含铬废水处理方案铬

含铬废水处理方案铬（共8篇）

含铬废水处理方案铬 篇1

典型含铬废水处理方案 概述

铝型材加工过程中，会产生各种有害废水，主要污染物质是酸、碱和各种金属离子。这三种废水的水质差异较大，废水中主要污染物质的种类大不相同，相应的处理方法也不同。其中，喷涂车间排出的废水中，含有国家《污水综合排放标准》(GB8978-l996)中从严控制的污染物质——重金属离子铬，必须单独处理。

本文主要介绍我们为国内某铝材厂喷涂车间设计的含铬废水处理系统，处理后的废水水质达到了国家规定的一级排放标准，经厂区排水管网直接排人附近河流。2 废水处理工艺

2．1 废水水量、水质和排放标准

喷涂车间的总排水量为12m/h。为减少投资降低含铬废水的处理规模，对喷涂车间排出的性质不同的废水分别进行治理，即将生产线前段化学处理排出的酸碱废水与氧化车间酸碱废水合并处理，对铬化槽以后排出的含铬废水单独处理。这样一来，须处理的含铬废水水量减少为5m/h。该工程的含铬废水水质及需要达到的排放标准如表1所示。2．2废水处理工艺

含铬废水中的主要污染物是铬离子，适合采用物理化学方法处理。由于重金属离子铬对水体和鱼类养殖危害极大，国家环保部门对此类污染物从严控制，因此含铬废水的处理原则是确保稳定达标。在含铬废水的处理过程中，溶解态的六价铬离子会转变成固体物质从水中沉淀分离出来，产生的含铬污泥属于危险废弃物，需要运到危险废弃物处置中心单独处理，不能随便填埋。因此，应当尽量减少含铬污泥的产量并避免含铬污泥污染其它污泥，以降低污泥处理的费用，减少运行成本。废水处理工艺流程如图1所示。

因为含铬废水的处理水量较小，而对处理后的水质稳定达标要求很高，故本设计采用序批的间歇方式进行处理。采用三座含铬废水综合处理槽，每座槽都具有储存、调节、还原、中和、絮凝、沉淀的作用。从喷涂车间来的含铬废水进入吸水池，由提升泵依次送入三座综合处理槽，在槽中均和水质、水量之后，与加入的还原剂进行充分的还原反应，然后向槽中投人中和剂进行中和，中和后的废水再与加入的絮凝剂进行絮凝混合、反应，静止沉淀。理想的沉淀条件保证了固、液的有效分离。

综合处理槽排泥后，清水由过滤泵送入机械过滤器、活性炭吸附塔，过滤和吸附之后的出水可回用于生产或排入厂区排水管网。

沉淀之后的污泥定期排入含铬污泥池，然后由污泥泵送入厢式压滤机压成泥饼，泥饼作为含重金属的危险废弃物送往专门的处置场所。厢式压滤机排出的滤液和机械过滤器、活性炭吸附塔排出的反冲洗废水都返回含铬废水吸水池进行再次处理。

以下对各主要处理工序进行详细说明。2．2．1 储存调节、还原反应工序

储存调节的作用，一是临时存放喷涂车间送来的含铬废水，二是均和水质、调节水量。

六价铬与还原剂的反应效果是影响铬去除的关键因素之一。稳定而适当的pH值和充足的反应时间是反应顺利进行的必要保障。本设计采用间歇处理方式，对控制还原反应稳定进行是有利的。在综合处理槽中设有pH在线自动监测系统和酸投加系统，以保证废水的pH值满足设计要求。

为减少污泥量，采用亚硫酸钠作为还原剂，并利用硫酸调节废水的pH值。2．2．2 中和处理工序

充分还原之后，在综合处理槽中投入碱性中和剂。根据pH在线自动监测系统调整并显示废水的pH值，以保证水中的重金属离子形成沉淀的最佳pH值，使废水中的三价铬转化为固体氢氧化物析出，同时还需要保证出水的pH值达标和废水絮凝反应的最佳pH值范围。

为减少含铬污泥量，本设计采用工业烧碱作为碱性中和剂。2．2．3絮凝沉淀处理工序

中和反应生成的金属氢氧化物颗粒细小，单纯依靠重力沉淀很困难，必须投加混凝剂和絮凝剂。在絮凝沉淀处理工序，经中和处理之后的废水与投入的混凝剂和絮凝剂进行充分的混合、反应，使废水中的悬浮物形成粗大的矾花之后，进行沉淀处理。在完全静止的情况下沉淀，具有处理效果好、生产效率高、药剂用量少等优点。

沉淀之后的综合处理槽中泥水分离，上部是清澈的废水，下部是沉淀的污泥。此时首先将槽中的污泥排入污泥池，然后用过滤泵将槽中清水送往过滤吸附处理单元。腾空的综合处理槽进入下一个处理周期。2．2．4过滤吸附处理

过滤吸附处理单元由机械过滤器和活性炭吸附塔两部分组成，是含铬废水处理的把关环节，用来进一步降低废水中铬含量，确保处理后的水质符合要求。针对该工程待处理的含铬废水而言，活性炭对六价铬具有十分优异的优先吸附能力，去除六价铬的能力很强，并且可以同时去除三价铬；活性炭免去了离子交换树脂再生和再生废液处理的诸多麻烦。因此，设计中采用活性炭吸附塔作为含铬废水处理的把关工艺；机械过滤器用来保护活性炭吸附塔免受悬浮物的堵塞。

过滤器和吸附塔的反冲洗排水含有大量的悬浮物，可返回含铬废水调节反应池进行再次处理。

2．3 废水处理设施

主要处理设施及其规格数量见表2 处理效果

该工程2002年底投产，至今已经过一年半的运行。实测数据表明，废水水量为4-8m/h，初始废水中Cr含量为100-180mg/L(平均150 mg/L)；经过上述处理，沉淀后的出水中Cr

6+6+

6+3的含量为0．5～1．5mg/L，Cr的总含量为1．0～2．5mg/L；过滤吸附后的出水中Cr的含量为0．05～0．2mg/L，Cr的总含量为0．5～1．0mg/L，出水水质满足国家排放标准的要求。

实际操作表明，还原反应的效果对出水中的Cr含量和Cr的总含量影响较大。pH值的控制和充足的反应时间可以确保将六价铬充分地还原成三价铬，从而给下一步的处理打下基础。4 结语

① 采用本文所述的处理工艺可以保证含铬废水的稳定达标排放；

② 实践表明，充分而完善的还原反应是六价铬达标排放的必要条件，在设计时应予重视； ③ 过滤和吸附处理是整套系统的把关工序，对减小水质、保证废水的稳定达标排放十分关键；

④ 应重视含重金属污泥的二次污染。设计中应充分考虑特殊污泥的处置问题，确定合理的处理工艺，避免实际远行时给业主造成困扰

一、含铬废水的来源 1．金属生产中：

铬渣是重铬酸钠，金属铬生产中排出的废渣。铬渣外观有黄、黑、赭等颜色，大多呈粉末状。渣中含有镁、钙、硅、铁、铝和没有反应的三氧化二铬。2．水泥中：

水泥作为基础工业的“食粮”应用于各个领域，其中的六价铬也就随着扩散至自来水的处理池、我们居住的房屋等各个地方。铬元素在水泥中的存在状态不同，其中，六价铬逐渐向外浸出，对水质有影响。3．生活饮用水：

生活饮用水含有少量的铬，主要来自于工业废水,冶金,耐火材料,化工,电镀,制革等工废料，6+水中以六价铬和三价铬良种价态形式出现，六价铬的毒性较强,约为三价铬的100倍,六价铬又主要以铬酸盐的形式存在。

二、含铬废水处理常用方法 1．药剂还原沉淀法

还原沉淀法是目前应用较为广泛的含铬废水处理方法。基本原理是在酸性条件下向废水中加入还原剂，将Cr6+还原成Cr3+，然后再加入石灰或氢氧化钠，使其在碱性条件下生成氢氧化铬沉淀，从而去除铬离子。可作为还原剂的有：SO2、FeSO4、Na2SO3、NaHSO3、Fe等。还原沉淀法具有一次性投资小、运行费用低、处理效果好、操作管理简便的优点，因而得到广泛应用，但在采用此方法时，还原剂的选择是至关重要的一个问题。2．SO2还原法

2.1 二氧化硫还原法设备简单、效果较好，处理后六价铬含量可达到0.l mg／L。但二氧化硫是有害气体，对操作人员有影响，处理池需用通风没备，另外对设备腐蚀性较大，不能直接回收铬酸。烟道气中的二氧化硫处理含铬(VI)废水，充分利用资源，以废治废，节约了处理成本，但也同样存在以上的问题。其反应原理为： 3SO2 + Cr2O72-+ 2H+ = Cr3+ + 3SO42-+ H20 Cr3+ + 30H-= Cr(OH)3↓ 2.2 工艺流程图如图所示：

2.3 二氧化硫法处理含铬废水的步骤

1）将硫磺燃烧产生的二氧化硫通入废水中,与水作用生成亚硫酸,废水中六价铬被亚硫酸还原为三价铬,生成硫酸铬。

2）用碱中和废水,使其pH值为8,使三价铬以氢氧化铬的形式沉淀下来;过量的亚硫酸被中和生成亚硫酸钠,并逐渐被氧化成硫酸钠。

3）将废水送入平流式沉淀池中进行分离,上部澄清水排放,下部沉淀经干化场脱水,泥饼的主要成分为氢氧化铬,此外还含有少量其他金属氢氧化物。用二氧化硫作还原剂,处理含铬废水,除铬效果好,进水中六价铬含量为81～430.08 mg/L时,出水中六价铬含量均能达到排放标准。该工艺基本上实现了二氧化硫的闭路循环,排放尾气中二氧化硫的含量小于15mg/L。该工艺设备简单、操作方便、性能稳定、一次投资省、占地面积小、容易上马,处理费用低、技术经济等条件约束小。所以一般小型的企业(如乡镇企业)可以采用二氧化硫法处理含铬废水。3．铁氧体法

铁氧体法实际上是硫酸亚铁法的发展，向含铬废水中投加废铁粉或硫酸亚铁时，Cr6+ 可被还原成Cr3+。再加热、加碱、通过空气搅拌，便成为铁氧体的组成部分，Cr3+转化成类似尖晶石结构的铁氧体晶体而沉淀。铁氧体是指具有铁离子、氧离子及其他金属离子所组成的氧化物。其具体反应为：

Cr2O72-+ 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H20 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，还有其特点，即铬污泥可制作磁体和半导体，这样不但使铬得以回收利用，又减少了二次污染的发生，出水水质好，能达到排放标准。但是，铁氧体法也有试剂投量大，能耗较高，不能单独回收有用金属，处理成本较高的缺点。4．铁屑铁粉处理法

铁屑铁粉由于原料易得，价格便宜，处理含铬(VI)等重金属废水效果较好，但该法要消耗较多的酸(电镀厂可用车间生产的废酸)，同时污泥量较大，铁屑处理含铬废水有多种作用：(1)还原作用，由于铁屑中含有杂质，它们与铁的电位不同，铁作为阳极溶解，给出电子成为二价铁离子，电子转移到阴极被Cr2O72-和H+接受成为Cr3+和H2 ,阴极生成的二价铁离子叉将Cr2O72-还原；(2)置换作用，废水中电位比铁正的金属离子与金属铁屑粉末发生置换作用；(3)凝聚作用，反应生成的氢氧化铁本身就是一种凝聚剂，有利于最后氢氧化铬等的沉降；(4)中和作用，由于反应中要消耗太量的酸，随着反应进行PH值不断升高，使Fe呈氢氧化铁析出；(5)吸附作用，经X射线微量分析，在铁粉表面可见到吸附的金属，因此认为铁粉具有吸附作用。5．钡盐法

利用溶解积原理，向含铬废水中投加溶度积比铬酸钡大的钡盐或钡的易溶化合物，使铬酸根与钡离子形成溶度积很小的铬酸钡沉淀而将铬酸根除去。废水中残余Ba2+再通过石膏过滤，形成硫酸钡沉淀，再利用微孔过滤器分离沉淀物[9]。反应式是： BaCO3 + H2Cr04→ BaCrO4↓+ CO2 + H2O Ba2+ +CaSO4 → BaSO4↓ + Ca2+

钡盐法优点是工艺简单，效果好，处理后的水可用于电镀车间水洗工序，还可回收铬酸，复生BaCO3；其缺点是过滤用的微孔塑料管加工比较复杂，容易阻塞，清洗不便，处理工艺流程较为复杂。6．电解还原法

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+。

用电解法处理含铬废水，优点是效果稳定可靠，操作管理简单，设备占地面积小，废水中的重金属离子也能通过电解有所降低。缺点是耗电量较大，消耗钢板，运行费用较高，沉渣综合利用等问题有待进一步解决。7．离子交换法

离子交换法是借助于离子交换剂上的离子和水中的离子进行交换反应除去水中有害离子。目前在水处理中广泛使用的是离子交换树脂。对含铬废水先调pH值，沉淀一部分Cr3+后再行处理。将废水通过H型阳离子交换树脂层，使废水中的阳离子交换成H+而变成相应的酸，然后再通过OH型阴离子交换成OH-，与留下的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，并可回收铬酸。尤其适用于处理污染物浓度低、水量小、出水要求高的废水。缺点是工艺较为复杂，且使用的树脂不同，工艺也不同；一次投资较大，占地面积大，运行费用高，材料成本高，因此对于水量很大的工业废水，该法在经济上不适用。

三、含铬废水其他处理方法 1．生物法

生物法治理含铬废水，国内外都是近年来开始的。生物法是治理电镀废水的高新生物技术，适用于大、中、小型电镀厂的废水处理，具有重大的实用价值，易于推广。国内外对SRB菌(硫酸盐还原菌)、SR系列复合功能菌、SR复合能菌、脱硫孤菌、脱色杆菌(Bac.Dechromaticans)、生枝动胶菌(Zoolocaramiger a)、酵母菌、含糊假单胞菌、荧光假单胞菌、乳链球菌、阴沟肠杆菌、铬酸盐还原菌等进行研究，从过去的单一菌种到现在多菌种的联合使用，使废水的处理从此走向清洁、无污染的处理道路。将电镀废水与其它工业废弃物及人类粪便一起混合，用石灰作为凝结剂，然后进行化学—凝结—沉积处理。研究表明，与活性的淤泥混合的生物处理方法，能除去Cr6+和Cr3+，NO3氧化成NO3-.已用于埃及轻型车辆公司的含铬废水的处理.生物法处理电镀废水技术，是依靠人工培养的功能菌，它具有静电吸附作用、酶的催化转化作用、络合作用、絮凝作用、包藏共沉淀作用和对pH值的缓冲作用。该法操作简单，设备安全可靠，排放水用于培菌及其它使用；并且污泥量少，污泥中金属回收利用；实现了清洁生产、无污水和废渣排放。投资少，能耗低，运行费用少。2．膜分离法

膜分离法以选择性透过膜为分离介质，当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差等)时，原料侧组分选择性透过膜，以达到分离、除去有害组分的目的。目前，工业上应用的较为成熟的工艺为电渗析、反渗透、超滤、液膜。别的方法如膜生物反应器、微滤等尚处于基础理论研究阶段，尚未进行工业应用。电渗析法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，从而使废水得到净化。反渗透法是在一定的外加压力下，通过溶剂的扩散，从而实现分离。超滤法也是在静压差推动下进行溶质分离的膜过程。液膜包括无载体液膜、有载体液膜、含浸型液膜等。液膜分散于电镀废水时，流动载体在膜外相界面有选择地络合重金属离子，然后在液膜内扩散，在膜内界面上解络，重金属离子进入膜内相得到富集，流动载体返回膜外相界面，如此过程不断进行，废水得到净化。膜分离法的优点：能量转化率高，装置简单，操作容易，易控制、分离效率高。但投资大，运行费用高，薄膜的寿命短。主要用于回收附加值高的物质，如金等。电镀工业漂洗水的回收是电渗析在废液处理方面的主要应用，水和金属离子可达到全部循环利用，整个过程可在高温和更广的pH值条件下运行，且回收液浓度可大大提高，缺点为仅能用于回收离子组分。液膜法处理含铬废水，离子载体为TBP(磷酸三丁酯)，Span80为膜稳定剂，工艺操作方便，设备简单，原料价廉易得。也有选用非离子载体，如中性胺，常用Alanmine336(三辛胺)，用2%Span80作表面活性剂，选用六氯代1，3-丁二烯(19%)和聚丁二烯(74%)的混合物作溶剂，分离过程分为：萃取、反萃等步骤.近来，微滤也有用于处理含重金属废水，可去除金属电镀等工业废水中有毒的重金属如镉、铬等。3．黄原酸酯法

70年代，美国研制成新型不溶重金属离子去除剂ISX，使用方便，水处理费用低。ISX不仅能脱除多种重金属离子，而且在酸性条件下能将Cr6+还原为Cr3+，但稳定性差。不溶性淀粉黄原酸酯脱除铬的效果好，脱除率>99%，残渣稳定，不会引起二次污染。钟长庚等人用稻草代替淀粉制成稻草黄原酸酯，处理含铬废水，铬的脱除率高，很容易达到排放标准。研究者认为稻草黄原酸酯脱除铬是黄原酸铬盐、氢氧化铬通过沉淀、吸附几种过程共同起作用，但黄原酸铬盐起主要作用。此法成本低，反应迅速，操作简单，无二次污染。具体参见http://更多相关技术文档。4．光催化法

光催化法是近年来在处理水中污染物方面迅速发展起来的新方法，特别是利用半导体作催化剂处理水中有机污染物方面已有许多报道。以半导体氧化物(ZnO/TiO2)为催化剂，利用太阳光光源对电镀含铬废水加以处理，经90min太阳光照(1182.5W/m2)，使六价铬还原成三价铬，再以氢氧化铬形式除去三价铬，铬的去除率达99%以上。5．槽边循环化学漂洗

这一技术由美国ERG/Lancy公司和英国的Ef fluentTreatmentLancy公司开发，故也叫Lancy法。它是在电镀生产线后设回收槽、化学循环漂洗槽及水循环漂洗槽各一个，处理槽设在车间外面。镀件在化学循环漂洗槽中经低浓度的还原剂(亚硫酸氢钠或水合肼)漂洗，使90%的带出液被还原，然后镀件进入水漂洗槽，而化学漂洗后的溶液则连续流回处理槽，不断循环。加碱沉淀系在处理槽中进行，它的排泥周期很长.广州电器科学研究所开发了分别适用于各种电镀废水的三大类体系的槽边循环化学漂洗处理工艺，水回用率高达95%、具有投药少、污泥少且纯度高等优点。有时，用槽边循环和车间循环相结合。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，可以采用固化技术，将有害的危险物转变为非危险物的最终处置办法。这样，可避免废渣的有毒离子在自然条件下再次进入水体或土壤中，造成二次污染。当然，这样处理后的水泥固化块中的六价铬的浸出率是很低的。

含铬废水处理方案铬 篇2

关键词：含铬废水,防治,处理,利用

前言

鞣制是制革的关键工序,它是用鞣剂处理生皮而使其变成革的过程。目前制革厂普遍采用铬鞣法。但铬鞣时铬的利用率低,研究表明[1,2]:铬鞣剂利用率仅为60%~70%,铬鞣废液含铬量高达2000~4000 mg/L,30%~40%的铬盐未被皮吸收而直接进入废水中,对环境造成严重的污染。随着国家对环保要求的日渐升高,皮革工业的发展也受到更加严厉的环保政策的制约GB8978-1996标准规定,废水中总铬最高允许排放浓度为1.5mg/L,Cr(Ⅵ)为0.5 mg/L[3]。另一方面,我国铬资源短缺,我国是世界上最大的铬矿进口国;主要铬供应商看好中国市场的发展潜力,不会轻易在价格上让步,再加上一些中国铬矿进口国家由于自身对铬需求量逐渐加大,开始或建议出台政策限制铬矿出口,也导致价格的攀升[4,5]。综上,铬鞣废水的直接排放既严重污染环境,又造成了铬资源的浪费。于是各国政府和科研机构花费大量精力去寻找铬鞣剂的替代品,但至今仍未找到能与铬鞣剂鞣制性相媲美的鞣制材料[6];然而,探寻铬鞣废液的处理方法,将废液中的铬直接或间接回用于制革中达到循环利用的效果,能达到既能降低排放和污染,又能节省经济开支的目标。现将关于铬鞣废液的处理和利用的研究总结如下。

1 铬鞣废液的防治

在制革生产中所使用的铬鞣技术包括铬鞣和铬复鞣,为减轻对环境的污染应遵循的基本原则为:采用高吸收铬鞣和铬复鞣技术,尽可能提高皮革对铬的吸收率和降低铬的洗脱率。根据这一原则,应采取的措施有:(1)利用特殊结构的络合剂协助高吸收铬鞣;(2)取消铬复鞣或采用新的铬复鞣技术,提高复鞣时铬的结合率和减少在湿整饰工段铬的洗脱率;(3)使用少铬鞣和少铬复鞣技术,减少铬的使用量和排放量。通过采取以上措施,不仅可以降低铬鞣剂的使用量,而且可以降低铬鞣废液中的铬含量,利于铬鞣废液的处理和利用。

2 铬鞣废液的利用

无论从铬污染产生的源头采取任何措施降低铬鞣废液的产生,不可避免地还是会产生大量的铬鞣废液。对铬鞣废液进行利用,不仅可以解决铬污染的问题,而且还可以节约铬。传统的铬鞣废液处理方法一种是循环利用法,主要通过分离除杂后用于浸酸、鞣制、复鞣等;另一种是回收利用法,几十年来,国内外研究者对制革废液中铬的回收利用做了大量研究,从鞣制废水中分离铬的方法主要有碱沉淀法、吸附法、萃取法等。分离出来的各经过鞣性的恢复后用于鞣制和铬复鞣工艺中。

2.1 直接循环法

2.1.1 利用于浸酸工序

鞣制之后的含铬废水不直接排掉,而是经净化除杂,即加入部分化学物质除去废液中杂质。调节pH值,当铬废液的铬配合物组分变化达到平衡(由占主要的中低电荷组分变为高电荷组分)以后,再用于浸酸[7,8,9]。

2.1.2 利用于鞣制工序

铬鞣废液中的蛋白质和油脂如果不除去,直接循环使用会使蓝湿革色泽发暗,同时,由于回用次数增加,引起杂质的积累,影响成革产品质量,所以在回用之前需除去铬鞣废液中可溶性油脂、蛋白质和其他杂质。处理工艺为:废水→栅格→絮凝沉淀→过滤→调pH值→中水→鞣制。徐泠等[9]研究在一定的pH和温度条件下,用高分子聚酯药剂PNS絮凝,可使废液中的可溶性油脂、蛋白质和其它杂质形成絮凝颗粒沉淀,处理后的废铬液经调整后直接用于鞣革。同时测定分析处理后的水中的中性盐、铬含量和pH值,便于控制用于下一批生皮鞣制的中水中铬和酸等的加入量。

2.1.3 利用于复鞣工序

铬鞣废液经过处理后用于鞣制工序比较复杂,许晓红等人[10]开发了特殊配套助剂络合剂D,将铬鞣废液除去各种杂质后用于复鞣工序中。处理工艺为:将铬废液依次除固形物杂质、除油、pH调节处理后再用于复鞣,复鞣时加入络合剂D和部分新复鞣剂,络合剂D是铬鞣废液回用于复鞣工序配套的特殊材料,与废铬液同时使用有助于铬与皮的结合。此工艺循环在一次循环后废液中的Cr2O3含量低于0.1 g/L,可直接排放进入综合废水中。而且成革质量良好,与常规铬复鞣无明显差别,并且可以节约铬粉30%以上,减少含铬液排放量95%以上。

直接循环利用法操作简单,在有效利用铬鞣剂的同时可大量减少中性盐的消耗和排放,减少了铬鞣工艺中的用水量。但是废液中的可溶性油脂、胶原蛋白、中性盐等去除不够彻底,随着循环次数的增加从而影响成革的质量,比如铬皂、盐霜、不同的生产批次之间皮张颜色不一致等问题。而且由于制革过程中铬鞣的废水并不能够全部被循环利用,剩余部分必将被排掉,因此排放的铬废液中还至少有1~3 g/L的铬含量,达不到国家排放标准,且循环在经过五次利用之后将会对革的质量造成重大的影响,因此直接利用不能较为彻底的解决铬污染和铬的浪费。

2.2 间接循环法

铬鞣废液的间接循环法是通过处理从废液中提取出铬,然后对提取出的铬进行鞣性的回复后会用于鞣制或复鞣中,各方法的不同在于从铬鞣废液中提取铬的方式、手段。

2.2.1 碱沉淀法

一般来说,碱性物质均可作沉淀剂,但从铬泥纯度及循环铬液对成品革质量的影响等方面考虑,氢氧化钠和石灰协同使用效果理想。谭志侠等人[11]以氢氧化钠和石灰作沉淀剂,pH值控制在8.5~9.0,水解2 h用热水洗涤2次,杂质分离效率可达80%,回收铬的纯度可以保证鞣革工艺的要求。为有效提高废铬液中铬的去除效果,赵彤昕等人[12]用Fe SO4作为絮凝剂对铬废液进行处理,当pH控制在8.5时,总铬的去除率随Fe SO4投加量增大而增大,在Fe SO4投加量大于187.5mg/L时,总铬的去除率基本稳定在99%左右。且处理费用较Mg O低50%以上。得到的铬泥进行压滤处理,得到富铬污泥,目前富铬污泥的处理主要采用加浓硫酸得到碱式硫酸铬,然后重新用作铬鞣液使用。

在实际生产过程中,碱沉淀法回收的铬泥中,含有一定量的难以去除的可溶性油脂、蛋白质和其它杂质,无法进行回收利用或回用时会对皮革的质量产生不利影响;且pH值不容易控制,pH值过低,Cr3+沉淀不完全,pH值过高,Cr(OH)3沉淀会再次溶解,致使废液中的铬含量很难达到排放标准,沉淀操作时间较长。

2.2.2 离子交换法

采用离子交换树脂与废铬液反应,树脂上的正价离子与铬离子交换,使废液中的铬离子交换于树脂中。采用高浓度的H2SO4再生,得到含Cr3+较高的Cr2(SO4)3再生洗脱液,再按照制革工艺要求重新调整以后,回用于鞣制工段。Sevgi Kocaoba[13]使用离子交换树脂技术回收铬,得到最优条件为:铬离子的质量浓度为10 mg/L,pH值为5,搅拌时间20 min,树脂质量250 mg,铬回收率在99%以上。但是此法存在很多不足,由于高价金属离子很容易被交换树脂吸收,有时也很难被再生洗脱下来,而且所用的树脂要求热稳定性能要好,毒性和黏度要小,还要有一定的化学稳定性。且设备较复杂,操作工艺繁琐,投资较大,在一般的制革厂很难被采用。

2.2.3 吸附法

吸附回收的原理是利用吸附剂或者吸附材料的吸附性,将铬废液中的铬吸附出来,使得废水中的铬含量减少,再将吸附过后的材料中的铬通过解吸处理,从而达到回收废液中铬的目的。吸附法所采用的吸附剂分为单一吸附剂和复合吸附剂两类,单一的吸附剂(如合成活性炭吸附剂)很少应用。李增新等人[14]将膨润土与90%脱乙酰度壳聚糖的0.5%醋酸溶液按1∶1.2质量比混合,制成负载壳聚糖改性膨润土吸附剂,用于处理实验室含铬废液。在壳聚糖与膨润土质量比为0.04,吸附剂用量为40.0 g/L,废水中Cr3+质量浓度不大于50mg/L,pH值为4~6,吸附平衡时间为40 min的工艺条件时,Cr6+去除率为81%。与活性炭吸附法相比,膨润土-壳聚糖复合吸附剂吸附平衡时间短(约为1/2),且成本仅为活性炭吸附法的1/6。除上述复合吸附剂外,还有粘土-壳聚糖复合吸附剂,PAC、SA、SCA-1等。

吸附法的关键在于吸附过后的材料中的铬通过解吸处理,如果能够很好的脱出则铬回收率很高且吸附材料可以再次使用,但很多材料吸附后很难再解析,很多吸附过后的粘土只能用于建筑用途,达不到回收的目的。

2.2.4 萃取法

萃取法常有物理萃取和化学萃取两种方法,铬鞣废水经格栅、筛网过滤后,收集于贮液池,铬废液用萃取法回收并将废水循环利用。现阶段用萃取法回收铬存在两种思路,一种是用有机溶剂(铬的良溶剂且可与水在一定条件下发生相分离)在一定的技术条件下将铬废液中的铬萃取出来,再经过后处理用于新铬鞣剂的制取。另外一种是利用化学反应萃取剂(即在一定条件下,能够进入废液中Cr3+或其水合物内部并与其发生配位,形成稳定的配合物并发生相分离)。这两种萃取方法各有其优缺点。对于第一种方法,卫亚菲等人[15]曾将铬鞣废液泵入萃取设备中,与萃取剂逆流多级反应,使水中铬离子进入萃取设备中进行反萃取,将反萃取液用NaOH再生。这种方法的缺点在于很多萃取剂都属于有毒物质,使用生产不安全而且萃取剂的用量较大,投资较大不经济,因此很少使用。对于第二种方法,殷钟意等人[16]采用络合萃取法处理工业含铬废水,在不同pH、流速和接触时间等条件下,对含铬废水进行处理。结果表明,结果表明:采用络合萃取-碱沉淀法和氧化-络合萃取法两级处理能使高浓度铬盐生产废水的出水达到国家排放标准。但是此方法的缺点在于萃取后的络合物分离困难。

2.2.5 膜分离技术回收铬

液膜分离在国内主要用于Cr6+的分离,在Cr3+的回收利用中研究的很少,因此应用不是很广。而在国外,膜分离技术电渗析、反渗透、液膜法等技术的研究相对较多。液膜是一层很薄的液体膜,液膜分离体系的形成是:先将液膜材料与一种作为接受相的试剂水溶液混合,形成含有许多小水滴(内水相)的油包水乳状液,再将此水乳状液分散在水溶液连续相中,最后形成由外水相、膜相和内水相组成的“水包油包水”液膜分离体系。马勇等[17]的研究结果表明,反渗透膜可以有效地从铬鞣废水中分离出Cr3+;废水中盐的含量过高将影响Cr3+的去除率,当盐浓度低于5000 mg/L时,反渗透膜法可经济有效地从废铬液中分离回收Cr3+。这种方法用于处理铬废液得到的循环液效果较好,但是工艺过程较为复杂,技术含量较高,并且在国内研究较少,因此没有得到广泛的应用。

3 六价铬的处理

铬鞣废液中存在微量的六价铬,由于Cr6+在环境中易溶于水、迁移能力强且毒性大,所以要严格控制污水中的Cr6+含量。

3.1 微生物处理法

许友泽等[18]用从Cr污染土壤中分离筛选出的高效还原Cr6+的土著微生物Pannonibacter phragm itetus,通过摇瓶单因素实验对所筛选的土著微生物处理含Cr废水效果及影响因素进行研究。实验结果表明:最优的处理条件为废水Cr6+质量浓度为301.4 mg/L,细菌接种量为20%,反应温度为30℃,废水pH为10.0,震荡速率为100 r/min。模拟连续化工废水处理实验表明,在最佳优化条件下,处理后废水的色度、悬浮物以及细菌浓度分别为48倍、65 mg/L和60个/L,达到GB8978—1996《污水综合排放标准》。

3.2 电解法

电解法处理回收铬鞣废水中六价铬的应用在国内较为少见,仅停留在实验阶段。研究表明平均电流密度为0.085 A/cm2、常温条件下,电解还原方法处理工业含铬废水初始质量浓度不大于600 mg/L时,废液pH=3,反应时间确定为40 min,换极周期为10min,并且根据前期正交试验确定加入的Fe SO4比例为1∶1的反应条件下,可达到去除率在94%以上,出水浓度达到国家排放标准[19]。电解法的工艺比较简单,而且成本不是很高,只是要放大生产还需要很多技术的改进。

4 总结

含铬废水处理方案铬 篇3

【摘 要】结合实际的案例，介绍了铬盐厂含铬溶液泄漏事故的后续污染处理方案编制要点。

【关键词】含铬溶液；泄漏；编制要领

1.事故背景

某铬盐生产厂发生储料罐倾斜事故。事故发生后储料罐内溢出的含铬溶液流经厂内道路、车间，并顺地势流经厂前斜坡道，最终在厂前低洼处的汇水沟、坑洼处汇集。事发后该厂迅速启动应急预案，对厂外低洼处汇集的含铬溶液进行回收，对含铬溶液汇集处及所流经的沟渠、积水坑土壤进行了清洗并挖毁部分受污染的土壤，并组织员工对含铬溶液流经的道路用石灰覆盖吸附，而后进行清扫。在应急处置过程中该公司对泄漏的含铬溶液进行了有效的回收，并贮存在厂内事故水池；对厂外被污染的排洪沟泥土进行挖掘、收集，用封闭式翻斗车运到公司内原铬渣堆场，对泥土进行预处理后采用运输车辆送到解毒生产线的还原窑进行还原处置。对用做抢险物料的污染石灰暂堆存在原铬渣场平坦的场地内，和收集的泥土一起进行干法解毒处置。虽然该公司在事故发生后采取了有效的应急措施，有效的控制了事态的蔓延，最大限度的减少了对外环境的影响。但如何有效的对事故过程中所收集的废液、被污染的土壤、以及事故过程所涉及的其他被污染的物质进行有效的处理处置，使事故发生企业在事故发生后至正常生产前妥善的处理被污染的物质，做到有序、高效。

本文将结合以上案例情况，给出含铬溶液泄漏事故后续处理方的案编制要领。

2.事故后续处理处理方案编制要领

要领一、有效的识别事故后续处理所涉及的对象。

后续处理所涉及的物质包括：泄漏期间直接被污染物的物质、场所；应急处置过程中直接或间接接触的物质、设施、场所；处理处置各类设备、废物、场所所产生的污染物。具体如下：

（1）直接被污染对象。

①厂外含铬溶液流经、汇集区域的土壤。

②厂内含铬溶液流经的车间、厂内道路、下水道，含铬溶液流经区域所接触的材料、设备。

③发生事故的含铬溶液储罐、钢架、围堰。

（2）间接被污染对象。

间接污染对象主要是应急处置过程中所使用的直接或间接接触的物资及设备，具体包括：现场清理铁锹、扫把、挖掘机、吸污车、雨鞋、手套、口罩、编织袋等。

（3）处理处置各类设备、废物、场所所涉及的对象（产生的污染物）。

①各类设备、物资、场所清洗所产生的废水。

②各类废水处理所产生的污泥。

③各类设备、物资、场所清理所收集的浓缩液、回收液、废渣等固体废物。

④各类废物贮存、预处理、处理过程中所产生的含铬粉尘及烟气。

要领二、有效的制定处理措施及目标

要针对所有被污染的对象，处理措施一定要切实可行，处理后的目标一定要符合国家相关的环境保护标准。该铬盐厂的处理措施及目标如下：

（1）厂外被污染的土壤。

处理措施：对污染范围内的土壤进行清理，送现已回收的泥土临时堆存场暂存，然后送往干法解毒系统解毒。

处理目标：处理至泄漏液所流经区域、沟渠、积水坑所在地土壤的pH值、六价铬、总铬含量满足其周围土壤本底浓度。

（2）事故料罐、钢架。

处理措施：去除罐体受污染的保温材料，用清水清内外表后，清洗水送污水站处理，保温材料和包装物交危废处置中心。

处理目标：最终清洗水水质满足《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中一类排放标准。

（3）事故围堰池、积液槽。

处理措施：首先清除围堰内残料，收集并暂存至现已回收的含铬废液暂存池内，再用硫酸亚铁清洗围堰及地面，对清洗的水送厂内现有的含铬污水处理厂处置。

处理目的：最终清洗水水质满足《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中一类排放标准。

（4）现场回收的高浓度的含铬废水。

处理措施：对其进行蒸馏浓缩，回收废水中的NaCrO4、NaOH、Na2CO3，并对蒸馏冷凝液进行回收送现有含铬污水处理站进行处理。

处理目标：最大限度的回收废液中的铬酸盐，减少最终处理时进入环境中的Cr6+及总铬量。

（5）厂内受污染的地面（包括罐区地面、泄漏液所流经的车间内外地面、厂外硬化地面、废液暂存池）、设备、车间。

处理措施：首先用石灰将污染的道路覆盖吸附，而后清扫污染的道路，清理场内所有涉及区域内后被污染的砖石，将清出的杂物密闭送至已回收的泥土临时堆存场暂存，清扫后的地面用硫酸亚铁溶液进行清洗至地面没有残留物，后用拖布进行处理，清扫干净。将清洗水回收送现有含铬污水处理站进行处理。

处理目标：地面、车间、设备、设施最终清洗水水质满足《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中一类排放标准。

（6）下水道。

处理措施：人工清理污染范围内的含铬污泥，送现已回收的泥土临时堆存场暂存，送往干法解毒系统解毒。用稀释的硫酸亚铁溶液清洗污染的下水道，达标后并予以回收并送现有含铬废水处理站处理。

处理目标：下水道出水口水质满足《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中一类排放标准。

（7）现场应急所涉及物资（现场清理铁锹、扫把、潜水泵、自用和雇用装载机、挖掘机、吸污车、拉运泥土车辆、架子车、雨鞋）。

处理措施：在固定地点统一集中进行清洗，将清洗水回收送现有含铬污水处理站进行处理。

处理目标：最终清洗水水质满足《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中一类排放标准。

（8）应急手套、口罩、防渗膜、编制袋：

处理措施：统一回收，送危险废物处置中心。

处理目标：全部处置，不留后患。

（9）含铬废渣临时堆场。

处理措施：对场内临时堆存的废渣采取防尘及渗滤液收集措施。

处理目标：最终清理全部送干法解毒，不留后患。

（10）含铬废渣（现已收集的含铬泥土、含铬溶液泄漏后续污染处置过程中清理的被污染土壤、厂内外被污染区域清理所收集的废渣、污水处理站污泥、回收废液暂存池沉淀物以及其他后续处理过程中产生的废渣、污泥）。

处理措施：送现已回收的泥土临时堆存场暂存，送往干法解毒系统解毒，并对解毒渣进行固化处置。

处理目标：使其满足一般工业固体废物要求（浸出液中毒性浸出实验的浸出液中总铬浓度小于9mg/L、六价铬浓度小于3mg/L、钡浓度小于50mg/L）。

（11）含铬废水（包括蒸馏冷凝水、设备及地面冲洗水、下水道冲洗水以及后续处理过程中产生的其他地浓度含铬废水）。

处理措施：利用厂内现有的含铬污水处理站进行处理。

处理目标：处理后水质满足《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中一类排放标准。

要领三、要有明确的实施保障机构。

保障机构的组建，一方面可有效的确保污染后续处理措施的有效实施，最大限度的减少因含铬溶液泄漏后对人体、环境造成的影响，也可以使污染后续处理工作做到井然有序。该铬盐厂的保障机构组建及具体任务如下：

（1）总指挥部：①指挥全厂的废物清理、处置工作，协调各小组之间的配合关系；②负责筹备、划拨后续处理资金；③负责外围联络。

（2）财务组：负责保障后续处理的资金供给。

（3）外协组：负责联系解毒渣外委处理单位、环境监测单位。

（4）厂外污染泥土清理组：负责厂区外被污染的土壤的清理。

（5）厂外污染泥土的运输组：负责清理出的土壤的运输，管理好运输泥土及车辆，避免泥土遗散。

（6）污染土壤区域汇水面积下游雨水收集池建设组：负责雨水收集池的建设，确保收集池的质量。

（7）污水处理组：以现有的含铬废水处理系统为基础，进行全厂含铬废水的处理，并确保废水处理系统的正常、稳定运行。

（8）废液蒸发浓缩组：负责对现已回收的废液的蒸发浓缩以及未来各系统收集的废水中高浓度含铬废水的蒸发浓缩任务，并确保系统正常稳定运行，对出水水质负责，确保蒸发浓缩系统废水出水水质中Cr6+、总铬浓度满足厂内含铬废水处理站进水水质要求。

（9）干法解毒处理组：负责对现已收集的含铬泥土以及厂外清理的被污染泥土的解毒工作，确保干法解毒窑正常稳定运行，对干法解毒渣的质量负责，确保干法解毒渣的毒性浸出实验的浸出液中总铬浓度小于9mg/L、六价铬浓度小于3mg/L、钡浓度小于50mg/L，并对解毒后的废渣进行固化。确保原料预处理工序、回转窑烟尘达标排放。

（10）渣场维护管理组：负责收集及清理的被污染的泥土、废水处理站污泥、沉淀池污泥、现场清理的砖头瓦块堆存过程中的渗滤液收集以及废渣场的防风抑尘措施。

（11）设备、材料采购组：负责后续处理所需物资的采购及管理。

（12）临时设备架设、安装组：负责厂内临时管道的架设、安装、移挪，对临时设备的跑、冒、滴漏现象负责。

（13）厂内污泥、废渣、浓缩液收集转运贮存组：①负责污水处理站污泥、废水沉淀池污泥、被污染的砖头瓦块的收集工作，并将其送往含铬泥土临时堆场，确保收集、转运过程中废渣不遗漏；②负责对高浓度废水蒸发浓缩液的收集、已发生事故的储罐内残留液的清理及收集工作，确保将其转移至安全的设备内，并采取必要的跑、冒、滴、漏预防及收集措施。

（14）厂内雨水收集池建设组：建设厂内雨水收集池，确保降雨时及厂内地面清洗时厂内地面雨水、污水全部能进入此收集池内，避免清洗水及雨水外流，不造成二次污染。

（15）厂内被污染设备、地面清洗组：对废液所流经的区域、设备、现场清理工具、车辆的清洗工作，并有效收集清洗废水，确保废水不流出厂外，不造成二次污染。

（16）下水道清洗组：负责对被污染的下水道污泥的清理并进行清洗，并全部收集下水道出口的清洗水将其送往厂内含铬污水处理站，并进行排水实验，确保排水实验中下水道出水口水质中Cr6+、总铬浓度满足《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中一类排放标准要求。

（17）监测组：配合外委监测单位对污水处理站出水水质的监测、对干法解毒渣进行毒性浸出实验，收集并记录现场监测数据，判断出水水质是否达标、解毒渣是否为危险份废物，并决定是否需返回再处理。

（18）现场记录、资料收集整理及档案管理组：对各系统现场进行全过程跟踪，记录处理工艺、过程，制作纸质、电子文档，并收集其他与本次事故相关的资料、文件、会议记录等，将其逐一归档，以备后查。

（19）后勤保障组：负责全体员工的伙食。

（20）恶劣天气应急及应急组：①通过电视、网络24小时关注本地天气预报，提前做好应对大风天气的洒水设备及应对暴雨天气的被污染土地汇水面积雨水的收集，最大限度的减少大风天气的扬尘量并做好暴雨天气的雨水收集抢险工作。②应对后续处理过程中可能的突发事故。

3.小结

粉煤灰吸附法处理含铬废水 篇4

粉煤灰吸附法处理含铬废水

通过对含铬废水不同处理方法的比较,寻求一种较佳的处理方法,比较了化学还原沉淀法、吸附法处理含铬废水的机理以及在实际应用中存在的不足和局限性;通过试验用燃煤电厂的粉煤灰作处理剂,在最佳试验条件下,即粉煤灰的投加量为总铬质量的500倍时,调节吸附体系pH值在5.5～7.0,吸附作用时间为40 min时,去除率可达91.6%～95.6%,处理后的.废水总铬的质量浓度一般低于1.0mg/L,可达标排放.本法能较好地处理各类含铬废水,具有适用性广,效果明显,成本低廉,操作简易的特点,同时还具有以废治废,综合利用的特点.

作 者：陈任翔 CHEN Ren-xiang 作者单位：湘潭市环境保护监测站,湖南,湘潭,411104刊 名：工业用水与废水 ISTIC英文刊名：INDUSTRIAL WATER & WASTEWATER年，卷(期)：37(5)分类号：X703.1关键词：含铬废水 吸附处理 粉煤灰 废水处理

含铬废水处理方案铬 篇5

微电解-生物法处理含铬电镀废水的研究

采用微电解-生物法组合工艺处理含铬电镀废水,在实验过程中,电镀废水中的`重金属离子通过微电解法预处理可去除90%以上,剩余部分被后续工艺的微生物功能菌去除.实验结果表明:对Cr6+含量为50 mg/L,Cu2+含量为15mg/L,Ni2+含量为10 mg/L的废水,经处理后,重金属离子的净化率达99.9%,且无二次污染.

作 者：张子间 作者单位：山东理工大学资源与环境工程学院,淄博,255000刊 名：环境污染治理技术与设备 ISTIC PKU英文刊名：TECHNIQUES AND EQUIPMENT FOR ENVIRONMENTAL POLLUTION CONTROL年，卷(期)：20045(12)分类号：关键词：微电解 微生物 电镀废水

含铬废水处理方案铬 篇6

以砂石和活性炭作为填料,自制厌氧生物滤床系统,并对系统进行驯化,发现完成驯化后的`稳定系统具有良好的去铬(Ⅵ)能力.废水在系统中经过2 h运行,加入碳源的试验组与不加碳源的对照组的铬(Ⅵ)去除率分别为87.33%和66.31%.恒流泵最佳流量为47 mL/min,外加碳源后,铬(Ⅵ)的浓度由60 mg/L左右降到0.5 mg/L以下,需要4 h,而对照组需要14 h,铬(Ⅵ)浓度由64.66 mg/L提高到 75.53 mg/L时,对本系统负面影响甚微,提高到95.47 mg/L时,系统出水达标所需时间延长到7.5 h.本系统具有耐受一定程度的浓度冲击以及进一步驯化、提高处理负荷的潜力.

作 者：邓耀杰 许燕滨 高振宁 何超奕  作者单位：邓耀杰(中山市环境科学研究所,中山,528400)

许燕滨,高振宁,何超奕(广东工业大学环境科学与工程学院,广州,510090)

含铬废水高效膜处理新技术的应用 篇7

1 含铬废水的传统处理技术

电镀废水中的六价铬主要以Cr O42-和Cr2O72-两种形式存在, 在酸性条件下, 六价铬主要以Cr2O72-形式存在, 碱性条件下则以Cr O42-形式存在。对含铬废水的治理一般可分为两大类[3]:一类是以达到排放标准为目的, 如化学还原法、电解法等;另一类是以回用废水或者回收铬资源为目的, 如钡盐法、离子交换法和活性炭吸附法、膜分离法等。

传统的含铬废水处理技术主要包括化学法 (化学沉淀法、铁氧体法、二氧化硫法) 、电解法、离子交换法等。化学还原法、沉淀法处理含铬废水虽然工艺简单, 但是废水中Cr6+含量容易出现反弹现象。电化学法处理含铬废水的主要优点是离子选择性高, 便于对处理产物回收利用, 克服了沉淀法处理含铬废水的不足。但是电化学法耗电量大, 处理费用高, 处理时间长, 而且产生的大量沉渣容易结块, 影响处理系统运行。铁氧体法处理含铬废水虽然处理量大、净化效果好、去除率高, 并最终能得到回收产物铁氧体, 但是铁氧体的回收利用价值不高。离子交换法主要应用于处理电镀含铬废水, 出水水质好, 可回收有用物质, 便于实现自动化。但该法的树脂易被氧化和污染, 对预处理要求较高。

2 超滤膜分离技术对含铬废水处理的优缺点

膜分离法是一种新型隔膜分离技术, 利用一种特殊的半透膜使溶液中的某些组分隔开, 某些溶质和溶剂渗透而达到分离、纯化、浓缩的目的[4]。它具有分离效率高、无相变、无二次污染、能耗低、等优点, 被誉为本世纪最具有应用前景的六大新技术之一。

超滤膜技术作为膜分离技术中的一种也迅速的发展起来, 它是一种以机械筛分原理为基础, 以膜两侧压差 (100 KPa~100KPa) 为驱动力的膜分离技术。它可分离液相中分子量大于500道尔顿、粒径大于2 nm~20 nm的颗粒。用超滤技术去除实验室废液中Cr6+, 处理后的废液中Cr6+浓度符合国家一级污染物排放标准。银玉容等[5]用抗污染超滤膜 (聚偏氟乙烯合金膜) 、高压纳滤膜 (聚芳香酰胺膜) 处理含Cr6+, Ni2+, Cu2+等重金属离子的电镀废水, 工艺流程为:电镀废水—预处理 (加入Na2SO3先将Cr6+还原为Cr3+, 然后将电镀废水PH值调节至碱性, 金属离子与OH-结合生成沉淀, 再加入絮凝剂絮凝沉淀) —抗污染膜超滤—高压纳滤, 实验结果显示采用抗污染膜超滤—纳滤多级膜处理后Cr6+去除率可达93.8%, 电镀废水可达电镀清洗水标准, 回用率达到85%。易琼[6]通过向实验室废液中加入Na OH调节p H值, 采用微滤+超滤工艺对水的浊度却具有很好的去除效果。与传统含铬废水处理技术相比, 超滤膜技术具有高效、快捷、处理效果好等优点, 但在运行过程中膜的堵塞、污染一直未得到良好的解决。

3 含铬废水高效膜处理新技术的应用

采用超滤膜在含铬废水处理运行的过程中经常会遭遇颗粒、胶体污染, 为解决这一难题, 以往膜处理工艺需添加大量的絮凝剂[7], 从而保证进膜设备的废液浓度低于50ppm来减少膜的污染。对于膜污染问题, 我们设计的高效膜处理新技术采用双循环的运行模式, 并将超滤膜技术与气浮技术[8]相结合连接特制的分离装置, 有效地解决了膜污染问题, 延长了膜的清洗周期及使用寿命, 提高了膜的工作效率。根据实验证明, 该技术不仅可允许进膜装置的废液浓度最高可达20000 ppm, 而且出水水质更好。

含铬废水高效膜处理新技术是将传统的化学还原法与超滤膜污染控制技术相结合, 本技术不仅解决了膜污染问题, 还打破了繁琐且操作困难的传统技术[9], 从全新的角度出发, 设计出适合重金属污染企业较为实用的新技术, 从而简化了处理流程, 降低了工程投资, 减少占地面积, 节约了大量时间, 同时也增强了可操作性, 在后续处理过程中以纯物理的方法处理废水, 避免了投加化学药剂所带来的二次污染, 不仅能够实现水资源的重复利用, 还提高了铬渣的纯度, 可实现资源化利用。

整套含铬废水高效膜处理新技术系统由含铬废水预处理 (调节、反应、沉淀) 、高效膜处理装置、板框收渣三大部分组成。

处理工艺图如下:

3.1 含铬废水 (含Cr6+、Cr3+等重金属离子) 进入调节池, 调节水质水量后进入反应池, 调节PH并加入还原剂, 将Cr6+还原成Cr3+, 然后废水进入沉淀池, 加入氢氧化钠调节废水篇p H值至7~8, 使废水中的Cr3+沉淀, 化学反应方程式如下:

3.2 沉淀后的上层清液进入高效膜处理装置, 下层沉淀废水先进入污泥浓缩池之后被打入板框压滤机内, 经板框压滤后的压滤液进入反应池进行循环过滤, 而滤渣则为高纯度的铬渣, 干化后回收利用;

3.3 将膜装置与气浮技术相叠加, 通过曝气作用, 使Cr3+更容易析出, 而膜过滤所得的滤液为主要含有亚硫酸氢钠的清水, 由于含铬量已优于国家《生活饮用水卫生标准》 (GB5749-2006) 标准中铬含量的规定:铬 (六价) 含量不得超过0.05mg/L, 因此可工艺回用:作为电镀冲洗工艺用水回用, 相当于传统的槽边处理技术, 可优化废水处理效果缩短处理时间, 减少处理费用;作为酸碱冲洗水, 可防止硫酸钠的富集, 从而保证处理工艺的完整性、可靠性。

此工艺已在河南多家企业应用, 当地环保部门及企业的连续两年的跟踪说明其运行可靠, 部分检测结果如下:

4 结语

随着全球可持续发展战略的实施和工业绿色化生产进程的加快, 循环经济和绿色生产技术越来越受到人们关注, 电镀含铬废水已进入综合防治、回收利用与总量控制阶段。含铬废水治理将从治本开始, 防治结合, 采用综合防治技术, 避免二次污染, 向多回收、多利用, 变废为宝发展。含铬废水高效膜处理新技术作为含铬废水处理技术的一种新选择, 具有其他处理方法无可比拟的优点, 不仅可实现水的回用还可实现铬渣的回收, 具有良好的经济效益及社会效益, 其应用具有跨时代的意义。

摘要：本文对含铬废水的传统处理技术进行了简要论述, 并介绍了超滤膜分离技术在含铬废水处理中的优缺点, 着重阐述了高效膜处理新技术对膜污染的控制及在含铬废水处理中的应用与资源化综合利用。

关键词：含铬废水,传统方法,膜分离技术,资源化综合利用

参考文献

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含铬废水处理方案铬 篇8

离子交换法是一种借助于离子交换剂上的离子和水中的离子进行交换反应而除去水中含铬离子的方法。利用阴离子交换树脂, 可以有效地去除废水中呈铬酸根或重铬酸根状态的Cr (Ⅵ) , 利用阳离子交换树脂则可以去除废水中Cr (Ⅲ) 及其它金属离子。研究表明离子交换树脂法具有处理效果好, 设备简单, 操作方便, 成本低, 没有二次污染等优点, 尤其适用于处理污染物浓度低、水量小、出水要求高的废水[4~5]。

本文以模拟铬废水作为试验液, 选用201×7强碱性阴离子交换树脂对含Cr (Ⅵ) 废水进行处理, 用单因素影响法研究离子交换树脂处理含铬废水的最佳工艺条件, 现将研究结果报告如下。

1 实验部分

1.1 试剂和仪器

丙酮 (AR) ;重铬酸钾 (AR) ;二苯碳酰二肼 (AR) ;氢氧化钠 (AR) ;盐酸 (AR) ;强碱性阴离子交换树脂201×7 () 。

p HS-3C p H计, 721分光光度计, CL-3恒温加热磁力搅拌器。

1.2 实验方案

1.2.1 树脂预处理

取适量201×7树脂于烧杯中, 加入4倍量去离子水浸泡18~20 h后冲洗至澄清, 再加入4倍量1 mol·L-1的HCl溶液浸泡8 h后倒出酸液, 用去离子水洗至中性;再加入4倍量1 mol·L-1的Na OH溶液浸泡8 h后倒出碱液, 用去离子水洗至中性, 减压抽滤至不滴水, 置于广口瓶中备用。

1.2.2 原料制备

不同p H值模拟含铬废水:直接以重铬酸钾溶于去离子水中, 用硫酸调节p H值, 得到p H值分别为1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5, 含Cr (Ⅵ) 为300 mg·L-1的模拟含铬废水。

1.2.3 静态交换实验步骤

取具有一定p H值含Cr (Ⅵ) 300 mg·L-1模拟废水200 m L放入碘量瓶中, 加入适量的树脂, 按设计好的时间进行离子交换处理, 处理结束后取出上层清液50 m L测定其吸光度值, 再通过相关的计算公式计算处理后清液含Cr (Ⅵ) 的浓度和树脂的交换量。

1.2.4 动态交换实验步骤

称取5.0000 g (1BV) 树脂, 置于交换柱中 (树脂层应无气泡) , 加入具有一定p H, 含Cr (Ⅵ) 300 mg·L-1的模拟废水, 使其以100 m L·h-1 (约20 BV·h-1) 的流速通过交换柱, 间隔0.5~1 h收集1份50 m L体积的流出液, 测其吸光度值, 计算Cr (Ⅵ) 浓度。以累积体积为横坐标, 流出液的Cr (Ⅵ) 浓度为纵坐标作图, 确定废液以100m L·h-1 (约20BV·h-1) 的流速通过交换柱时, 树脂处理废水的能力, 计算在动态吸附的条件下树脂吸附Cr (Ⅵ) 的吸附量。

1.2.5 分析方案

采用二苯碳酰二肼分光光度法[6], 测定原理是在酸性溶液中, 六价格与二苯碳酰二肼反应生成紫红色化合物, 用721分光光度计于波长540 nm处测定溶液的吸光度。

(1) 标准工作曲线的绘制

向9只50 m L比色管中分别加入0、0.20、0.40、0.60、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00 m L铬标准溶液 (含铬1.000 mg·L-1) , 用去离子水稀释至标线。准确加入0.5 m L (1+1硫酸溶液) 、0.5 m L (1+1磷酸溶液) 、2 m L显色剂后摇匀, 放置5~10 min后, 用721分光光度计在540 nm波长处, 用30 mm的比色皿, 以去离子水作参比, 以试剂为空白, 测定标准溶液的吸光度, 扣除空白溶液的吸光度后, 作为标准溶液的最终吸光度。

以标准溶液Cr (Ⅵ) 浓度为横坐标, 吸光度为纵坐标作图, 得到图1, 拟合方程式为:A=1.2245C+0.0023, R2=0.9992。其中A为吸光度, C为Cr (Ⅵ) 浓度, 单位为mg·L-1。

(2) 离子交换后清液吸光度的测定

(1) 离子交换后清液的预处理

如离子交换后清液含Cr (Ⅵ) 浓度较大时, 先将其稀释一定倍数后, 得到本分光光度法可测范围浓度 (0.004~1.0 mg·L-1) 的试液。

(2) 取50 m L试液, 置于比色管中, 按照与标准溶液的测定步骤相同的步骤测定其吸光度, 根据1.2.5 (1) 得到的拟合方程式计算离子交换后清液中Cr (Ⅵ) 的浓度。

(3) 数据处理方法

用下面公式:

计算实验结果。

式中:Q———树脂吸附量, mg·g-1;

C0———模拟含Cr (Ⅵ) 废水的初始浓度, mg·L-1;

Ce———模拟含Cr (Ⅵ) 废水用树脂离子交换后清液的浓度, mg·L-1;

m———树脂的使用量, g。

2 结果与讨论

2.1 静态交换试验结果与讨论

2.1.1 p H值的影响

不同p H值的模拟含Cr (Ⅵ) 废液, 初始浓度为300mg·L-1, 用量200 m L, 树脂用量3 g, 交换时间1 h后, 试验结果如图2所示。

从图2可以看出, 当模拟含Cr (Ⅵ) 废液的p H值为3~3.5时, 树脂的吸附量最大, 因此废液的p H值选择3至3.5为宜。

2.1.2 时间影响

模拟含Cr (Ⅵ) 废液p H值为3.5, 初始浓度300 mg·L-1, 废液体积200 m L, 树脂用量3 g, 进行时间变化, 试验结果如图3所示。

从图3可看出, 当交换时间达到3 h以后, 离子交换达到平衡, 因此交换时间选择3 h为宜。

2.1.3 树脂用量的影响

模拟含Cr (Ⅵ) 废液p H值为3.5, 初始浓度300mg·L-1, 废液体积200 m L, 改变树脂用量, 试验结果如图4所示。

由图4可看出随着树脂用量的增加, 离子交换后清液Cr (Ⅵ) 浓度在减小, 当树脂用量增加到3 g时, 离子交换后清液Cr (Ⅵ) 浓度变化不大。当树脂用量达到2.5 g以后, 处理后清液Cr (Ⅵ) 的浓度已经达到了国家规定的排放标准 (Cr (Ⅵ) <0.5 mg·L-1) [7]。

由图5可看出随着树脂用量的增加, 树脂的吸附量在减少, 树脂利用率降低, 所以综合考虑, 树脂用量选择2.5 g为宜。即当废水含Cr (Ⅵ) 为300 mg·L-1时, 树脂用量为12.5 mg·m L-1废水即可。

2.2 动态交换实验结果与讨论

树脂用量5.000 g (约5 m L=1 BV, BV为床层体积) , 模拟废液p H值为3.5, 含Cr (Ⅵ) 300 mg·L-1, 废液流过交换柱的流量为100 m L·h-1, 试验结果图6所示。

由图6可看出, 模拟废水p H值为3.5, 含Cr (Ⅵ) 300 mg·L-1, 以100 m L·h-1 (约20BV·h-1) 的流速通过交换柱时, 树脂可以处理废水量约为65BV左右, 树脂的吸附量大, 在19.496 mg·g-1以上, 处理后的清液在达到65BV时, Cr (Ⅵ) 的浓度仍符合国家规定的排放标准。

3 结论

(1) 固定含Cr (Ⅵ) 废水初始浓度300mg·L-1, 用量为200 m L时, 通过单因素试验方法得出静态交换时废水的最佳p H值为3~3.5, 交换时间为3 h, 树脂用量是2.5 g, 处理后的废液含Cr (Ⅵ) 的浓度符合国家规定的排放标准, 且树脂吸附Cr (Ⅵ) 的量大, 达到19.987 mg·g-1。

(2) 固定p H值为3.5, 含Cr (Ⅵ) 300 mg·L-1的模拟废水, 以100 m L·h-1 (约20BV·h-1) 的流速通过交换柱时, 树脂可以处理废水量约为65BV, 树脂的吸附量大, 在19.496 mg·g-1以上, 处理后的清液在达到65BV时, Cr (Ⅵ) 的浓度仍符合国家规定的排放标准。

参考文献

[1]范力, 张建强, 程新, 等.离子交换法及吸附法处理含铬废水的研究进展[J].水处理技术, 2009, 35 (1) :30-34.

[2]闫旭, 李亚峰.含铬废水的处理方法[J].辽宁化工, 2010, 39 (2) :143-146.

[3]刘存海, 朱玉凤, 张光华.含铬废水处理技术概况及进展[J].辽宁化工, 2009, 38 (11) :811-814.

[4]徐灵, 王成端, 姚岚.离子交换树脂处理含铬废水的研究[J].工业安全与环保, 2007, 33 (11) :12-13.

[5]唐树和, 徐芳, 王京平.离子交换法处理含Cr (Ⅵ) 废水的研究[J].应用化工, 2007, 36 (1) :22-25.

[6]GB 7467-87, 水质六价铬的测定二苯碳酞二腆分光光度法[S].