04。Cr2(S04)3十3Fe2(S04)3+Na2S04+7H20或2Na2Cr04+6FeS04十8H2S04_÷cr2(s04)3+3Fe2(S04)3十2Na2S04+8H20Cr2(S04)3+3Ca(oH)2_+2Cr(OH)3+3CaS042、工艺流程图。硫酸硫酸亚铁石灰乳狰水(Cr6+7时，可被溶解氧氧化，而后将三价铬氧化为六价铬，反应式：触媒S032-+02+OH一一一SXOyCr3++SXOy一一Cr6++SOd2一过量的亚硫酸盐也可与三价铬生成铬合物，使三价铬的沉淀分离性变差。因此必须在中和前进行预处理以除去过量的亚硫酸盐，其方法有：(1)在酸性条件下(PH<5-7)曝气0．5-5h，曝气产生的二氧化硫，用碱中和回收。(2)在中和前加入亚铁盐，亚铁离子与亚硫酸根生产稳定的络合物，使二价铁在碱性条件下也不会被溶解氧化为三价铁，此外所生成三价铬也会被二价铁还原，而防止六价铬产生。FeZ++XS032。-+Fe(S03)。-2x+2cr6++3Fe(S03)。-2x+2-+cr～3Fe(S03)。-2x+3亚铁添加量(以铁计)5-20mg／1(三)含硫代硫酸钠碱水还原法1、基本原理硫磺法或硫化钠法生产氢氧化铬产生的废碱水中含有大量的硫代硫酸钠及少量的亚硫酸钠、硫化钠等，在酸性条件下硫代硫酸钠可还原六价铬，经中和后生成氢氧化铬沉淀；将含铬废水与废碱水先混合还可利用硫化钠还原六价铬，并减少硫代硫酸钠的分解和二氧化铬，硫化氢的产生，减少二次污染。化学反应式为：8Na2Cr04+3Na2S203+17H2S04_÷4Cr2(S04)3十1iNa2S04+17H20cr2(s04)3+6NaOH_+20r(OH)3+3Na2S042、工艺条件还原反应Pll值：2-3硫代硫酸钠过量倍数：9-11倍(Cr6+<50ppm)5-7倍(Cr6+：50-250ppm)·323·n铬化物还原反应温度：>30℃中和PH值：7-8曝气时间：40min(四)二氧化硫处理法1、基本原理硫磺燃烧产生的二氧化硫气体或含高浓度二氧化硫尾气与水作用生成亚硫酸，与此同时含铬废水中的六价铬在酸性条件下被还原成三价铬，经中和后生成氢氧化铬沉淀；如果废水中含有其它重金属离子，可在中和前进行曝气处理，以防三价铬被氧化成六价铬，主要化学反应式如下：S+02-+S02tS02+H20。H2S03Na2Cr207+4H2S03-+Cr2(S04)3+Na2S04十4H20Cr2(S04)3+6NaOH-+2Cr(OH)3l十3Na2S042、工艺流程简图S023、工艺条件还原反应PH值：4-5投料比：Cr6+：s=11．35-1．48(重量比)还原时间：6-7min三级还原中和PH值：7-8(五)微生物治理法1、基本原理从电镀淤泥中分离的sR复合菌(SRI—SRV)，能耐高浓度的铬，并能高效还原六价铬和吸附三价铬。功级菌在培养池中通过加入专用生产剂使其不断生产繁殖，保障连续大规模用菌要求。菌液与含铬废水混合发生作用，将废水中的六价铬还原为三价铬，三价铬被菌体吸附沉淀除去，废水被净化，污泥中的重金属可以用微生龙活虎物或化学法回收，排放水可循环利用。由于微生物处理电镀等含铬废水工艺中微生物能不断快速繁殖，去除金属的量随生物量的增加而增加，工程运行的重要环节是保证功能菌生长状态良好以及调整好菌、废水比例。SR菌对铬的吸附量和去除率随菌废比变化，吸附量随菌量的增加而下降，但去除率逐渐升高，存在一个最佳菌废比。功能菌还有曲霉菌丝体等。2、工艺流程简图功能菌在培菌池中生长至对数生长期与废水混合反应，经微孔PE过滤器过滤，铬被除去废水被净化，水回用至培菌池使用，部分排放，污泥中三价铬回收利用。3、工艺条件菌液温度：3卜34℃‘二级处理工艺第一级菌废比：4：I第二菌比：0．5：1．I还原吸附时间：5-20min(六)电凝聚一电气浮废水净化法·324·n中国无机盐工业优秀论文集培养池1、基本原理在特殊电场的作用下，阳极金属溶解，产生金属离子，金属离子(如铝电极或铁电极的A13+或Fe3+)水解生成对废水中污染物具有很高活性的混凝剂、污染物则迅速地凝聚在所生成的铁氧体混凝剂上，形成絮状物。同时阴阳两级释放出大量气体，这些气体与废水中絮状物质相粘附而上浮，从而达到污水净化之目的。在电场作用下，废水中的污染物质和所生成的初生态的铁氧体混凝剂被极化，呈带电体。因此电凝过程是不可逆的，故凝聚速度快，凝聚效率较高。在电凝聚电浮过程中，阳极产生初生态氧具有强烈的氧化作用，用于含铬污水处理使用铬继续保持六价铬状态，并对生活污水能起到氧化、消毒、除臭作用。2、工艺流程废水狰水污泥—◆对含铬废水可选用铝阳极电凝聚一一电气浮后得到的铝铬凝聚物经浓缩后送鞣革剂生产工段生产含铬铝鞣剂。3、主要工艺条件及技术参数进水PH值：5．5-7进水cr6+浓度：≤200mg／l(连续操作)’≤500mg／l(间歇操作)介质含量(so。2’、cl-、金属离子)：50-IOOmg／l电耗：0．5度／吨废水3-4度／公斤cr6+电极消耗：15克／吨废水(七)液膜法1、基本原理膜溶剂石腊、载体三辛胺、稳定剂Span-80与1％NaOH溶液混合制成乳液、膜溶剂、载体、稳定剂组成乳液的膜相、Na0H溶液为乳液的内水相：乳液与含铬废水混合乳液膜相中的载体有机胺或铵盐可与废水中六价铬结合成较稳定的络合物。2R。N+H。Cr。0，一一(R3NH)2Cr20，或(R3NH)2X+H2Cr20，一一(R3NH)2Cr20，生成的络合物在一定的条件下又可分解生成有机胺(铵盐)和六价铬。(R3NH)2Cr207+4NaOH一——2R3N+Na2Cr04+3H20或(R3NH)2Cr207+H2S04————(R3NH)2S04+H2Cr207因此，控制内、外水相PH值和其它操作条件，用有机胺或铵盐作载体对水中六价铬进行液膜分离，可使六价铬从外水相转移到内水相，从而达到去除并回收六价铬的目的。·325·n铬化物2、工艺流程简图膜溶剂稳定剂载体内水相3、工艺条件(1)乳液组成：膜溶剂石腊40％载体三辛胺3—4％(2)乳液制备：混合时间S-7min(3)反应条件：混合时间15min(4)乳液与废水比例：>0．2(5)废水含铬浓度：≤350ppm4、除铬效果(1)六价铬去除率≥95鬈(2)六价铬回收率≥90％(3)净水含铬≤Sppm三、综述净水稳定剂Span一801％内水相12；NaOH60％搅拌速度2000r／min搅拌速度300一500r／min六价铬含铬废水处理有化学还原法、离子交换法、物理吸附法：微生物法、电化学法、液膜法。化学还原法使用的还原剂有硫酸亚铁、氯化亚铁、亚硫酸盐、硫代硫酸钠、焦亚硫酸钠(Na。S，0；)、二氧化硫、水合肼(N。H．·H。0)。物理吸附法有活性碳吸附、多孔煤吸附、碳化硅吸附、丙酮萃取、邻苯二甲酸一苯一乙醇溶剂萃取等。离子交换法所用树脂有H型弱酸性阳离子树脂、H型强酸性阳离子树脂、OH型弱碱性阴离子树脂。上述含铬废水的处理方法各有特点，选用什么方法要根据含铬废水的特性，结合当地的资源条件和企业的实际情况而定。铬盐生产和使用单位首先选择合理的工艺路线把含铬废水的产生量降低最低水平，产生的含铬废水尽量采取综合利用的办法进行消化，以提高铬资源的利用率。在有条件的情况下应尽可能走以污治污的途径，以其达到经济高效的目的。如生产氢氧化铬产生的含硫代硫酸钠废碱水、钡盐废水、硫酸亚铁废水、造纸废水等与含铬废水综合处理就可大大降低总的治理费用。铬盐生产企业含铬废水主要来自红矾钠和铬酸酐工序。铬渣渗出水和含铬雨水。在含铬废水治理时首先要实现清污分流，使含铬废水与无铬废水彻底分开。含铬废水闭路循环利用，用于真空蒸发的喷射冷却水、中和过滤洗涤水、熟料浸取水、铬酐洗锅、淋锅水、产品深稀释用水。只要工艺操作上严格控制、工艺含铬废水通过闭路循环利用系统基本可实现内部平衡而不外排。需要处理的含铬废水只是含铬雨水等地面泾流水。这样，就可大大减轻含铬废水处理的压力，降低治理费用。参考文献：成思危、丁巽、杨春荣铬盐生产工艺铬盐通讯1988年第3期铬盐工业1996年第2期水处理技术1997年第3期注：此文在2003年青岛会议上交流·326．