含六价铬废水的离子交换法处理系统及工艺
制革废水铬预处理方案
制革废水铬预处理方案制革行业是一个传统的制造业,而制革过程中产生的大量废水对环境造成了严重的污染。
其中,铬是废水中主要的有害物质之一,因此有效的铬预处理方案至关重要。
本文将讨论针对制革废水中铬的预处理方案,以减少环境污染,保护生态环境。
一、废水特性分析制革废水中所含的铬主要以六价铬(Cr6+)的形式存在,具有高度的毒性和难降解性。
其对环境和水体生物造成严重危害,因此必须采取有效的预处理手段。
二、常见的铬预处理方法1. 化学沉淀法化学沉淀法是常见的废水处理方法之一,通过加入适量的沉淀剂将废水中的铬沉淀成不溶性的沉淀物,在此过程中还可与其他有害物质一并沉淀。
但此方法消耗较大、操作复杂,且沉积物处理难度大。
2. 离子交换法离子交换法利用具有亲和性的树脂将废水中的铬吸附附着在树脂上,达到净化废水的目的。
此方法操作简单、效率较高,但需要定期更换和再生离子交换树脂,成本较高。
3. 生物处理法生物处理法通过利用微生物的代谢活性降解废水中的铬,达到净化水体的效果。
生物处理方法对环境友好,但操作条件要求较严格,而且处理过程较为缓慢。
三、综合预处理方案针对制革废水中铬的特性和上述方法的优缺点,建议采用综合预处理方案,包括以下步骤:1.初步过滤:将废水进行初步过滤,去除大颗粒杂质。
2.化学沉淀:采用化学沉淀法将铬沉淀,结合其他有害物质一并沉淀。
3.离子交换:将沉淀后的废水通过离子交换树脂进一步净化,吸附掉残留的铬。
4.生物处理:对经过离子交换处理的水体,进行生物处理,利用微生物降解残留的有害物质。
综合采用以上几种预处理方法,可以有效降解制革废水中的铬,减少对环境的污染。
四、结语综上所述,制革废水中铬的预处理方案是一项重要的环保工作。
通过合理的预处理方法,可以有效净化废水,降低对环境的危害。
同时,制革企业应当积极配合政府的环保政策,减少废水排放,为环境保护贡献力量。
含六价铬废水的离子交换法处理系统及工艺
说明书摘要本发明公开了一种含六价铬废水的离子交换法处理工艺,它将废水调pH值、吸附、再生、维护和Cr6+离子的回收相结合,实现了含铬废水中的Cr6+离子自动化处理,本发明工艺的自动化程度高,处理效果好,可应用于大规模水处理;除铬柱设计成三柱或多柱,各离子交换柱之间设有可调节pH值的中间槽,在两柱或多柱串联工作时,中间过程可以调节PH值,使废水处理效果更好,可以克服常规离子交换过程中,由于离子浓度的变化产生的PH变化,从而造成树脂对离子的吸附能力下降的问题;出水水质可稳定保持Cr6+<0.5 mg/L;离子交换树脂可以得到有效维护,可长期稳定工作;再生液可回收,节约资源。
摘要附图1、一种含六价铬废水的离子交换法处理工艺,其特征在于该方法包括如下步骤:(1)将含六价铬废水送入pH调节池,调pH值至1~6;(2)废水送入n-1根串联的离子交换柱吸附Cr6+离子,n取3~10中的自然数,相邻两根离子交换柱之间设有可调节pH值的中间槽,保持pH值在1~6,第n-1根离子交换柱的出水口检测Cr6+离子的浓度,第n-1根离子交换柱的出水口流出的液体即为Cr6+离子达到排放标准的废水;(3)当第n-1根离子交换柱的出水口的Cr6+离子浓度达到0.5mg/L时,将第1根离子交换柱与其它n-2根离子交换柱断开;第n根离子交换柱与其它n-2根离子交换柱串联,第2根离子交换柱变为第1根离子交换柱,第3根离子交换柱变为第2根离子交换柱,以此类推,直至第n根离子交换柱变为第n-1根离子交换柱,返回步骤(2);同时,原始第1根离子交换柱进行pH调节池—除铬柱—pH调节池的循环吸附,最大循环吸附时间按下式计算:循环时间T=η×树脂穿漏时间T1-树脂再生时间T2,η取0.6~1;循环吸附结束后,将原始第1根离子交换柱按如下程序进行再生:排空柱中水至pH调节池—碱液洗柱后排入再生液槽—柱中剩余碱液反抽到稀碱槽—用水清洗柱—清洗水排入pH调节池—酸液循环洗柱,再生完全的原始第1根离子交换柱变为第n根离子交换柱待用。
离子交换法处理含铬废水
离子交换法处理含铬废水摘要:含铬废液pH=3-4时,流量为10BV/h时,采用双阴离子交换柱串联全饱和工艺处理回收含六价铬废水,出水能满足国家排放标准,穿透体积大。
利用阳离子交换树脂柱除去再生液中的钠离子,去除率可达到83%,纯化后的含六价铬溶液能再次投入使用。
关键词:六价铬;离子交换;回收Abstract: The pH of Cr6 +wastewater was 3-4, flow rate was 10BV/h. Two negatively charged ion-exchange resin columns were serialized and saturated to recover Cr6+ wastewater. The permeability was high and processed water could meet national discharge standards. Then positively charged ion-exchange resin was employed to remove Na+ in the recovered water, and 83% of Na+ could be removed. After that the purified Cr6+solution could be reused.Keywords:Cr6+ ;ion-exchange ;recovery铬是环境污染及影响人类健康的有害元素之一。
六价铬为食入性毒物,饮水中超标400倍时,会发生口角糜烂、腹泻、消化紊乱等症状,引起呼吸急促,咳嗽及气喘,短暂的心脏休克,肾脏、肝脏、神经系统和造血器官的毒性反应等,更可能造成遗传性基因缺陷,并对环境有持久危险性。
六价铬一般分离方法有离子交换树脂、电渗析、电解氧化还原法、还原沉淀法、石灰絮凝和吸附法等几种手段。
本文研究了六价铬在阴、阳离子交换树脂柱上的行为和分离条件,提出以离子交换为主的废水中铬形态分离及分析的系统流程,并研究了对六价铬的纯化和回收。
含六价铬废水处理方案设计
含六价铬废水处理方案设计六价铬是一种具有较强毒性的有害物质,对环境和人体健康造成潜在风险。
因此,对六价铬废水的处理非常重要。
本文将介绍一种针对六价铬废水的处理方案设计。
首先,了解六价铬废水的特性对处理方案设计至关重要。
六价铬废水的主要特性包括高浓度、难降解、难以氧化还原等。
基于这些特性,我们可以制定以下处理方案:1.降解六价铬废水:采用生物降解技术,使用具有六价铬还原能力的微生物进行降解处理。
例如,铬酸盐还原菌、兼氧六价铬还原菌等可以将六价铬还原为三价铬,从而减少毒性。
这种方法的优点是操作简单、成本低,但需要较长的处理时间。
2.氧化六价铬:采用化学氧化剂如过氧化氢、臭氧、高锰酸钾等将六价铬氧化为更易处理的低价铬。
这种方法操作简单、效果好,但成本相对较高。
3.吸附处理:利用吸附材料如活性炭、陶瓷球等物质对六价铬进行吸附。
这种方法具有处理快速、效果显著的优点,但吸附剂的成本较高,需要经常更换。
4.膜分离技术:采用逆渗透、超滤、微滤等膜分离技术对六价铬废水进行处理。
这种方法具有高效、节能的特点,但初投资较大,操作难度相对较高。
综合上述方案,可以制定以下六价铬废水处理流程:首先,采用物理搅拌等方式提高废水的可处理性,包括溶解氧和pH 值的调节等,以提高后续处理效果。
接下来,采用生物降解技术进行六价铬的还原。
首先,在废水中添加专门的还原菌种,如铬酸盐还原菌或兼氧六价铬还原菌,并进行适当的混合与搅拌,以增加接触效率。
维持合适的温度和厌氧环境,利用这些微生物将六价铬还原为三价铬。
根据实际情况,可使用选择性阴离子交换树脂来去除还原后的三价铬。
然后,采用化学氧化剂对三价铬进行进一步氧化。
具体来说,可以使用过氧化氢、臭氧或高锰酸钾来将三价铬氧化为更低价的铬离子。
此步骤有助于进一步降低六价铬的浓度。
在氧化处理后,采用吸附材料对废水进行吸附。
常用的吸附材料有活性炭、纳米颗粒和陶瓷颗粒等。
将废水与吸附剂进行充分接触,以将残余的铬离子吸附到吸附材料上。
含六价铬废水处理方案设计
题,如吸入某些较高浓度的六价铬化合物会引起流鼻涕、打喷嚏、瘙
痒、鼻出血、溃疡和鼻中隔穿孔。。
•
过量的(超过10ppm)六价铬对水生物有致死作用。实验显示受
污染饮用水中的六价铬可致癌。动物喝下含有六价铬的水后,六价铬
会被体内许多组织和器ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的细胞吸收。
•
皮革中残留的六价铬,可以通过皮肤、呼吸道吸收,引起胃道及
• 4H2CrO4+6NaHSO3+3H2SO4→2Cr2(SO4)3+3Na2SO4+ 10H2O
• ………(1) • Cr2(SO4)3+6NaOH→2Cr(OH)3↓+3Na2SO4 • ………(2) • (1)式还原反应,若pH值在3以下,反应在短时间内即进行
结束。如果使(2)式中和反应pH在7.5~8.5范围内进行, 则Cr(Ⅲ)即以Cr(OH)3形式沉淀析出.
来
源
水中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.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.
据估计,有80种不同行业的工人可能与六价 铬接触。各种各样的六价铬化合物分别应用于制 革、纺织品生产、印染、颜料以及镀铬等行业中 。其他排放铬的途径包括燃油和燃煤、不锈钢焊 接、制钢、水泥厂、工业油漆和涂料制造以及冷 却塔等。
• 亚硫酸氢钠法处理含铬废水,可以在单独设置的废水处理池中进行,也可以 采用设在铬化槽后的槽内进行,其处理基本工艺流程如下:
处理方案
• 处理反应如下: Cr2O7-2+3HSO3-+5H+ 2Cr3++3SO4-2+4H2O 废水应先进行酸化,调整PH值至2.5-3。 亚硫酸氢钠的投药量一般可按六价铬离子与亚硫酸氢钠的重量比为1:3.5-1:5 投加。亚硫酸氢钠与废水混合反应均匀后,加调整PH至6.7-7.0生成氢氧化铬 沉淀。 W=dCoFTM/CR 在槽内处理含铬废水时,铬化槽后的清洗槽的有效容积除应符合工件对槽尺 寸的要求外,可按下式计算: 式中 W—化学清洗槽有效容积(L); d—单位面积槽液带出量(L/dm2); Co—回收槽溶液中六价铬离子含量(g/L); F—单位时间清洗镀件面积(dm2/h); T—使用周期,当采用亚硫酸氢钠为还原剂时,不宜超过72小时; M—还原1g六价铬离子所需的亚硫酸钠为3.0g-3.5g; GR—化学清洗液中的还原剂含量。
离子交换法处理含铬废水
启排废再生液阀门; ⑤ 缓慢开启流量计阀门,调整流量为5 l/h; ⑥ 观察阴柱内冲洗树脂的现象,10分钟后反冲洗完毕。
水处理实验
实验教师:郭风伟
环境与市政工程实验中心
环境与市政工程实验中心
离子交换法处理含 铬废水
水处理实验
实验教师:郭风伟
环境与市政工程实验中心
一、实验目的
掌握离子交换法处理含铬废水的特性与规律。 熟悉离子交换法处理含铬废水的工艺流程及装置。 掌握离子交换法处理含铬废水的操作方法。
水处理实验
实验教师:郭风伟
环境与市政工程实验中心
二、实验原理
废液阀门。 ③ 接通酸溶液水泵电源,缓慢开启流量计阀门调整流量为3 l/h。 ④ 将NaOH槽水泵软管连结阴柱前流量计进口管阻 ⑤ 逆流再生阴树脂,开启阴柱下端进再生液(NaOH)阀门,上端
排废液阀门。 ⑥ 接通碱溶液水泵电源,缓慢开启流量计阀门调整流量为3 l/h。 ⑦ 再生阳、阴树脂,稳定运行15分钟,结束该实验过程。
阳离子交换树脂(简称“阳树脂”)再生溶液:5%HCl溶液。 阴离子交换树脂(简称“阴树脂”)再生溶液:10%NaOH溶液
水处理实验
实验教师:郭风伟
环境与市政工程实验中心
五、实验步骤
该实验分为交换,反冲洗、再生、清洗四个过程。具体操作分步进行 (实验前所有阀门全部关闭)。
交换过程
反冲洗过程 再生过程
实验系统稳定运行后,每间隔5分钟取一次阴柱出水水样约100mL, 取水样的同时,测试阳柱和阴柱出水的pH; ⑥ 交换过程结束,需关闭所用阀门。
离子交换法处理含铬废水
离子交换法处理含铬废水重铬酸钠、铬酸酐等铬盐类产品是广泛应用于电镀、颜料、制革、医药、冶金及化工等行业的重要化工原料。
在国民经济建设中占有十分重要的地位。
但是在生产铬盐产品的过程中,产生的大量含铬废水,如不妥善处理,任意排放,将会污染江河水源及环境。
当水中六价铬的到一定程度时,对人类、畜牧、鱼类、农作物等均有害。
因此,消除含铬废水的污染,对保护环境,造福人民和发展经济都具有很大的意义。
目前,国内外对含铬废水的处理,一般采用的方法有硫酸亚铁—石灰法、钡盐法、二氧化硫法,亚硫酸钠法,电解法和离子交换法等。
其中除离子交换法外,均要产生大量含有三价铬的污水(三价铬也是有毒物质)。
既难于处理,且对铬的资源不能进行回收和利用。
现采用大孔型ZGA451弱碱性阴离子交换树脂处理含铬废水,不仅处理的水质较好,符合国家排放标准,而且还能回收利用大量铬的化合物。
这种大孔型离子交换树脂系新型的离子交换树脂。
与普通凝胶型离子交换树脂相比,具有更强的抗污染能力,更广泛的适应性和高交换容量。
而且机械强度好,有弹性,不易被具有氧化性的离子所破坏,也不易因膨胀收缩而破坏结构,网孔不容易受有机物污染和高效吸附与再生洗脱容易等优点。
一、树脂主要物化性能ZGA451大孔弱碱性阴离子交换树脂主要性能指标名称 指标外观 乳白色至淡黄色不透明球状颗粒功能基团 -N(CH3)2·H2O出厂型式 游离胺型含水量 % 48~58质量全交换容量 mmol/g(干)≥4.80体积全交换容量 mmol/ml ≥1.4湿真密度 g/ml 1.03~1.06湿视密度 g/ml 0.65~0.72渗磨圆球率 % ≥90范围粒度 % 常规型(0.315~1.25mm) ≥95 温度 ℃ ~80PH值 1~9膨胀率 % ≤25二、基本原理及工艺流程1.基本原理离子交换法处理含铬废水,是利用离子交换树脂的活性基团的交换作用吸附废水中的铬酸根(CrO42-)和重铬酸根(Cr2O72-)离子,去除有害的Cr6+离子,待树脂吸附饱和后,用氢氧化钠和氯化钠组成的再生剂进行再生,以达到回收铬化合物的目的。
废水中六价铬处理方案
废水中六价铬处理方案工业废水中六价铬处理方案一.概述:六价铬是环境污染及影响人类健康的有害元素之一,六价铬为食入性毒物,废水中浓度超标会对环境产生加大危害,工业废水中铬离子一般为六价铬,常规的处理方案为:离子交换树脂法、过滤吸附法、硫酸亚铁还原沉淀法等。
二.需方提供水质中铬离子含量为:1.5g/L,PH值:5-7,要求处理后废水中铬离子达到国家标准,含量小于0.5.三.由于废水中铬离子过高,所以一般造价较低的过滤吸附法、硫酸亚铁还原沉淀法(只能处理水中铬离子含量小于15 mg/L的废水),不能处理到国家排放标准,最好的方法为:阴离子树脂交换法四.采用阴离子树脂交换处理铬离子方案:1.含铬离子量较大的废水首先通过吸附能力较强的活性炭交换罐,活性炭除去水中杂物和部分色素,使水更加干净,考虑采用玻璃钢交换罐,定期反洗,具体型号及规格为:1)出水量:15t/h2)直径:¢900×2000mm3)运行方式:电脑自动控制4)材质:玻璃钢罐体5)活性炭高度:大于1000mm2.通过活性炭处理过的废水再经过碱式(OH-)强阴离子树脂罐进行交换反应:含铬离子废水处理后水3.当PH 偏高时,六价铬主要是铬酸根CrO 2-4形态存在,在酸性条件下重铬酸以Cr2O 2-7形式存在,用阴离子树脂除去六价铬,酸性条件的废水比碱性条件下效果更好,方程式如下:Cr2O 2-7+RNCL=(RN2)Cr7+CL当PH 值为:3-4时,与阴离子树脂交换效果好,废水中铬离子(CrO 2-4、Cr2O 2-7)能够基本除去,可以达到国家要求的排放标准。
4.化工厂废水中铬离子含量为:1.5g/L,阴离子树脂的交换容量为1.3moi/L,铬离子的原子量为52,每升阴离子树脂交换Cr 6+为:1.3×52=67.6g,失效后的阴离子交换树脂采用2%-10%的碱性溶液再生。
5.如果要求每天处理废水100吨,设备工作10小时,具体需要选择的规格及技术方案为:1).设备出水量为:10t/h 2).罐体采用¢900×1850数量:2只3).阴离子交换树脂:2000L4).运行方式:流量控制,电脑自动再生5).罐体材质为:玻璃钢6)树脂层高:大于1200mm7)再生液计量箱:1000L(PE材质)8)处理后铬离子含量:小于0.5mg/L9)设备占地面积:20m210)处理系统流程图:。
回收电镀废水中六价铬的离子交换法应用分析
1电镀 废水的 主要 处理方 法
目前常用 的电镀废水的处理方法有多种 ,依据其作用原理 , 主要可 以划分为生物法 、 物理化学法 、 物理 法几种类 型 , 具体表现
回收 电镀 废水 中六价铬 的离 子 交换 法应 用 分 析
范俊 英 ( 广元市环保局 环境监测 中心站 四川广元
6 2 8 0 0 0 )
和除铬 阴柱对废水进行 固体过滤。 本次试验所选用 的离子交换树脂 为大孔 的 D 3 0 1 碱性苯乙烯 阴离子交换树脂 , 这种树脂 的最大 的优势在 于可 以较强 的对六价
六价铬 , 其具有诸多的优点 , 能够有效的提升含铬废水处理 的稳定
回 收 电 镀 废 水 中的 六 价 铬 的 重 要 性ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ显 而 易 见 , 因此 , 通 过 实
性与有效性 , 并且其处理费用低 、 效益明显 , 回收效率高 , 不仅仅能
够做好废水处理工作 , 又能够达到 回收有价金属 的目的。 本次实验采用的原水是来 自污水 车问电镀件 的漂洗液 , 废水
4回收液
再 生 处 理后 得 到 的 回 收液 的主 要 成 分 是 N a C r O ,除 了这 一
2离子 交换法 的实 验方法
物质之外还存在少量 的阴离子 和阳离子 , 对于阳离子的去除可以
电镀厂在运行过程 中, 会产生大量的电镀废水, 做好 电镀废水 采用的方法 是离子交换法 。在镀铬工艺 中, 国家规定 回收液中的 l 一 、 C r O 3 和s 0 的含量应该分别低 于 0 . 0 0 1 2 、 0 . 0 0 1 2 、 0 . 0 0 l 。 如果 的综合治理工作非常的重要 , 但是若采用化学沉淀法开展处理 , 就 c
六价铬处理方案
六价铬处理方案六价铬(Cr6+)是一种常见的有害物质,它存在于许多工业废水和废料中。
由于其对人体健康和环境造成的潜在危害,有效的六价铬处理方案至关重要。
本文将介绍几种广泛应用的六价铬处理方案,以帮助解决相关问题。
一、化学沉淀法化学沉淀法是一种常见的六价铬处理方法,通过添加适量的化学试剂将六价铬转化为不溶于水的沉淀物,进而使其从水中分离出来。
常用的化学试剂包括氢氧化钙、碳酸钠等。
此方法适用于较高浓度的六价铬废水处理,但可能会产生大量的废渣和需进一步处理的沉淀物。
二、离子交换法离子交换法利用含有特定官能团的树脂吸附工艺将六价铬离子从水中捕获。
树脂与六价铬之间发生离子交换反应,使六价铬离子被吸附在树脂上,并将其从水中去除。
一旦树脂饱和,需要进行再生或更换。
离子交换法具有高效、易于操作的特点,适用于处理六价铬浓度较低的废水。
三、还原沉淀法还原沉淀法是通过向六价铬废水中加入还原剂,将六价铬还原为三价铬,从而使其沉淀,随后进行固液分离。
常用的还原剂有二氧化硫、亚硫酸钠等。
这种处理方法简单有效,适用于处理小型或中低浓度的六价铬废水。
四、电化学法电化学法是通过将废水引入电解槽,在电解过程中利用电流进行六价铬的氧化和还原反应,从而实现去除六价铬的目的。
常用的电化学方法包括电沉积、电吸附和电氧化等。
电化学法具有高效、可控性强的优点,适用于处理高浓度的六价铬废水。
五、生物技术生物技术是利用具有降解能力的微生物来降解和转化六价铬。
常见的六价铬降解菌包括铬还原菌、铬酸盐还原菌等。
生物技术具有环保、可持续的特点,适用于处理中低浓度的六价铬废水。
但生物技术的应用受到温度、养分和pH值等参数的影响,需要在实际应用中进行精细调控。
总结以上介绍的六价铬处理方案包括化学沉淀法、离子交换法、还原沉淀法、电化学法和生物技术。
根据实际废水的特点和要求,可以选择合适的处理方案或将多种方法结合使用。
在选择和应用过程中,还需考虑成本、操作难度、废物处理等方面的因素。
六价铬处理方案
六价铬处理方案引言六价铬是一种常见的工业废水中的重金属污染物,对环境和人体健康都造成了严重的影响。
为了降低六价铬对环境的危害,制定一套有效的处理方案至关重要。
一、六价铬的危害分析六价铬在自然界中很少存在,主要来自于工业活动中的废水排放。
它具有高毒性和强氧化性,进入环境后容易与有机物结合形成难分解的有机铬化合物,对土壤和水体造成严重的污染。
同时,六价铬还可通过水蒸气形式进入大气,造成空气污染。
长期暴露于六价铬会对身体健康产生极大威胁。
吸入过量的六价铬会导致呼吸系统疾病,引发哮喘、支气管炎等。
接触六价铬还会导致皮肤过敏和刺激,甚至引发皮肤癌等严重疾病。
二、六价铬处理方案之物理处理物理处理是一种常见的处理六价铬的方法,它通过物理手段将废水中的六价铬固定或去除,以达到减少环境污染的目的。
1. 沉淀法沉淀法是指通过调节废水的pH值,利用铁盐或铝盐等化学物质与六价铬发生反应,形成不溶于水的沉淀物,从而使六价铬被固定下来。
该方法简单可行,成本较低,适用于处理中小规模的废水。
2. 离子交换法离子交换法是通过将含有六价铬的废水通过离子交换树脂床,使六价铬被吸附和固定在床内。
然后通过冲洗床体,将六价铬从树脂上脱附出来。
离子交换法能有效地去除六价铬,并且可重复使用树脂。
三、六价铬处理方案之化学处理化学处理是一种常用的处理六价铬的方法,通过化学反应来改变六价铬的性质,使其转化为难溶于水的物质。
1. 氧化还原法氧化还原法是将废水中的六价铬还原为三价铬,由于三价铬的溶解度较低,不容易溶解在水中,从而实现六价铬的去除。
常用的还原剂有亚硫酸氢钠、亚硫酸铵等。
2. 还原沉淀法还原沉淀法是利用还原剂将废水中的六价铬还原为三价铬,并与金属离子形成不溶于水的沉淀。
此方法能够高效地去除六价铬,但由于还原剂使用较多,需要注意副产物的处理。
四、六价铬处理方案之生物处理生物处理是将废水中的六价铬通过微生物的作用转化为无害物质的处理方法。
生物处理的优势在于经济、环保。
六价铬废水处理方案
六价铬废水处理方案一、引言六价铬废水是由于电镀、制革、化工等行业生产过程中产生的一种废水,含有高浓度的六价铬离子(Cr6+)。
六价铬是一种有毒重金属,对人体和环境具有严重危害,因此,对六价铬废水进行有效处理是十分重要的。
本文将介绍几种常见的六价铬废水处理方案。
二、化学沉淀法化学沉淀法是目前常用的一种六价铬废水处理方法。
该方法通过添加适量的碱性草酸钠、石灰等化学试剂,使六价铬离子与其反应生成难溶性的铬(III)氢氧化物沉淀,从而达到去除六价铬的目的。
这种方法操作简单,处理效果稳定,适用于处理中小型规模的废水。
三、离子交换法离子交换法是一种常见的废水处理技术,也可用于六价铬废水的处理。
该方法通过将含有六价铬离子的废水通入具有特定功能的离子交换树脂床层中,利用树脂上的功能基团与六价铬离子发生离子交换反应,使六价铬离子被树脂吸附,从而达到去除六价铬的目的。
这种方法具有处理效果好、操作简单等优点,但需要定期更换离子交换树脂,增加了处理成本。
四、化学氧化法化学氧化法是一种将六价铬氧化成可沉淀的三价铬的处理方法。
该方法通过添加氧化剂,如过氧化氢、高锰酸钾等,使六价铬被氧化成三价铬,然后利用化学沉淀法将三价铬沉淀下来。
这种方法适用于较高浓度的六价铬废水处理,但需要控制氧化剂的投加量和反应条件,以避免废水中其他物质的氧化。
五、生物法生物法是一种利用微生物降解六价铬的废水处理方法。
该方法通过添加适量的微生物,如细菌、真菌等,利用微生物的代谢活性将六价铬转化为无毒的三价铬或沉淀下来。
生物法具有处理效果好、操作简单等优点,但需要严格控制处理条件和维持微生物的活性,同时处理周期较长。
六、综合应用针对不同情况下的六价铬废水处理需求,可以综合应用上述方法。
比如,在处理高浓度六价铬废水时,可以先采用化学氧化法将六价铬氧化成可沉淀的三价铬,然后再通过化学沉淀法将三价铬沉淀下来。
在处理低浓度六价铬废水时,可以采用离子交换法进行处理,以提高处理效率。
六价铬废水处理方法有哪些
六价铬废水处理方法有哪些
六价铬废水排放标准
1、工业排放污水中六价铬含量不能超过0.5mg/L;
2、金属中六价铬的含量则是不能超过0.1mg/kg;
3、电机电子设备自2008年起就规定不得含有六价铬;
六价铬废水处理方法
1、还原法
该方法主要针对含有六价铬废水处理,在废水中加入还原剂把六价铬还原为三价铬;
其特点是技术成熟、处理量大,但使用该方法时会产生大量的污泥,造成二次污染。
2、离子交换法
该方法利用一种高分子合成树脂进行离子交换,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。
需要知道的是,使用该方法处理镀铬废水比较容易,但处理其他含铬废水则比较困难,且投资费用大、操作管理复杂,一般的中小型企业运用会比较困难。
3、电解法
电解还原处理含铬废水是利用铁板作阳,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。
使用电解法占地面积较小、耗电不大,但是铁板的耗量较多,且产生的污泥中混有大量的氢氧化铁,利用价值低,需妥善处理。
4、化学药剂法
直接在废水中投加重金属捕捉剂,通过多种螯合基团等重金属离子螯合,产生疏水性结构而沉淀;同时,在体型结构的高分子作用下,通过絮集和网捕作用显著提高沉淀速度和去除率,从而摆脱了线性螯合沉淀的缺点。
离子交换法处理电镀含铬废水工艺流程
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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。
含铬废水处理工艺流程
含铬废水处理工艺流程铬废水是指含有铬元素的废水,其中主要以六价铬和三价铬为主要成分,对环境和人体健康有较大的危害。
为了达到环境保护标准,必须对铬废水进行处理。
下面将介绍一种常用的铬废水处理工艺流程。
铬废水处理工艺流程主要包括预处理、化学沉淀、离子交换和电分离等环节。
首先是预处理阶段。
预处理的目的是去除铬废水中的悬浮物、油脂等杂质。
常用的方法包括絮凝和沉淀。
絮凝是指通过加入絮凝剂,使废水中的悬浮物凝结聚集,形成较大的沉降团。
而沉淀则是通过加入沉淀剂,使废水中的悬浮物、油脂等杂质沉淀到底部。
接着是化学沉淀阶段。
化学沉淀是指将废水中的六价铬转化为三价铬,使其不再具有毒性。
这一阶段使用的是还原剂,常用的还原剂有亚硫酸钠、亚硫酸铁等。
将废水与还原剂进行反应,使六价铬还原为三价铬,并形成沉淀。
沉淀后可以采用沉淀或过滤的方法,将沉淀物从废水中分离出来。
然后是离子交换阶段。
离子交换是一种通过树脂将废水中的金属离子与树脂上的交换离子发生交换的方法,以达到去除废水中金属离子的效果。
离子交换树脂是一种高分子化合物,具有很强的金属离子交换能力。
将废水通过离子交换柱,金属离子被树脂吸附,废水中的金属离子被去除。
最后是电分离阶段。
电分离是通过电解的方式将废水中的重金属离子沉积到电极上,并分离出净水。
电分离设备主要由阳极和阴极组成,废水通入电分离设备后,在阳极上氧化产生氧气和金属离子,金属离子沉积到阴极上,净水则从设备的中间流出。
综上所述,铬废水处理工艺流程包括预处理、化学沉淀、离子交换和电分离。
预处理主要是去除废水中的悬浮物和油脂,化学沉淀阶段将六价铬还原为三价铬并形成沉淀,离子交换阶段用于去除废水中的金属离子,最后通过电分离将重金属离子沉积到电极上分离出净水。
这一工艺流程能够有效将铬废水处理为达到环境标准的净水,实现对环境的保护和人体健康的保障。
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本发明公开了一种含六价铬废水的离子交换法处理工艺,它将废水调pH值、吸附、再生、维护和Cr6+离子的回收相结合,实现了含铬废水中的Cr6+离子自动化处理,本发明工艺的自动化程度高,处理效果好,可应用于大规模水处理;除铬柱设计成三柱或多柱,各离子交换柱之间设有可调节pH值的中间槽,在两柱或多柱串联工作时,中间过程可以调节PH值,使废水处理效果更好,可以克服常规离子交换过程中,由于离子浓度的变化产生的PH变化,从而造成树脂对离子的吸附能力下降的问题;出水水质可稳定保持Cr6+<0.5 mg/L;离子交换树脂可以得到有效维护,可长期稳定工作;再生液可回收,节约资源。
1、一种含六价铬废水的离子交换法处理工艺,其特征在于该方法包括如下步骤:(1)将含六价铬废水送入pH调节池,调pH值至1~6;(2)废水送入n-1根串联的离子交换柱吸附Cr6+离子,n取3~10中的自然数,相邻两根离子交换柱之间设有可调节pH值的中间槽,保持pH值在1~6,第n-1根离子交换柱的出水口检测Cr6+离子的浓度,第n-1根离子交换柱的出水口流出的液体即为Cr6+离子达到排放标准的废水;(3)当第n-1根离子交换柱的出水口的Cr6+离子浓度达到0.5mg/L时,将第1根离子交换柱与其它n-2根离子交换柱断开;第n根离子交换柱与其它n-2根离子交换柱串联,第2根离子交换柱变为第1根离子交换柱,第3根离子交换柱变为第2根离子交换柱,以此类推,直至第n根离子交换柱变为第n-1根离子交换柱,返回步骤(2);同时,原始第1根离子交换柱进行pH调节池—除铬柱—pH调节池的循环吸附,最大循环吸附时间按下式计算:循环时间T=η×树脂穿漏时间T1-树脂再生时间T2,η取0.6~1;循环吸附结束后,将原始第1根离子交换柱按如下程序进行再生:排空柱中水至pH调节池—碱液洗柱后排入再生液槽—柱中剩余碱液反抽到稀碱槽—用水清洗柱—清洗水排入pH调节池—酸液循环洗柱,再生完全的原始第1根离子交换柱变为第n根离子交换柱待用。
2、根据权利要求1所述的含六价铬废水的离子交换法处理工艺,其特征在于上述n 根离子交换柱装有大孔强碱性阴离子交换树脂。
3、根据权利要求1所述的含六价铬废水的离子交换法处理工艺,其特征在于步骤(3)中树脂再生所用的碱液为4~10%(w/w)的氢氧化钠,所述的酸液为0.3~10%(w/w)的盐酸。
4、根据权利要求1所述的含六价铬废水的离子交换法处理工艺,其特征在于步骤(3)中碱液洗柱过程以1倍床体积/h的速度洗柱。
5、根据权利要求1所述的含六价铬废水的离子交换法处理工艺,其特征在于步骤(3)中再生液中的Na2CrO4,经阳离子交换树脂处理后成为H2CrO4进行再利用或进一步加工回收固体Na2Cr2O7。
6、根据权利要求1所述的含六价铬废水的离子交换法处理工艺,其特征在于离子交换柱中的树脂的工作交换容量下降到原值的0.8时,启动如下树脂维护程序:单根离子交换柱再生程序—维护液循环打入单根离子交换柱2~12小时—用水清洗柱—清洗水排入pH调节池—酸液循环洗柱1~2小时,按照此程序依次维护每根离子交换柱。
7、根据权利要求6所述的含六价铬废水的离子交换法处理工艺,其特征在于树脂轻度污染时,所述的维护液包含如下重量百分比的组分:8~16%盐酸,其余为去离子水;树脂重度污染时,所述的维护液包含如下重量百分比的组分:氯化钠10~25%,双氧水3~10%,氢氧化钠1~5%,其余为去离子水。
8、根据权利要求1所述的含六价铬废水的离子交换法处理工艺,其特征在于该工艺采用在线Cr6+检测仪和可编程控制器控制所有阀门、压力和流量的自动操作方式。
含六价铬废水的离子交换法处理工艺技术领域本发明涉及一种废水的处理工艺,具体涉及一种含六价铬废水的离子交换法处理工艺。
背景技术含六价铬废水广泛存在于电镀、冶金生产领域,不仅造成资源的损失,而且造成严重的环境污染。
因此含六价铬废水的排放受到严格控制。
离子交换法是处理含铬废水的有效方法之一,相比其他处理方法具有处理成本低,可回收六价铬的优点,但是目前的处理系统和工艺存在自动化程度低,树脂的再生和维护操作复杂,不适合大规模的废水处理,特别是废水中同时存在三价铬,对树脂的污染严重的问题一直没有有效的解决手段。
因此用离子交换法处理含铬废水目前无法实现广泛和大规模应用。
发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种能进行广泛和大规模使用的离子交换法处理含六价铬废水的工艺,以实现含六价铬废水中的Cr6+离子的自动化处理。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案如下:一种含六价铬废水的离子交换法处理工艺,包括如下步骤:(1)将含六价铬废水经物理净化处理合格后送入pH调节池,调pH值至1~6,pH 值优选2~5;(2)废水送入n-1根串联的离子交换柱吸附Cr6+离子,n取3~10中的自然数,相邻两根离子交换柱之间设有可调节pH值的中间槽,保持pH值在1~6,pH值优选2~5,这样可使废水处理效果更好,可以克服常规离子交换过程中,由于离子浓度的变化产生的pH变化,从而造成树脂对离子的吸附能力下降的问题;第n-1根离子交换柱的出水口检测Cr6+离子的浓度,第n-1根离子交换柱的出水口流出的液体即为Cr6+离子达到排放标准的废水;(3)当第n-1根离子交换柱的出水口的Cr6+离子浓度达到0.5mg/L时,将第1根离子交换柱与其它n-2根离子交换柱断开;第n根离子交换柱与其它n-2根离子交换柱串联(其它n-2根离子交换柱即为第1根离子交换柱除外的其它离子交换柱),第2根离子交换柱变为第1根离子交换柱,第3根离子交换柱变为第2根离子交换柱,以此类推,直至第n根离子交换柱变为第n-1根离子交换柱,返回步骤(2);同时,原始第1根离子交换柱进行pH调节池—除铬柱—pH调节池的循环吸附以保证树脂尽可能吸附饱和以提高树脂利用率,最大循环吸附时间按下式计算:循环时间T=η×树脂穿漏时间T1-树脂再生时间T2,η取0.6~1;循环吸附结束后,将原始第1根离子交换柱按如下程序进行再生:排空柱中水至pH调节池—碱液洗柱后排入再生液槽—柱中剩余碱液反抽到稀碱槽—用水清洗柱—清洗水排入pH调节池—酸液循环洗柱,再生完全的原始第1根离子交换柱变为第n根离子交换柱待用。
此外,因长期工作导致树脂污染,当离子交换柱中的树脂的工作交换容量下降到原值的0.8时,启动如下树脂维护程序:单根离子交换柱再生程序—维护液循环打入单根离子交换柱2~12小时—用水清洗柱—清洗水排入pH调节池—酸液循环洗柱1~2小时,按照此程序依次维护每根离子交换柱。
其中,当树脂轻度污染时,所述的维护液包含如下重量百分比的组分:8~16%盐酸,其余为去离子水;树脂重度污染时,即采用盐酸维护液无法使树脂恢复到最初的交换容量时,则为重度污染,此时需用含氧化剂的维护液,即包含如下重量百分比的组分:氯化钠10~25%,双氧水3~10%,氢氧化钠1~5%,其余为水。
上述n根离子交换柱装有大孔强碱性阴离子交换树脂,柱中空体积为柱体积的1/3,每个柱体设有树脂取样口,用于取样检测树脂的工作交换容量。
步骤(3)中,树脂再生所用的碱液为4~10%(w/w)的氢氧化钠,所述的酸液为1~10%(w/w)的盐酸。
步骤(3)中,碱液洗柱过程以1倍床体积/h的速度洗柱。
步骤(3)中,再生液中的Na2CrO4,经阳离子交换树脂处理后成为H2CrO4进行再利用或进一步加工回收固体Na2Cr2O7。
循环吸附时间按下式计算:最长循环时间T=η×树脂穿漏时间T1-树脂再生时间T2,η取0.6~1。
其中树脂再生时间T2=柱水排空时间+再生时间+清洗时间+酸洗循环时间=柱水排空时间+N1×树脂体积÷再生流速+柱水排空时间+ N2×树脂体积÷清洗流速+ N3×树脂体积÷酸洗流速,通常N1取2~4,N2取3~12,N3取3~6。
通常再生流速取1~4倍床体积/h,清洗流速取3~6床体积/h,酸洗树脂流速取3~6倍床体积/h。
可根据废水中Cr6+的浓度、循环流量、树脂量和树脂的交换容量,确定实际的循环时间,原则上只要尽可能保证树脂能充分饱和即可,如果考虑要回收Cr6+,为了保证回收Cr6+的浓度和纯度,则树脂的饱和度要尽可能高,在这种情况下,实测树脂的饱和度和需要的循环时间是必要的,但是无论何种情况,循环时间不能超过最长循环时间T2。
树脂的饱和度按如下方法确定,相同时间点,当交换柱出水中Cr6+的实测浓度和进水中实测浓度Cr6+的浓度相同时,饱和度为100%,如果进水Cr6+的实测浓度为A,而出水中Cr6+的实测浓度为0.9A,则饱和度为90%,以此类推。
其中,穿漏时间T1测定:当废水中Cr6+浓度最大时,从交换柱进水时开始计时,至出现穿漏时时间为T1。
本发明的含六价铬废水的离子交换法处理工艺采用在线Cr6+检测仪和可编程控制器(PLC)控制所有阀门、压力和流量的自动操作方式保证废水的处理质量和操作的安全性。
有益效果:本发明的含六价铬废水的离子交换法处理工艺具有如下优点:1、自动化程度高,处理效果好,可应用于大规模水处理。
2、除铬柱设计成三柱或多柱,各离子交换柱之间设有可调节pH值的中间槽,在两柱或多柱串联工作时,中间过程可以调节PH值,使废水处理效果更好,可以克服常规离子交换过程中,由于离子浓度的变化产生的PH变化,从而造成树脂对离子的吸附能力下降的问题。
3、出水水质可稳定保持Cr6+<0.5 mg/L。
4、离子交换树脂可以得到有效维护,可长期稳定工作。
5、再生液可回收,节约资源。
6、与目前常用的化学法处理含氰化物废水相比,还具有不需要向废水中加入化学药剂,处理后废水含盐率低,有利于废水回收利用的优点。
附图说明图1为本发明的含六价铬废水的离子交换法处理工艺的装置示意图。
具体实施方式:实施例1:某电镀厂含铬废水水质见表1:表1 含铬废水污染物最高含量mg/L经本发明工艺处理后的出水要求达到Cr6+浓度<0.5mg/L,具体设备及操作如下:一、设备:除铬柱:按三柱设计,单柱树脂体积为2m3,树脂为D301/ D301T,交换柱材质为玻璃钢,树脂高度占全柱高度的2/3。
总出水口设一台氰在线监测仪。
交换柱的吸附、再生按自动化操作设计。
洗柱水槽:有效容积20 m3,有液位控制器自动保持水位,泵3工作流速Q≥8 m3/时。
稀碱槽:有效容积6m3,计量泵工作流速Q≥2 m3/时,稀碱为4%NaOH,带液位控制器。
酸水槽:有效容积4m3,带液位控制器。
再生液槽:有效容积4m3,泵5工作流速Q≥4 m3/时,带液位控制器。
循环槽1容积6m3,带液位控制,泵2工作流速Q≥4 m3/时。