六價(jià)鉻廢水處理
六價(jià)鉻廢水及危害
鉻是一種銀白色的堅(jiān)硬金屬。主要以金屬鉻、三價(jià)鉻和六價(jià)鉻三種形式出現(xiàn)。所有鉻的化合物都有毒性,其中六價(jià)鉻毒性最大。六價(jià)鉻為吞入性毒物/吸入性極毒物,皮膚接觸可能導(dǎo)致敏感;更可能造成遺傳性基因缺陷,吸入可能致癌,對(duì)環(huán)境有持久危險(xiǎn)性。過(guò)量的(超過(guò)10ppm)六價(jià)鉻對(duì)水生物有致死作用。實(shí)驗(yàn)顯示受污染飲用水中的六價(jià)鉻可致癌。六價(jià)鉻化合物常用于電鍍、制革等,動(dòng)物喝下含有六價(jià)鉻的水后,六價(jià)鉻會(huì)被體內(nèi)許多組織和器官的細(xì)胞吸收。
六價(jià)鉻廢水主要來(lái)源:
鉻及其化臺(tái)物在工業(yè)上應(yīng)用廣泛,冶金、化工、礦物工程、電鍍、制鉻、顏料、制藥、輕工紡織、鉻鹽及鉻化物的生產(chǎn)等一系列行業(yè),都會(huì)產(chǎn)生大量的含鉻廢水。
電鍍廠:1.廢電渡液 2.鍍件漂洗水 3.酸洗廢水 4.堿洗除油廢水5.其它廢水
六價(jià)鉻廢水處理方法
1·氧化還原法處理六價(jià)鉻廢水
氧化還原法是指投加還原劑將六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻,最后適當(dāng)提高pH值,生成Cr(OH)3沉淀,再作沉淀分離的方法。通常還原形成三價(jià)鉻后,與其他重金屬離子一起沉淀。
1.1 六價(jià)鉻的存在形式
1.2 常用還原劑及其反應(yīng)式
(1) 亞硫酸氫鈉(NaHSO3)
與六價(jià)鉻的投藥比≥4∶1,其反應(yīng)式為:2H2Cr2O7+6NaHSO3+6HCl=2Cr2(SO4)3+6NaCl+8H2O(1)
(2)硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)
與六價(jià)鉻的投藥比≥16∶1,生成大量鐵污泥,早已被淘汰
(3)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)
與六價(jià)鉻的投藥比≥3∶1,其反應(yīng)與亞硫酸氫鈉的相同,原因是:
(4)水合肼(N2H4·H2O)
純品與六價(jià)鉻的投藥比略大于1,工業(yè)售品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般在40%左右,其反應(yīng)式為:
鍍鉻后若采用水合肼作槽邊處理法處理后,污泥中鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)39.2%,便于回收利用。
(5)其他固體還原劑
其他固體還原劑還有硫代硫酸鈉、亞硫酸鈉、連二亞硫酸鈉等。但考慮購(gòu)買方便因素,現(xiàn)多采用焦亞硫酸鈉。
1.3 還原pH值與沉淀時(shí)間
1.3.1 還原pH值
上述還原反應(yīng)都要消耗大量H+,因而還原pH值應(yīng)在2.5~3.0以下。pH值越低,還原速率越快,還原六價(jià)鉻越徹底;當(dāng)pH值高時(shí),投藥比加大,殘存還原劑會(huì)造成排水COD上升而超標(biāo)。還原前大量投酸,而沉淀重金屬又要大量投堿(特別對(duì)中和沉淀法),僅此一項(xiàng)就提高了廢水處理的成本(特別對(duì)六價(jià)鉻的質(zhì)量濃度本不高的混合廢水)。
1.3.2 沉淀時(shí)間
當(dāng)pH值為2.5時(shí),用焦亞硫酸鈉以投藥比3∶1進(jìn)行反應(yīng),然后用NaOH調(diào)高溶液的pH值至6.7~7.0,當(dāng)六價(jià)鉻的質(zhì)量濃度為3g/L時(shí),沉淀時(shí)間為36min;當(dāng)六價(jià)鉻的質(zhì)量濃度≤0.5g/L時(shí),為4min。故用于處理廢液,總耗時(shí)長(zhǎng)。
1.4 氫氧化鉻穩(wěn)定存在的條件
1.4.1 適當(dāng)?shù)膒H值
三價(jià)鉻形成Cr(OH)3的pH值下限為5.6。但其為兩性氫氧化物,當(dāng)pH值≥12時(shí)開(kāi)始復(fù)溶,至15時(shí)完全溶解。復(fù)溶生成亞鉻酸鹽或生成配合物:
因此,在調(diào)高pH值時(shí),應(yīng)防止局部pH值過(guò)高而使總鉻超標(biāo)。
1.4.2 污泥處置法處理六價(jià)鉻廢水
存放污泥時(shí),不得接觸酸或堿。當(dāng)將電鍍污泥摻與燒磚時(shí),只能燒制青磚;燒制紅磚時(shí)為氧化焰,會(huì)將三價(jià)鉻氧化為六價(jià)鉻。
1.5 還原時(shí)的自動(dòng)測(cè)控
當(dāng)需對(duì)投加還原劑的質(zhì)量濃度作自動(dòng)測(cè)控時(shí),用ORP計(jì)(氧化還原電位差計(jì))。在pH值為2.5時(shí),測(cè)控ORP值為250mV。具體參見(jiàn)http://www.dowater.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
1.6 用亞硫酸氫鈉時(shí)的副反應(yīng)
當(dāng)用亞硫酸氫鈉或焦亞硫酸鈉作還原劑時(shí),會(huì)有下述反應(yīng)發(fā)生:
生成的二氧化硫溶于水后可對(duì)六價(jià)鉻再起還原作用:
但若二氧化硫以氣體形式逸出,則會(huì)污染空氣,甚至產(chǎn)生酸雨。二氧化硫是否呈氣體逸出,取決于其在水中的溶解度,液溫越高、局部濃度越大,越易逸出。故在投加還原劑時(shí),應(yīng)在攪拌條件下,緩慢投加。
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