含铬废水处理综述
含铬废水处理方案
含铬废水处理方案一、背景介绍含铬废水是指工业生产过程中产生的含有铬离子的废水。
铬是一种常见的重金属元素,其存在于许多工业领域的废水中,如电镀、皮革加工、纺织印染等行业。
高浓度的铬离子对环境和人体健康都具有严重的危害性,因此,对含铬废水进行有效处理是十分必要的。
二、目标本方案的目标是设计一种高效、经济、环保的含铬废水处理方案,以实现废水中铬离子的去除,达到国家相关标准要求,确保废水排放符合环保要求。
三、处理工艺本方案采用以下处理工艺来处理含铬废水:1. 预处理首先,对含铬废水进行预处理,包括沉淀、调节pH值等步骤,以去除废水中的悬浮物和调节废水的酸碱度,为后续处理工艺创造良好的条件。
2. 化学沉淀法采用化学沉淀法是一种常见的处理含铬废水的方法。
通过添加适量的沉淀剂,如氢氧化钙、氢氧化铁等,使废水中的铬离子与沉淀剂发生反应生成不溶性的沉淀物,从而实现铬离子的去除。
3. 离子交换法离子交换法是一种有效的去除废水中重金属离子的方法。
通过将废水通过含有离子交换树脂的柱子,离子交换树脂上的功能基团与废水中的铬离子发生吸附反应,从而将铬离子从废水中去除。
4. 膜分离法膜分离法是一种基于膜的物质分离技术,可以有效去除废水中的有机物、重金属等。
通过选择合适的膜材料和膜分离工艺,将废水中的铬离子从其他溶质中分离出来,达到去除的目的。
5. 活性炭吸附法活性炭吸附法是一种常用的废水处理方法,适合于去除废水中的有机物和重金属离子。
通过将废水与活性炭接触,活性炭表面的孔隙吸附废水中的铬离子,从而实现去除的效果。
四、处理效果及控制要求1. 处理效果要求:a. 废水中铬离子的去除率达到90%以上。
b. 处理后的废水中铬离子浓度不超过国家相关标准要求。
2. 控制要求:a. 废水处理过程中,严格控制废水的pH值,避免对处理设备和环境造成伤害。
b. 废水处理过程中,监测废水中的悬浮物、有机物等指标,确保处理效果稳定可靠。
c. 废水处理过程中,定期清洗和更换处理设备,保证设备的正常运行和处理效果。
含铬废水的处理方法
含铬废水的处理方法
含铬废水的处理方法可以分为物理处理、化学处理和生物处理三种方法。
1. 物理处理:物理处理主要包括沉降、过滤和吸附等方法。
沉降通过重力使悬浮物沉淀,可以移除一部分含铬颗粒物;过滤利用滤料将水中的悬浮物过滤掉,常用的滤料包括砂、炭和混凝土等;吸附通过吸附剂吸附含铬物质,常用的吸附剂有活性炭和各类树脂。
2. 化学处理:化学处理主要是通过添加化学药剂与含铬废水中的铬反应,形成沉淀或可沉淀络合物,从而实现铬的去除。
常用的化学处理方法包括碱沉淀法、络合沉淀法、还原沉淀法等。
3. 生物处理:生物处理利用微生物对含铬废水中的铬进行生物吸附或生物还原等转化作用,从而降低废水中的铬浓度。
常用的生物处理方法包括生物吸附法、生物膜法和生物还原法等。
需要根据具体的废水特性和处理要求选择合适的处理方法,并结合多种方法进行组合处理,以达到对含铬废水进行有效处理和减排的效果。
铬废水的化学处理原理
铬废水的化学处理原理铬废水是指含有铬离子或铬化合物的废水。
铬是一种有毒有害物质,对人体和环境都具有较大的危害性,因此需要对铬废水进行化学处理以达到安全排放的要求。
下面将介绍铬废水的化学处理原理。
铬废水的化学处理主要包括还原、沉淀、吸附等过程。
一、还原反应还原是一种常用的处理铬废水的方法。
铬离子一般以六价存在于废水中,其污染性较大,而还原处理可以将六价铬还原成三价铬,使其毒性大大降低。
还原反应常用的还原剂有亚硫酸钠、亚硫酸铵、二亚硫亚胺等。
还原过程一般在中性或弱酸性条件下进行。
还原反应的化学方程式为:Cr^6+ + 3e^- →Cr^3+二、沉淀反应沉淀反应是指通过加入适当的沉淀剂使铬离子与其他无机离子或有机物发生沉淀反应,使其从废水中沉淀出来,从而实现铬的去除。
常用的沉淀剂有氢氧化钙、氢氧化钠、氢氧化铁等。
通过与沉淀剂中金属阳离子产生络合反应,使铬离子形成不溶性的沉淀物。
沉淀反应的化学方程式为:Cr^3+ + 3OH^- →Cr(OH)3↓三、吸附反应吸附反应是指通过将废水中的铬离子吸附到特定吸附剂的表面上,使其从废水中得以去除的方法。
常用的吸附剂有活性炭、纳米材料、离子交换树脂等。
吸附剂的选择要考虑到其吸附性能、成本和可再生性等因素。
吸附反应的化学方程式为:Cr^6+ + nX →CrXn↓其中X表示吸附剂。
四、其他处理方法除了还原、沉淀和吸附等方法,还有一些其他的处理方法可以用来处理铬废水,如电化学处理、膜分离、光催化等。
这些方法的原理和具体操作较为复杂,但可以更有效地去除废水中的铬离子。
综上所述,铬废水的化学处理主要包括还原、沉淀、吸附等过程。
不同的处理方法可以根据实际情况选择,以达到安全排放的要求。
同时,处理过程中应严格控制处理条件和反应时间,确保处理效果和安全性。
未来,还需要进一步研究和探索更加高效、经济和环保的铬废水处理方法。
含铬废水的处理方法
含铬废水的处理方法含铬废水是指工业生产过程中产生的含有重金属铬离子的废水。
铬具有很强的毒性,能够对水体和生物造成严重的危害,所以必须采取适当的方法对含铬废水进行处理,以减少对环境和人体的危害。
以下是一些常见的含铬废水处理方法:1.化学沉淀法:通过添加适量的化学药剂,使废水中的铬离子与药剂发生反应,生成不溶性的沉淀物,从而将铬离子从废水中除去。
常用的化学药剂有氢氧化钙、氢氧化铁等。
这种方法处理废水反应速度快,处理效果好,但生成的沉淀物需要进行后续处理和处置。
2.离子交换法:通过离子交换树脂来去除废水中的铬离子。
离子交换树脂具有选择性吸附性能,可吸附并固定废水中的铬离子。
该方法操作简便,处理效果好,但需要定期更换和再生离子交换树脂,同时产生的废树脂也需要进行维护和处理。
3.膜分离法:利用多孔性膜或渗透性膜对含铬废水进行过滤和分离。
通过调节膜的孔径和渗透性,可以实现对铬离子和其他杂质的分离。
该方法操作简单,无需使用化学药剂,处理效果好,但对膜的阻塞和腐蚀问题需要注意。
4.生物处理法:利用活性污泥或其他微生物对含铬废水进行生物降解和去除。
微生物通过吸附、还原、沉淀等方式将废水中的铬离子去除或转换成无害物质。
这种方法对环境友好,处理效果好,但需要对微生物的培养和维护进行管理。
5.电化学法:利用电解原理将含铬废水通过电极进行电解分解和去除。
通过加电解电位和电流密度等控制参数,可以实现对铬离子的去除和氧化。
该方法操作简单、处理效果好,但需耗费大量电能和电极材料。
6.高级氧化法:通过光、电、催化剂等外部作用因素,提高废水中污染物的氧化反应速率。
常用的高级氧化法有紫外光催化氧化、臭氧氧化等。
这种方法处理效果好,但设备投资大,运行成本高。
综上所述,对于含铬废水的处理,可以采用化学沉淀法、离子交换法、膜分离法、生物处理法、电化学法或高级氧化法等方法进行处理。
根据不同的废水特性、处理要求和经济条件,选择合适的废水处理方法,并结合多种方法进行综合处理,以达到高效、经济和环保的废水处理效果。
含铬废水的处理实验报告
含铬废水的处理实验报告
实验目的:
本实验旨在研究含铬废水的处理方法,找到一种高效、经济且环保的处理方案,以减少对环境和人体健康的影响。
实验原理:
含铬废水是指含有铬离子(Cr3+和Cr6+)的废水,铬离子对
环境和人体健康有一定的危害。
一般的处理方法包括沉淀法、离子交换法、电化学法等,本实验将探讨离子交换法对含铬废水进行处理的效果。
实验步骤:
1. 实验前准备:准备所需的实验器材和试剂,包括离子交换树脂、含铬废水样品、蒸馏水等。
2. 样品处理:将含铬废水样品通过滤纸进行过滤,去除悬浮物,并调整pH值至适宜的范围。
3. 离子交换树脂处理:将含铬废水与离子交换树脂充分接触,使树脂吸附或交换掉废水中的铬离子。
4. 洗脱:用适当的溶液洗脱被吸附或交换的铬离子,将洗脱液收集。
5. 检测:利用化学分析方法或仪器对洗脱液中的铬离子浓度进行测定,计算去除率。
6. 结果和分析:根据实验结果对离子交换法的处理效果进行讨论,并与其他处理方法进行对比。
实验结果:
经过离子交换处理的含铬废水样品,铬离子的浓度明显降低,
去除率达到 XX%。
实验结论:
离子交换法是一种有效的处理含铬废水的方法,在本实验条件下,能够达到较高的去除率。
然而,在实际应用中,还需要考虑成本、废水处理量、处理效率等因素,以选择最合适的处理方案。
改进方向:
在进一步研究中,可以优化实验条件,如调整pH值、改变离子交换树脂类型和用量等,以提高处理效果。
同时,还可以探索其他处理方法的结合应用,如与沉淀法或电化学法相结合,以进一步提高废水的处理效率。
含铬废水处理方案
含铬废水处理方案引言含铬废水是一种常见的工业废水,其中的铬离子对环境和人体健康具有严重影响。
因此,对含铬废水进行有效处理变得至关重要。
本文将介绍几种常用的含铬废水处理方案,包括物理方法、化学方法和生物方法。
物理方法沉淀法沉淀法是一种常见的物理方法,通过加入沉淀剂将铬离子转化为可沉淀的金属氢氧化物沉淀物。
该方法操作简单、成本低,对中低浓度的含铬废水有效。
然而,该方法无法处理高浓度含铬废水,并且沉淀物的处理也是一个问题。
膜分离法膜分离法基于膜的特殊性能,将含铬废水中的铬离子通过膜的选择性通透性进行分离。
常用的膜分离方法包括反渗透、超滤和纳滤等。
膜分离法可以高效地去除铬离子,并且操作相对简单。
然而,膜分离法的成本较高,特别是对于大规模工业应用来说。
吸附法吸附法是一种通过吸附剂将铬离子吸附并固定在表面上的方法。
常用的吸附剂包括活性炭、纳米材料和生物吸附剂等。
吸附法具有高效去除铬离子的能力,并且可以处理不同浓度和类型的废水。
然而,吸附剂的再生和处理也是一个挑战。
化学方法化学沉淀法化学沉淀法是利用化学反应将铬离子与沉淀剂反应生成不溶于水的化合物,从而达到去除铬离子的目的。
常用的化学沉淀剂包括氢氧化钙、氢氧化铝等。
化学沉淀法可以高效地去除铬离子,并且适用于中低浓度的含铬废水。
然而,该方法可能会产生大量的沉淀物,并且处理过程中需要控制好反应条件。
化学氧化法化学氧化法利用氧化剂将铬离子氧化成更容易沉淀或去除的形态。
常用的氧化剂有过氧化氢、高锰酸钾等。
该方法适用于高浓度的含铬废水,并且具有较好的去除效果。
然而,氧化剂的选择和处理也是一个重要的问题。
在线监测与控制化学方法的关键在于在线监测与控制,通过监测含铬废水中铬离子的浓度和pH值,并根据实时数据调整处理条件,以达到最佳处理效果。
在线监测与控制可以提高处理效率,并减少资源和能源的浪费。
生物方法传统生物处理法传统生物处理法是利用微生物和生物反应器进行废水处理,通过微生物的代谢活性来去除废水中的有机和无机污染物。
含铬废液的处理的方案
含铬废液的处理方案引言:含铬废液是指在工业生产过程中产生的含有铬离子的废水。
铬是一种重金属污染物,对人体健康和环境造成严重影响。
因此,合理处理含铬废液,是保护环境和维护人们健康的重要任务。
本文将介绍几种常用的含铬废液处理方案,包括化学方法、物理方法和生物方法。
一、化学方法:1. 氧化法:氧化法是将含铬废液中的铬离子氧化成高价态的化学方法。
其中,常用的氧化剂包括过氧化氢、高锰酸盐和过氧化钴等。
通过添加适量的氧化剂,可以将铬离子氧化为Cr(VI),进而与盐酸反应生成易沉淀的Cr(III)沉淀物。
然后,通过沉淀、过滤等步骤将沉淀物与废液分离,从而实现含铬废液的处理。
2. 还原法:还原法是将Cr(VI)还原成Cr(III)的方法。
常用的还原剂有亚硫酸氢钠、硫酸亚铁和硫酸氨等。
通过添加适量的还原剂,可以将Cr(VI)还原为Cr(III),从而使废液中的铬离子转化为易沉淀的物质。
随后,通过沉淀、过滤等步骤将沉淀物与废液分离,实现含铬废液的处理。
二、物理方法:1. 沉淀法:沉淀法是利用水中的化学反应,通过适当的pH调控和沉淀剂的添加,将废液中的含铬物质转化为沉淀物,实现废液处理的方法。
常用的沉淀剂包括氢氧化钙、氢氧化钠和氯化铁等。
添加沉淀剂后,废液中的铬离子与沉淀剂反应生成不溶性的沉淀物。
然后,通过沉淀、过滤等步骤将沉淀物与废液分离,从而实现含铬废液的处理。
2. 吸附法:吸附法是利用吸附剂将废液中的有害物质吸附捕集的方法。
常用的吸附剂有活性炭、氧化铁和离子交换树脂等。
通过将含铬废液与吸附剂接触,铬离子会被吸附剂表面的孔隙或活性位点吸附,从而实现废液的处理。
随后,通过过滤等步骤将吸附剂与废液分离,得到去除了铬离子的废液。
三、生物方法:1. 微生物还原法:微生物还原法是利用具有还原能力的微生物将废液中的铬离子还原为无毒的Cr(III)的方法。
例如,常用的微生物有硫酸还原菌、铁还原菌和亚硝酸盐还原菌等。
通过培养和优化微生物的生长条件,微生物能够将Cr(VI)还原为Cr(III),实现废液的处理。
含铬废水处理
含铬废水的处理
一、概述
含铬废水主要含有六价铬,也有少量的三价铬。
由于六价铬对农业生产及入民健康有严重危害,所以要进行处理。
石油化工企业的含铬废水主要来源于机修厂电镀车间的废电镀液、镀件漂洗水、设备冷却水和冲洗地面水等。
含铬废水所含污染物质比较复杂,但处理的主要对象是六价铬,不管用什么方式,百先都将六价铬变成三价铬,然后排放或回收利用。
二、治理方法
含铬废水的治理方法概括有硫酸亚铁法、离子变换法、活性炭吸附法、电解法和薄膜蒸发法等。
硫酸亚铁法比较简单,在沉淀他内投加硫酸亚铁,生成氢氧化铬和氢氧化铁沉淀,使六价铬转换成三价铬。
其它处理流程如图11—52,困11—53,图11—54,图11—55,图1I—56,图U—57,图U—58所示。
三、处理方法、操作条件及处理效果
各种方法的处理方法、操作条件及处理效果见表11—87。
含铬废水处理方法
含铬废水处理方法
一、总体介绍
铬废水是染料制造和电镀工业产生的污染物之一,因为其具有毒性、
腐蚀性和结晶毒性,对环境造成极大的危害。
针对污染源病害,许多国家
和地区开始实施严格的控制标准和生态修复技术,以确保环境可持续性。
本文主要介绍铬废水处理方法。
1、水解法
水解处理是一种降低铬废水含量和去除铬离子最常用的技术,主要是
用酸化剂将溶液中的铬离子还原为不溶于水的氢氧化铬,用沉淀剂分离成
沉淀液。
此法适用于水非常好含量非常低时,但当水的铬含量超过5mg/L 时,将不太可行。
2、氧化法
氧化处理是用氧化剂将溶液中的铬离子氧化为不溶于水的氢氧化铬,
再用沉淀剂分离成沉淀液的一种技术。
此法适用于低至中等的水中铬含量,但由于此处理法消耗能源,收集回收铬沉淀物困难,因此不适合于大规模
应用。
3、电解处理
电解处理是一种用电流将溶液中的铬离子电解析为铬氢气体和氯离子
的技术。
此方法主要用于去除低至中级的水中铬含量,但由于本身噪音大,产生大量碱性废水,因此不太适合大规模应用。
4、活性炭处理
处理是一种用来净化水中有毒和有害物质的技术,可以对铬废水进行有效的吸附和净化。
含铬电镀废水处理方案
含铬电镀废水处理方案电镀工业是一种常见的表面处理工艺,广泛应用于汽车创造、家电创造、建造装饰等领域。
然而,电镀过程中产生的废水含有大量的有害物质,其中包括铬。
铬是一种高度有毒的金属,对人体和环境都具有严重危害。
因此,处理含铬电镀废水成为了迫切的任务。
本方案旨在提供一种高效、经济、环保的含铬电镀废水处理方案,以确保废水达到国家排放标准,保护环境和人民的健康。
一、废水特性分析在制定处理方案之前,我们首先需要了解废水的特性。
含铬电镀废水的主要特点如下:1. 高浓度:含铬电镀废水中铬的浓度通常较高,普通在100-1000mg/L之间。
2. 酸性:电镀废水通常呈酸性,pH值在2-5之间。
3. 含有有机物:电镀过程中使用的化学药剂和添加剂会导致废水中含有一定量的有机物。
4. 悬浮物:废水中含有大量的悬浮物,包括金属颗粒、沉积物等。
二、处理工艺选择基于废水的特性分析,我们可以选择以下处理工艺来处理含铬电镀废水:1. 化学沉淀法:通过加入适量的化学药剂,使废水中的铬形成不溶性沉淀物,从而达到去除铬的目的。
常用的化学药剂有氢氧化钙、氢氧化铁等。
该方法处理效果较好,但存在药剂成本高、沉淀物处理难点等问题。
2. 离子交换法:通过离子交换树脂来去除废水中的铬离子。
离子交换法具有高效、可再生的特点,但对废水的pH值和温度要求较高。
3. 活性炭吸附法:利用活性炭的吸附性能,将废水中的铬离子吸附到活性炭表面。
该方法简单易行,但活性炭的吸附容量有限,需要定期更换。
4. 膜分离技术:包括微滤、超滤和反渗透等膜分离工艺,可以有效去除废水中的悬浮物和有机物,但对废水的预处理要求较高。
三、处理工艺流程在选择了适合的处理工艺后,我们可以设计以下处理工艺流程来处理含铬电镀废水:1. 预处理:将废水经过初步处理,去除大颗粒悬浮物和沉积物。
可以采用物理沉淀、过滤等方法。
2. 中和调节:根据废水的酸碱性调整pH值至中性范围。
可以使用氢氧化钠、氢氧化钙等碱性物质进行中和。
含铬废水的处理方法
含铬废水的处理方法-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1含铬废水的处理方法(焦翠华山东师范大学济南 250358)摘要:简述了含铬废水的来源、性质及其危害,对含铅废水处理的工艺方法包括吸附法、苹取法及液膜法等物理方法。
药剂还原法和沉淀法、铁屑铁粉及铁氧体处理等化学方法和生物法进行了比较分析,考察了上述方法的优缺点,介绍了含铬废水的处理研究新动向并对其应用前景作出了展望。
并对它们的原理、工艺流程、优缺点等进行了详细评述。
关键词:含铬废水;处理方法1 含铬废水的来源、性质及危害铬及其化台物在工业上应用广泛,冶金、化工、矿物工程、电镀、制铬、颜料、制药、轻工纺织、铬盐及铬化物的生产等一系列行业,都会产生大量的含铬废水。
铬的化合物以二价(如CrO)、三价(如Cr2O3)和六价(如CrO3)的形式存在,但以三价和六价的化合物最为常见。
其毒性则以六价铬最强,约为三价铬的一百倍,三价铬次之,而二价铬和铬本身毒性很小或无毒性。
铬化物可以通过消化道、呼吸道、皮肤和粘膜侵人人体,主要积聚在肝、肾、内分泌系统和肺部。
毒理作用是影响体内物质氧化、还原和水解过程,与核酸、核蛋白结合影响组织中的磷含量。
铬化合物具有致癌作用。
水中的铬可在鱼的骨骼中积累,此时Cr3+比Cr6+的毒性还大。
浓度为3.0 mg/ L即对淡水鱼有致死作用;浓度为/L,便可使一些水生生物致死,使水体的自净作用受到抑制[1]。
若用含铬的污水灌溉农田,铬便在植物体内积聚,土壤中有机质的消化作用受到抑制,造成农业减产。
因此,各国对排放的废水、渔业水域水质、农田灌溉水质、地面水以及饮用水的铬含量,均有严格规定。
我国已把六价铬规定为实施总量控制的指标之一,并规定工业排放的废水中六价铬最高浓度为0.5 mg/L,总铬的最高浓度为1.5 mg/L,且不得用稀释法代替必要的处理;生活饮用水中铬含量不得超过/L[2]。
2 化学法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。
典型含铬废水处理方案
典型含铬废水处理方案首先是预处理步骤,其目的是去除废水中的悬浮物、油脂和其他杂质。
这可以通过物理方法(如过滤、沉淀、离心等)或化学方法(如添加凝聚剂、氧化剂等)来实现。
这一步骤的主要目的是提高废水的净化效果,减少后续处理步骤的负担。
接下来是中和沉淀步骤。
铬废水通常是酸性的,因此需要通过加入碱性物质进行中和处理。
常用的中和剂包括氢氧化钠、石灰石等。
中和后,铬离子会与碱性物质结合生成沉淀物,从而被剔除出废水中。
然后是聚合沉淀步骤。
为了进一步提高废水的净化效果,可以在中和的基础上加入聚合剂,使废水中的悬浮颗粒更容易凝聚成大颗粒,从而便于沉淀和分离。
常用的聚合剂包括聚丙烯酰胺、聚乙烯胺等。
接着是离子交换步骤。
离子交换是利用特定的吸附材料选择性吸附废水中的特定离子,例如,通过阴离子交换树脂吸附铬离子。
离子交换是一种高效的方法,可以将废水中的离子浓度大幅降低,从而达到净化废水的目的。
然后是膜分离步骤。
膜分离是利用特殊的滤膜对废水进行过滤,使水分子通过滤膜而离开废水中的溶质分子。
膜分离可以进一步提高废水的净化效果,去除微量溶质和悬浮物。
常见的膜分离技术包括纳滤、超滤等。
最后是深度处理步骤。
深度处理是为了进一步降低废水中的溶质浓度,通常使用化学方法(如吸附剂、催化剂等)或高级氧化产生活性氧(如臭氧、过氧化物等)进行处理。
这一步骤可以提高废水的净化效果,达到排放标准要求。
总结起来,典型含铬废水处理方案包括预处理、中和沉淀、聚合沉淀、离子交换、膜分离和深度处理等步骤。
这些步骤综合运用可以有效地净化废水,达到环保要求,从而保护更好地保护环境。
含铬废水的处理实验报告
一、实验目的1. 了解含铬废水的成分和危害。
2. 掌握化学还原沉淀法处理含铬废水的原理和步骤。
3. 分析实验过程中各因素对铬离子去除率的影响。
4. 评估化学还原沉淀法在含铬废水处理中的实际应用效果。
二、实验原理含铬废水中的铬主要以Cr(VI)和Cr(III)的形式存在,其中Cr(VI)的毒性较大。
化学还原沉淀法是通过加入还原剂将Cr(VI)还原为Cr(III),然后与钙、镁等金属离子形成沉淀,从而实现铬的去除。
本实验采用硫酸亚铁作为还原剂,氢氧化钠作为沉淀剂。
三、实验材料与仪器1. 材料:含铬废水(Cr(VI)浓度约为50 mg/L)、硫酸亚铁、氢氧化钠、丙酮、无水亚硫酸钠等。
2. 仪器:烧杯、玻璃棒、pH计、分光光度计、电子天平等。
四、实验步骤1. 样品处理:取100 ml含铬废水于250 ml烧杯中,在不断搅拌下滴加3mol·L-1H2SO4调整至pH约等于1。
2. 还原反应:向上述溶液中加入10%的FeSO4溶液,直至溶液颜色由浅黄变为深绿色。
3. 沉淀反应:向上述溶液中加入适量的氢氧化钠溶液,调节pH至7-8,观察沉淀的形成。
4. 过滤与洗涤:将形成的沉淀用滤纸过滤,并用蒸馏水洗涤3次。
5. 分析测定:取少量滤液,用分光光度计测定铬离子的浓度,计算去除率。
五、实验结果与分析1. 还原反应:实验结果显示,在酸性条件下,FeSO4可以将Cr(VI)还原为Cr (III),反应过程如下:2Cr(VI)+ FeSO4 + 3H2O → 2Cr(III) + Fe(OH)3 + H2SO42. 沉淀反应:在碱性条件下,Cr(III)与钙、镁等金属离子形成沉淀,反应过程如下:Cr(III) + 3OH- → Cr(OH)3↓3. 去除率:实验结果显示,化学还原沉淀法对含铬废水的铬离子去除率较高,去除率可达90%以上。
六、讨论与结论1. 本实验采用化学还原沉淀法处理含铬废水,结果表明该方法具有操作简便、去除率高等优点,适用于含铬废水的处理。
含铬(Cr6+)废水处理技术综述
含铬(Cr6+)废水处理技术综述铬(Cr)是人体必要的微量元素,在环境中多以Cr6+、Cr3+、Cr2+三种价态存在于化合物中,铬的毒性与其价态有关,Cr6+比Cr3+毒性高100倍。
铬及其化合物广泛应用于金属加工、冶金、电镀、制革、涂料、油漆、肥料、印染等工业生产中,而在这些工业生产过程中均可能产生含铬的废水及废渣,并产生大量的含铬废水。
含铬废水与其他含重金属废水一样,在环境中不能自行分解,且可因食物链的作用在生物体内富集,最终在高级的生物体内富集并产生毒害作用。
Cr6+对植物、水生生物及人体均表现出毒害作用,Cr6+还具有致畸、致癌、致突变的作用,鉴于其严重危害性,对于废水中Cr6+的净化势在必行。
目前含Cr6+废水处理方法主要包括化学法、物理法及生物吸附法。
1、化学法化学法除铬主要有铁氧体法、亚硫酸盐还原法、铁屑内电解法等。
1.1铁氧体法。
铁氧体法是化学沉淀法处理废水的一种,其原理是利用亚铁离子的还原作用将废水中的Cr6+还原成Cr3+,而后通过调节pH值,形成铁氧晶体一起沉淀析出,使废水中Cr6+得以去除。
该法主要有三个过程:还原反应、共沉淀、生成铁氧体,Cr6+最终以Cr3+的形式存在于铁氧体晶体内部,不易溶出,Cr6+去除效果较好。
1.2亚硫酸盐还原法。
该法是国内较为常用的一种处理方法,原理是在酸性条件下,将Cr6+还原成Cr3+,通过调节pH值,形成Cr (OH)3沉淀将铬从废水中去除,用于除铬的亚硫酸盐主要有亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、焦亚硫酸钠等。
该方法对Cr6+的去除率较高,且有利于Cr(OH)3的回收,适用于废水量较小的情况。
1.3铁屑内电解法。
利用铁屑发生原电池反应:铁屑失电子氧化成Fe2+,Cr6+与Fe2+反应被还原成Cr3+,最终Cr3+和Fe3+逐步生成氢氧化物沉淀,利用Fe(OH)3的絮凝共沉淀作用,将Cr(OH)3吸附凝聚,并通过铁屑滤柱的截留作用将Cr6+和Cr3+同时去除。
含铬废水处理
含铬废水处理介绍含铬废水是一种常见的工业废水,通常来自电镀、制革、纺织、染料等行业。
其中的铬离子对水体和环境有严重的污染危害。
因此,对于含铬废水的处理非常重要。
本文将介绍几种常用的含铬废水处理方法并分析其优缺点。
常用的处理方法化学沉淀法化学沉淀法是一种常见的含铬废水处理方法。
这种方法利用化学反应将废水中的铬离子转化为沉淀物,从而达到净化水体的目的。
其中常用的化学沉淀剂包括氢氧化钙、氢氧化钠和硫酸钠等。
化学沉淀法的优点是操作简单,投资成本较低。
然而,该方法的缺点是生成的沉淀物容易难以处理,且处理过程中产生的气体有可能对环境造成二次污染。
离子交换法离子交换法是一种通过溶液与固体之间的离子交换来处理废水的方法。
对于含铬废水,可以使用具有特殊功能的树脂或其他材料来吸附和固定铬离子。
离子交换法的优点是处理效果好,能够高效地去除废水中的铬离子。
然而,该方法存在着设备成本高、操作复杂以及更换固体吸附材料时产生的废物处理难题等问题。
生物处理法生物处理法使用微生物来分解和转化废水中的有机物和无机物。
对于含铬废水,可以利用铬还原菌将六价铬还原为三价铬,从而降低铬离子对水体的毒性。
生物处理法的优点是处理效果好、可持续性较高,并且能够有效处理一些难以去除的有机物。
然而,该方法的操作条件较为苛刻,需要控制好温度、氧气和营养物质等因素,且处理时间较长。
光催化法光催化法利用光催化剂吸收光能,产生活性氧和自由基,进而降解废水中的有机物和无机物。
对于含铬废水,可以使用特殊的光催化剂来分解和去除铬离子。
光催化法的优点是处理效果好、反应速度快,并且产生的副产物较少。
然而,该方法需要较强的光照条件和特殊的催化剂,投资成本较高。
结论综上所述,含铬废水处理是非常重要且复杂的问题。
不同的处理方法各有优缺点,具体选择何种方法取决于废水的成分、处理要求和经济考虑等因素。
在实际应用中,可以根据实际情况采用单一方法或多种方法的组合来处理含铬废水,以最大程度地降低污染物的浓度和对环境的影响。
含铬废水处理方法综述
铬、镉、汞污废水处理工艺设计方案(带流程图)含铬废水处理工艺设计方案电镀工业含铬废水的处理最常用的方法有还原法、电解法,工艺成熟,运行效果好。
但是近来又有很多其他的方法被研究出来,综合比较会发现这些方法也各有优缺点。
作为新方法,他们自有借鉴之处。
一、还原沉淀法化学还原法是利用硫酸亚铁、亚硫酸盐、二氧化硫等还原剂将废水中六价铬还原成三价铬离子,加碱调整pH值,使三价铬形成氢氧化铬沉淀除去。
这种方法设备投资和运行费用低,主要用于间歇处理。
常用处理工艺为在第一反应池中先将废水用硫酸调pH值至2~3,再加入还原剂,在下一个反应池中用NaOH或Ca(OH)2调pH值至7~8,生成Cr(OH)3沉淀,再加混凝剂,使Cr(OH)3沉淀除去。
改良的工艺为在第一反应池中直接投加硫酸亚铁,用NaOH 或Ca(OH)2调pH值至7~8,生成Cr(OH)3沉淀,再加混凝剂,使Cr(OH)3沉淀除去。
使用该技术后,含铬废水日处理量为1000M3,废水中铬含量为10mg/l.该技术适用于含铬工业废水处理。
在一些报道中也有提到利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,形成的絮凝体大而重,沉降速度快。
其出水色度比聚合氯化铁好,除浊效果和絮凝体沉降性能又优于聚合氯化铝。
具体报道内容附于文后。
二、电解法沉淀过滤1.工艺流程概况电镀含铬废水首先经过格栅去除较大颗粒的悬浮物后自流至调节池,均衡水量水质,然后由泵提升至电解槽电解,在电解过程中阳极铁板溶解成亚铁离子,在酸性条件下亚铁离子将六价铬离子还原成三价铬离子,同时由于阴极板上析出氢气,使废水pH 值逐步上升,最后呈中性。
此时Cr3+ 、Fe3+ 都以氢氧化物沉淀析出,电解后的出水首先经过初沉池,然后连续通过(废水自上而下)两级沉淀过滤池。
一级过滤池内有填料:木炭、焦炭、炉渣;二级过滤池内有填料:无烟煤、石英砂。
污水中沉淀物由过滤池填料过滤、吸附,出水流入排水检查井。
含铬废水的处理方法综述
含铬废水的处理方法综述牛晓霞 作者单位:洛阳大学环境与化学工程系,河南省洛阳市,471000 收稿日期:1999208201摘 要 总结了含铬废水的9种处理方法,并对它们的原理、工艺流程、优缺点等进行了详细评述,以供厂家在治理此类废水时参考.关键词 含铬废水,处理方法,比较分类号 X7030 引 言重金属铬是一类有害物质,能在环境及人体中积累并对人体产生长远的不良影响,因此,处理含铬废水就显得尤为重要.目前,含铬废水的处理一般是将G r 6+还原成Cr 3+,在水中形成Cr (OH )3沉淀而除去.含铬废水的处理方法按废水的是否回收利用可分为二类:一类是只处理含铬废水,使其达到排放标准.如化学还原法、电解法、S O 2还原法等.另一类是废水可回收利用,有的还可回收铬酸.如钡盐法、离子交换法、铁屑过滤法、活性炭吸附法等.现将各种方法分述、比较,供选择使用.1 方法综述1.1 FeS O 42石灰法FeS O 42石灰法处理含铬废水是一种成熟的方法,适用于含铬浓度大的废水.优点是药剂来源容易,方法简单,处理效果好;缺点是占地面积大,污泥体积大,出水色度高,适用于小厂.其反应原理为:(1)酸化还原(pH 2~3) 6FeS O 4+2H 2Cr 2O 7+6H 2S O 4=3Fe 2(S O 4)3+Cr 2(S O 4)3+7H 2O.(2)碱化沉淀(pH 8.5~9.0) Cr 2(S O 4)3+3Ca (OH )2=2Cr (OH )3↓+3CaS O 4.其主要工艺设计参数为:a.废水含六价铬50~100mg/L ;b.还原剂用量Cr 6+∶FeS O 4・7H 2O =1∶25~1∶30;c.反应时间不小于30min.1.2 S O 2还原法此法设备简单,投资少,操作方便.缺点是设备易腐蚀,S O 2气体密闭不好时,对操第14卷第4期1999年12月 洛阳大学学报JOURNA L OF LUOY ANG UNI VERSITY V ol.14N o.4Dec. 1999作人员有影响.此法只能在S O 2气体有来源时才能使用.其反应原理为: 3S O 2+Cr 2O 72-+2H +=Cr 3++3S O 42-+H 2O , Cr 3++3OH -=Cr (OH )3↓.工艺流程如图1所示.图1 S O 2还原法工艺流程图1.3 电解法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.反应以普通钢板做阴阳极,板间距越小,处理废水所耗电能越少.在废水中投加食盐可以增加电导率,减少电耗.但当采用小极距(20mm 以下),处理低浓度废水时(含铬50mg/L 以下),可以不加食盐.根据我国某厂的经验,当极板间距为20~30mm ,水极比3~2分米2/升,食盐投加量为0.5~2.09g/L 时,将含铬浓度为50~100mg/L 的废水处理到符合排放标准,电耗分别为0.5~1.0千瓦时/米3水到1~2千瓦时/米3水.为了加速电解反应,防止沉渣在电解槽中淤积,一般采用压缩空气搅拌.含铬废水电解过程中产生的沉渣,主要成份是三价铁和三价铬,沉渣数量及其中所含金属铬比例,与电解过程中是否过电流运行有关,采用过电流运行时,沉渣量较大,所含金属铬比例较小.其电解反应为: Fe -2e =Fe 2+, Cr 2O 72-+6Fe 2++4H +=2Cr 3++6Fe 3++7H 2O , CrO 42-+3Fe 2++8H +=Cr 3++3Fe 3++4H 2O.随着废水中H +的消耗,[OH -]升高,pH 升高,Cr (OH )3沉淀析出.工艺流程如图2所示.・04・ 洛阳大学学报 19991.4 铁氧体法此法投资少,设备简单,污泥可综合利用.污泥可作矽钢片、粉末冶金、铸石、抗干扰材料等.在含铬废水中,投加FeS O 4,使Cr 6+→Cr 3+,再加碱,通空气,加热至60~80℃,较长时间曝气充氧后,使Cr 3+成为铁氧体的组成部分,并转化成类似尖晶石结构的铁氧体晶体而沉淀.进入晶格后的Cr 3+极为稳定,在自然条件下或酸性、碱性条件下不为水所溶出,因而不会造成二次污染,从而便于污泥处理.具体反应为: Cr 2O 72-+6Fe 2++14H +=2Cr 3++6Fe 3++7H 2O , Fe 2++Fe 3++Cr 3++O 2=Fe 3+[Fe 2+Cr 3+x Fe 2+1-x ]O 4.工艺流程如图3所示.图3 铁氧体法的工艺流程图1.5 钡盐法这种方法主要用于处理含Cr 6+的废水,工艺简单,效果好.通过石膏除钡池后,废水可回用,还可回收铬酸,复生BaC O 3.缺点是药剂来源比较困难,用于水渣分离的微孔材料加工比较复杂,污泥中含有Cr 6+,必须综合利用,可作为回收铬酸,冶炼金属或做抛光材料用.反应为: BaC O 3+H 2CrO 4=BaCrO 4↓+H 2O , Ba 2++CaS O 4=BaS O 4↓+Ca 2+.反应中为了提高除铬效果,应投加过量的钡盐,反应时间25~30min ,过量的钡盐用石膏法去除.工艺流程如图4所示.・14・第4期 牛晓霞:含铬废水的处理方法综述1.6 离子交换法该法适于处理浓度不太高的含铬废水,处理效果好,废水可回用,并可回收铬酸.但工艺较为复杂,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,适于大厂.原理为:用阴离子交换树脂去除Cr 2O 72-或CrO 42-: 2ROH +CrO 42-R 2CrO 4+2OH -, 2ROH +Cr 2O 72-R 2Cr 2O 7+2OH -.树脂失效后,用NaOH 将树脂再生: R 2Cr 2O 7+4NaOHROH +2Na 2CrO 4+H 2O.阴树脂的洗脱液再经一级H 型阳离子交换进行脱钠,即得铬酸: 4ROH +2Na 2CrO 4RNa +H 2Cr 2O 7+H 2O ,再用阳离子交换树脂去除Cr 3+、Fe 3+、Cu 2+等,可使废水回用于生产.这种除铬和回收铬酸的方法是成熟可行的,张家口通用机械厂批量生产的BL 21型离子交换除铬装置就是该法在生产实际中的成功应用.1.7 活性炭吸附法此法设备简单,占地面积小,操作容易,效果稳定.回收铬方法简单.处理后废水可循环使用,活性炭消耗少,可再生使用等.活性炭的再生较麻烦,再生方法、工艺流程等需进一步改进,关于活性炭对Cr 6+的去除机理尚在探讨之中.1.8 铁屑过滤法使含铬废水在酸性条件(pH =3~5)下,通过1.5米高、粒径20~60目的铁屑过滤柱,当滤速为3米/时,出水总铬为0.2mg/L ,交换容量为6~8g/L ,运行费用仅0.24元/吨水.此法流程外,设备简单,运行费用低,而且以废铁屑为原料,可达到以废治废的目的.其原理如下.当含铬废水在酸性条件下进入铁屑滤柱后,Fe 放出电子,产生Fe 2+,发生如下反应: Cr 2O 72-+14H ++6Fe 2+2Cr 3++6Fe 3++7H 2O ,随着反应的进行,H +大量消耗,OH -浓度增高,达到一定浓度时,产生Cr (OH )3和Fe (OH )3的沉淀.Fe (OH )3具有凝聚作用,将Cr (OH )3吸附凝聚在一起,当其通过铁屑滤柱时,即被截留在铁屑孔隙中,这就使废水中的Cr 6+和Cr 3+离子同时被除掉,达到排放标准.当铁屑吸附饱和,丧失还原能力后,可用酸或碱再生,使Cr (OH )3重新溶解于再生液中: Cr (OH )3+3H +Cr 3++3H 2O , Cr (OH )3+NaOH NaCrO 2+2H 2O.如用5%盐酸作再生液,再生后的残液中含有剩余酸及大量Fe 2+,可用来调整原水的pH 及还原Cr 6+,节省运行费用.若将铁屑换成铸铁屑,在处理废水时,由于形成大量微电池的缘故,效果更佳.且交换剂不需再生,吸附饱和后,只需用自来水经短时反冲洗即可恢复还原能力,以下是洛阳市某大厂环保部门的监测结果(以Cr 6+计,如表1所示)・24・ 洛阳大学学报 1999表1进水浓度(mg/L )11.513.625.641.979.3出水浓度(mg/L )0.0020.0050.0170.0090.0031.9 反渗透、电渗析法用聚酰胺反渗透膜(C A 膜)处理含铬废水,目前还处于试验阶段,尚需进一步研究.2 结束语含铬废水是普遍存在的一种废水,应该经严格处理达标后才能排放.以上列举了含铬废水的多种处理方法,各厂家在选择处理时应根据自身条件,如占地面积、经济实力、人员素质等多方面进行综合考虑,以求达到经济实用的目的.参考文献1 顾夏声等.水处理工程.北京:清华大学出版社,19852 高廷耀.水污染控制工程.北京:高等教育出版社,19893 张希衡..北京:冶金工业出版社,19844 同济大学.排水工程.上海:上海科学技术出版社,19805 张自杰.排水工程:下册.第三版.北京:中国建筑工业出版社,1996Disposal Method of Chrome 2containing W aste W aterNiu X iaoxia(Department of Environment and Chemistry Engineering )ABSTRACT Nine disposal methods of chrome 2containing waste water are summed up.Their principle ,technological process and advantage and shortcomings are commented on.KEY W ORDS chrome 2containing waste water ,disposal method ,com pare ・34・第4期 牛晓霞:含铬废水的处理方法综述。
含铬废水处理工艺
含铬废水处理工艺电镀含铬废水的铬的存在形式有Cr6+和Cr3+两种,其中以Cr6+的毒性最大;含铬废水的处理方法较多,常用的有化学法、电解法、离子交换法等;1、化学法电镀废水中的六价铬主要以CrO42-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CrO42-形式存在;六价铬的还原在酸性条件下反应较快,一般要求pH<4,通常控制pH2.5~3;常用的还原剂有:焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、连二亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸亚铁、二氧化硫、水合肼、铁屑铁粉等;还原后Cr3+以CrOH3沉淀的最佳pH为7~9,所以铬还原以后的废水应进行中和;1亚硫酸盐还原法目前电镀厂含铬废水化学还原处理常用亚硫酸氢钠或亚硫酸钠作为还原剂,有时也用焦磷酸钠,六价铬与还原剂亚硫酸氢钠发生反应:4H2CrO4+6NaHSO3+3H2SO4=2Cr2SO43+3Na2SO4+10H2O2H2CrO4+3Na2SO3+3H2SO4= Cr2SO43+3Na2SO4+5H2O还原后用NaOH中和至pH=7~8,使Cr3+生成CrOH3沉淀;采用亚硫酸盐还原法的工艺参数控制如下:①废水中六价铬浓度一般控制在100~1000mg/L;②废水pH为2.5~3③还原剂的理论用量为重量比:亚硫酸氢钠∶六价铬=4∶1焦亚硫酸钠∶六价铬=3∶1亚硫酸钠∶六价铬=4∶1投料比不应过大,否则既浪费药剂,也可能生成Cr2OH2SO32-而沉淀不下来;④还原反应时间约为30min;⑤氢氧化铬沉淀pH控制在7~8,沉淀剂可用石灰、碳酸钠或氢氧化钠,可根据实际情况选用;2硫酸亚铁还原法硫酸亚铁还原法处理含铬废水是一种成熟的较老的处理方法;由于药剂来源容易,若使用钢铁酸洗废液的硫酸亚铁时,成本较低,除铬效果也很好;硫酸亚铁中主要是亚铁离子起还原作用,在酸性条件下pH=2~3,其还原反应为:H 2Cr2O7+6FeSO4+6H2SO4=Cr2SO43+3Fe2SO43+7H2O用硫酸亚铁还原六价铬,最终废水中同时含有Cr3+和Fe3+,所以中和沉淀时Cr3+和Fe3+一起沉淀,所得到的污泥是铬与铁氢氧化物的混合污泥,产生的污泥量大,且没有回收价值,这是本法的最大缺点;其主要工艺参数为:①废水的六价铬浓度为50~100mg/L;②还原时废水的pH=1~3;③还原剂用量一般控制在Cr6+∶FeSO4·7H2O=1∶25~30④反应时间不小于30min⑤中和沉淀的pH控制在7~93铁氧体法铁氧体法实质上是硫酸亚铁法的演变与发展,其特点是投加亚铁盐还原六价铬,调节pH沉淀后,需要加热至60~80℃,并较长时间的曝气充氧;形成的铬铁氧体沉淀属尖晶石结构,Cr3+占据部分Fe3+位置,其他二价金属阳离子占据了部分Fe2+的位置,即进入铁氧体的晶格中;进入晶格的三价铬离子极为稳定,在自然条件或酸性和碱性条件都不为水所浸出,因而不会造成二次污染,从而便于污泥的处置;铁氧体法的工艺条件为:①硫酸亚铁投加量FeSO4·7H2O∶CrO3=16∶1;②加NaOH沉淀pH=8~9;③加热温度控制在60~80℃之内,不宜超过80℃;④压缩空气曝气,既充氧又搅拌;4化学还原气浮分离法气浮法处理含铬废水实际是化学还原法在固液分离方法上的发展,硫酸亚铁还原气浮法主要是利用FeOH3凝胶体的强吸附能力,吸附废水中包括CrOH3在内的其它氢氧化物沉淀,形成共絮体,这种共絮体能有效地被气泡拈着并浮上去除;气浮法固液分离技术适应性强,可处理镀铬废水,也可处理含铬钝化废水以及混合废水,处理量大;不仅可去除重金属氢氧化物,也可以同时去除其他悬浮物、乳化油、表面活性剂等,加上整个过程可以连续处理,管理较为方便,可以操作自动化;5水合肼还原法水合肼N2H4·H2O在中性或微碱性条件下,能迅速地还原六价铬并生成氢氧化铬沉淀;4CrO3+3N2H4=4CrOH3+3N2这种方法可以处理镀铬生产线第二回收槽带出的含铬废水,也可以处理铬酸盐钝化工艺中所产生的含铬漂洗水;水合肼还原法产生的污泥量少,含铬量高,便于回收利用;特别在中性或微碱性条件处理含铬废水,不会引入中性盐,显然改善了排放废水的水质;水合肼方法处理含铬钝化废水时,Zn、Cd、Fe、Ni等重金属也可同时去除;2、电解法电解还原处理含铬废水是利用铁板作阳极,在电解过程中铁溶解生成亚铁离子,在酸性条件下,亚铁离子将六价铬离子还原成三价铬离子;同时由于阴极上析出氢气,使废水pH逐渐上升,最后呈中性,此时Cr3+、Fe3+都以氢氧化物沉淀析出,达到废水净化的目的;电解还原处理含铬废水的工艺参数:①含铬废水Cr6+浓度为50~200mg/L;②废水pH≤6.5,一般含铬25~150mg/L之间的废水,pH值为3.5~6.5,故不需调节pH值;③温度影响不大,一般处理后水温约上升1~2℃;电解还原法具有体积小、占地少、耗电低、管理方便、效果好等特点;缺点是铁板耗量较多,污泥中混有大量的氢氧化铁,利用价值低,需妥善处理;3、离子交换法离子交换法是利用一种高分子合成树脂进行离子交换的方法;应用离子交换法处理含铬废水是使用离子交换树脂对废水中六价铬进行选择性吸附,使六价铬与水分离,然后再用试剂将六价铬洗脱下来,进行必要的净化,富集浓缩后回收利用;用这种方法可以回收六价铬、回用部分水;但由于钝化含铬废水、地面冲洗含铬废水等,除了含六价铬外,还含大量的其他重金属阳离子以及多种酸根阴离子;组分比镀铬漂洗水复杂得多;因而离子交换法处理镀铬废水比较容易,而处理其他含铬废水比较困难,虽然该方法在技术上有独特之处,在资源回收和闭路循环方面发挥了主导作用,但其投资费用大、操作管理复杂,一般的中小型企业难于适应;除以上3种处理方法是目前国内最常用的电镀含铬废水处理技术;早期还有钡盐法、活性炭法等,钡盐法基本上已停止使用,近年来还有生物法等新兴的生物技术处理含铬废水;。
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含铬废水处理综述摘要:近年来,染料、电镀、油漆、冶金等多种行业军会产生大量的含铬废水,1对土壤、水环境和人类健康都会造成极其严重的危害。
因此,如何提高含铬废水中铬离子的去除效率成为相关学者的研究重点。
本文从物理吸附法、生物法以及化学法三个方面系统介绍目前含铬废水处理的几种常见方法,包括沸石法、酸改性木屑法、化学电解法、铁氧体法、生物絮凝法、生物吸附法等。
综合阐述这些方法目前的研究方向及其原理,同时说明处理方法的优缺点以及工艺流程中的影响因素。
最后对含铬废水的处理方法进行总结和展望,以期为我国含铬废水的处理提供参考。
关键词:含铬废水;物理吸附;化学法;生物法重金属对于环境和人类健康的危害已经众所周知,铬作为重金属中的一员,对于人类健康的影响是多方面的,然而铬又是各行业不可或缺的原材料,为避免这些铬离子及其化合物排入水体、土壤对环境和人类健康造成不可挽回的损失,对含铬废水的处理尤为重要。
废水中铬主要存在形态以六价铬和三价铬为主。
其中六价铬对于人体危害极大,三价铬化合物相对无毒[1]。
因此,在对含铬废水的处理中常常需要先将铬离子进行降价处理,防止六价铬流入环境中。
目前,含铬废水的处理技术已然成熟,但对于我国废水处理现状而言,废水处理技术仍然面临着一些问题,如传统物理法处理能力有限,化学法易造成二次污染,生物法材料昂贵,一些综合处理法其适用性有待考证。
为此,本文综述了目前几种常见的含铬废水处理技术,说明了各种方法的实际效果、优势和局限性,阐述了一些方法的工艺流程,并补充了一些方法的改进处理,以期为我国含铬废水的处理提供参考。
1物理吸附法1.1沸石法沸石是含水多孔铝硅酸盐的总称,沸石中有着空腔和孔道,并且具有极强的吸附能力、离子交换等性质。沸石被广泛应用于氨、氮、镍、铬等重金属废水的处理[2]。但单纯的天然沸石对于含铬废水的吸收效果不佳,需对沸石进行改性或联合处理,常见的处理方式有酸改沸石、十六烷基三甲基溴化铵改性、粉煤灰合成沸石、CaS-x 成沸石、再生核桃皮-沸石复合填料等。经处理后的沸石不仅吸附效果好,还能再生并重复利用,并且沸石本身价格低廉。1.2酸改性木屑法改性木屑法处理含重金属离子废水的应用已经十分广泛,但不同树木的木屑经过不同改性剂的改性对于不同种类的重金属离子吸收效果不尽相同。使用丁二酸改性茶油树木的木屑对于吸附轴有着十分显著的效果,再者柏松在杉木木屑对于Hg2+的吸附一文中说明了木屑对于重金属离子吸收的显著效果[3],其他木屑对于不同离子也有着不同的吸收效果。在吸收Cr6+这方面,具有代表性的研究中:利用三种酸改性普通加工的木屑,红外光谱图分析、以及不同酸的浓度对Cr6+的吸收展开研究,结果表明该实验符合Langmuir等温吸附模型,且该吸附过程符合二级动力模型,揭示了酸改木屑对Cr6+的吸附原理[4]。1.3活性炭法活性炭作为一种应用广泛的吸附剂,常常被应用于各种杂质的吸附,其中不乏一些重金属离子,对于活性炭改性处理能够有效提高其吸附性能。为使活性炭的吸附能力进一步提升,利用钛元素以Ti4+存在于载钛活性炭表面,形成Ti-O键,使得载钛活性炭的比表面积比普通活性炭的大。研究表明,在相同条件下,载钛活性炭对于Cr6+吸附效率比普通活性炭提升了17.1%。另外,活性炭常常采用加热、酸浸泡、碱浸泡等方法进行再生[5]。尽管如此,改性活性炭依旧有使用周期短、运行费用高、再生温度高的缺点。1.4羽毛吸附法使用羽毛作为吸附剂处理铬鞣废水中的Cr3+这一研究观点早已提出。废弃的羽毛不易被微生物降解,易滋生病毒,不仅污染环境,还影响人类健康。然而羽毛中的角蛋白质经过改性处理后能够有效使得制革生产过程中含铬废水排放达到标准[6]。经过改性处理的羽毛对于Cr3+的吸附能力很好,影响其效果的主要是Cr2O72-的浓度和吸附时间[7],但不同的改性处理得到的羽毛,针对吸附物的不同其吸附能力不同。物理吸附法多种多样,工艺简单、经济高效,吸附剂来源广泛,去除效果好,但需寻求价值更高的吸附剂。对于低浓度的含铬废水,吸附剂的选择十分关键,普通改性吸附剂针对低浓度含铬废水的吸附效果不佳。因此,在处理低浓度含铬废水的过程中,吸附剂的选择十分重要[8]。2化学处理法2.1电解法通过电解法处理含重金属废水的研究已经十分普遍,普通电镀工艺较健全,新型电解法多种多样,如铁屑内电解法,三维电极电解法,模电解法,微电解法。在处理高浓度含铬废水时,适当加入NaCl可增强溶液电导率,从而提高铬离子的去除率,在此前提的适宜条件下,通过电解法可以使得铬离子的去除率高达99%[9]。为使传统方法更具研究意义,因此,深入研究传统电解法处理含铬废水,研究发现,电解电压取最大,阴阳极间距取最小,能够有效使铬离子去除率提高。传统电解法局限性较多,消耗钢板多,产生沉渣多,且不宜处理高浓度含铬废水,在此基础上的新型方法值得借鉴[10]。2.2铁氧体法铁氧体法在处理含铬废水时,能一次性处理大量废水,其净化效果较好,设备简单,投资少,产生的饹泥可制作磁性半导体材料,在使废水达到排放标准的同时,还让污泥得到二次利用,并减少了二次污染。
该方法利用氧化还原反应使Cr6+被还原为Cr3+并沉淀[11]。
但该法自身存在反应温度高、能耗大、不易连续操作、处理时间长等不足。
因此由单一氧化法转向与其他污水处理法相结合的过程。
超声波-铁氧体法就是之一,该联合法利用了超声波凝聚效应和空化作用,提高沉淀速度,且由于超声波作用使得溶液产生大量强氧化性自由基,降低了氧化材料的消耗。
2.3离子交换法离子交换法采用离子树脂过滤原水,水中的离子会与其他离子进行交换,从而将其他离子除掉,离子树脂根据酸碱性不一样而有所区别。
大致分为强酸性、强碱性、弱酸性、弱碱性。
不同类型的离子树脂对溶液中离子的作用效应不同。
经动态吸附实验确定低流速对Cr6+的吸收,废水浓度越高,吸附饱和时间越短,穿透越快。
一般来说,离子交换法的主要设备是固定床,固定床的设备简单,但效率低。
因此,采用膨胀床替代固定床,能表现出较好的分离特性。
另外选择好树脂的种类和型号对于处理不同类型的含铬废水至关重要。
3生物处理法3.1生物吸附法生物吸附法处理含铬废水是依托于生物本身的结构吸附废水中的金属离子。
这些生物对于重金属有很好的耐毒性,并且来源广泛、吸附能力强、价格低,能够降低废水中的重金属浓度。
采用酵母菌与活性污泥相结合处理含铬废水,对Cr6+的去除率高,对废水的pH值适应范围广。
然而,控制废水pH值,能够影响泥炭对磷酸盐,铜和铬的选择性吸附。
Berya Tatar等人的生物吸附实验就很好的说明了金属离子之间存在的竞争吸附行为。
吸附剂并非局限于活性污泥,绿藻水绵、马尾藻和总状蕨藻、游离和固定化根霉以及游离和固定化黑曲霉都能很好的吸附重金属离子,但其吸附效率与废水pH值及其浓度有很大的关系。
3.2生物絮凝法生物絮凝法是利用微生物的分泌到细胞外的絮凝剂进行絮凝沉淀来处理废水的方法。
通过改良的生物絮凝法,即改性Fenton与生物絮凝工艺的结合。
处理造纸废水,该法可以有效处理水中重金属离子及有机污染物,降低了废水的毒性。
等人的研究证明可以利用石油烃源细菌生产无细胞毒素的生物絮凝剂。
此外,这种生物絮凝剂具有良好的絮凝能力。
生物絮凝还可以提高废水处理过程中的能量回收。
4结语与展望随着工业化的进程加快,废水排放一直世界各国广泛关注的问题,废水含有的重金属离子难以有效除去,过去的各种方法在除去铬离子这一方面始终存在缺陷。
但是,随着研究的深入各种方法去除铬离子的效率得到提高。
基于上述介绍的物理吸附法中通过改性处理的吸附剂比传统吸附剂更易处理铬离子,但改性处理无疑增加了处理成本。
而普通吸附剂的来源广泛,普遍价格便宜,改性处理虽然增加了处理废水的工艺流程,进一步简化改性处理流程是优化物理吸附法的关键。
化学处理法中不管是电解法亦是离子交换法在处理大量废水的情况下,其材料的消耗十分大,并且部分化学法大量消耗电能。
一般其消耗材料难回收或者不可回收。
在生物处理法中,很多生物法对于重金属离子的去除效果一般,对于铬离子的除去率在60%-70%左右,然而,生物法可去除重金属离子的类型十分广泛,因此,生物法的前景非常好,仍需进一步探索生物法对重金属离子去除效率的提高方法。
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研究方向:水污染控制理论与技术。
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