电镀含铬废水电解处理工艺流程图
电镀废水含铬废水处理工艺
电镀废水含铬废水处理工艺电镀废水是指在电镀过程中产生的含有重金属离子的废水。
其中,铬是电镀废水中的常见重金属之一。
由于铬离子对环境和人体有害,对其进行有效处理是保护环境和人类健康的重要举措。
本文将介绍几种常见的电镀废水处理工艺,重点关注含铬废水的处理方法。
一、化学沉淀法化学沉淀法是一种常用的电镀废水处理工艺,也适用于含铬废水的处理。
该工艺通过添加适量的化学药剂(如氢氧化钙、氯化铁等)使废水中的铬离子与药剂中的离子发生反应,生成不溶于水的沉淀物,从而达到去除铬离子的目的。
该工艺具有操作简单、处理效果稳定等优点,但对药剂的选择和控制有一定要求。
二、离子交换法离子交换法是一种通过离子交换树脂去除废水中金属离子的方法。
在处理含铬废水时,可以选择特制的离子交换树脂,使其中的阴离子或阳离子与铬离子发生置换反应,将其吸附在树脂上。
该工艺具有处理效果好、废水净化度高的特点,但需要定期更换离子交换树脂,增加了运营成本。
三、电析法电析法是一种利用电流作用,将废水中的金属离子通过电解的方式析出的方法。
在处理含铬废水时,通过调节电流密度和电解时间等参数,使废水中的铬离子在电极上析出并沉积成金属铬。
该工艺具有操作简单、回收铬金属的优点,但对电解条件的控制要求较高,且废水中的其他成分也会被析出,影响废水的处理效果。
四、活性炭吸附法活性炭吸附法是一种通过活性炭材料吸附废水中的有机物和重金属离子的方法。
在处理含铬废水时,可以选择具有亲铬性的活性炭吸附剂,使废水中的铬离子被活性炭吸附。
该工艺具有吸附效果好、操作简单的特点,但需要定期更换和再生活性炭,增加了运营成本。
五、膜分离法膜分离法是一种利用膜的选择性透过性分离溶液中的物质的方法。
在处理含铬废水时,可以使用特制的膜将废水中的铬离子截留在膜的一侧,而将其他成分透过膜排出。
该工艺具有高效、无化学药剂消耗的特点,但膜的选择和维护对工艺的稳定运行有关键影响。
电镀废水含铬废水处理工艺有化学沉淀法、离子交换法、电析法、活性炭吸附法和膜分离法等多种选择。
电镀含铬废水零排放工艺的分析
环保技术电镀含铬废水零排放工艺的分析何海良(石狮九牧卫浴有限公司福建石狮362700)摘要含铬废水的处理是电镀行业废水处理的一大难题,废水中含有大量的重金属铬,直接排放会对环境造成严重污染。
采用化学沉淀工艺处理含铬废水,后续通过生物活性炭、超滤、反渗透、蒸发结晶技术等处理单元,出水达到工业回用水标准。
该工艺技术成熟、处理效果稳定可靠,能满足含铬废水零排放的处理要求,同时也为相关化工企业及研究人员提供一些参考。
关键词电镀含铬废水零排放中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:1672-9064(2020)05-087-020引言珞及其化合物具有优良的理化性能,被广泛的应用和推广在化工领域,例如胶片、皮革、电镀等领域咱1」。
电镀行业在生产的过程中会形成一定量的含珞废水,如果不采取科学的对策将废水中的珞去除,会对自然环境、人类身体健康产生不良的影响,尤其是Cr3+,具有非常高的毒性,一旦进入人体,将会对人体细胞的代谢产生严重的负面影响,甚至导致细胞岀现癌变,所以需要通过一系列的技术处理来实现含珞废水的零排放。
1含铬废水情况电镀行业的飞速发展,伴随的是大量含珞废水的产生。
根据分类收集、分类处理的原则袁将实际生产过程中产生的废水,按照处理技术进行划分,可分为含铜、含锌、含镍、含珞废水处理工艺等袁针对含有不同有害物质的废水采用相应的无害化处理工艺进行处理咱2暂。
2废水处理工艺选择根据要求,需要对含珞废水进行回收利用来实现零排放的目的。
首先经过化学沉淀的方法去除废水中大部分的无机物,主要是Cr3+,然后经过活性炭处理去除有机物等,再经过膜处理脱盐工艺以及蒸发结晶处理去除废水中剩余的杂质袁处理后的废水还能够回收用于工业生产中,实现含珞废水的零排放。
含珞废水处理工艺流程如图1所示。
图1含铬废水处理工艺流程图采用化学沉淀工艺对含珞废水进行预处理,将COD控制在140-150mg/L之间,岀水经生物活性炭处理,去除水中有机污染物,将含珞废水的COD控制在5mg/L以内,防止废水中的杂质将反渗透膜和机械式蒸汽再压缩蒸发器(简称“MVR蒸发器”)的处理单元堵塞,对后续工序的运行不利。
含铬废水处理
含铬废水处理技术关键词:含铬废水来源危害处理方法一、电镀废水的来源:1、清洗:为了防止电镀过程中对下一种溶液的污染,防止溶液的成分或Ph值等的变化,保证镀件的使用性能,防止在制件上生成难以除去的物质,所以要进行清洗。
而清洗是电镀废水的最主要来源。
2、镀液过滤,为了保证镀液性能及镀层质量,必须保证镀液的清洁,所以要进行镀液的过滤。
3、在电镀操作过程中,常带有镀液及处理液的带出,由于挂具设计不合理、装挂方式不考究、操作时不在槽子上方停留,增加镀液的带出量。
4、溶液的废弃:在电镀生产过程中所采用的许多溶液都有一定的寿命,要对溶液进行更换。
二、电镀废水的危害:酸碱废水:排水江河危害水中微生物的生活,而影响水质,排入农田会破坏土壤的团粒结构影响土壤肥力及透力、蓄水性,影响农作物的生长,鱼类、牲畜等食用了酸碱费水,对其肉质、乳汁将产生影响,危害人体健康,渗入地下后,影响工业生产。
含氰废水:氢氰酸和氰化物能通过皮肤、肺、胃,特别是从粘膜呼吸进入体内,与三价铁离子络合和含铁呼吸酶结合,引起组织的呼吸麻痹,造成窒息死亡。
含铬废水:含铬废水可以有致癌的作用,对人体的皮肤有危害,对呼吸系统有损害作用。
三、处理方法:化学法处理含铬废水:1、沉淀法:是使溶液中含有的离子状物质变为新的固体物而别离出去的方法。
2、氧化复原法:在化学反应中假设发生了电子的转移,即原子或离子的氧化数发生了变化则为氧化复原法。
工艺流程图:化学复原法处理含铬废水有槽内处理、间歇处理、连续处理和气浮处理4种方式。
这里以间歇处理为主。
间歇处理工艺流程:反应池容积一般按2~4h的废水量设计,反应池设有空气搅拌或水力、机械搅拌,投药方式采用干投,反应池设有两格,交替使用。
化学复原法其它工艺:化学法综合处理流程:3、电解法:电解法处理工艺流程图,其中调节池的有效容积按不小于2h的平均流量计算。
:电解法处理含铬废水的工艺参数:废水pH值。
电解后含铬废水的pH值的提高程度与电解前废水中的Cr6+浓度和废水离子的组分有关。
含铬电镀废水处理技术方案
含铬电镀废水处理技术方案1. 项目概况揭阳市广润五金实业有限公司位于揭东县埔田镇溪南山村月山顶工业区,主要从事五金类配件电镀、成品制作。
废水主要来源于镀锌、镀铬、钝化、粗化、还原后续清洗等工序废水,废水中主要含Cr3+、Cr6+、总锌、酸、碱。
由于在生产过程中,将排放一定量的致癌、致畸废水,因此,必须认真处理,以减少或消除其对环境的污染。
为贯彻落实国家环境保护方针政策,加强环境污染防治,严格执行“三同时”的要求,该公司特委托我公司进行生产废水处理工程设计方案的编制。
受业主委托,我公司经安排工程师、技术人员等现场踏勘并结合我公司在同类废水处理工程设计经验,编制本设计方案,供业主及有关部门领导决策。
2. 设计原则与标准2.1 设计原则⑴按照国家有关环保治理的设计规范、标准、要求进行设计,确保各种污染物经治理设施处理后执行国家《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)。
⑵贯彻执行国家现行的经济建设方针、政策,结合实际情况,充分利用现有的设施(设备)、水、电供应以及管理、技术、维修与运输条件,合理选定方案,降低工程造价、减少建设投资,降低后期运行维护费用。
⑶合理系统选用的设备运行安全可靠,管理、操作方便。
⑷技术先进,工艺合理,适用性强,有较好的耐冲击性、可操作性。
⑸治理系统自动化程度高,关键环节实行自动控制。
⑹因地制宜提高土地利用率,总平面布置做到合理、紧凑与周围景观相协调。
⑺处理效果稳定,有害物去除率高,处理后的废水稳定达到国家排放标准。
2.2 设计范围本技术方案工作内容:工艺及非标设备设计、提供废水处理工艺设备、电气控制设备,并负责安装、调试及人员培训。
工程范围从废水调节池入口至系统末级处理出水达标排放口之间的工艺、设备、电气自动控制的设计及设备制造、安装、调试。
2.3 主要规范、标准及依据⑴《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)。
⑵《电镀废水治理规范》(GBJ136-90)。
⑶厂方提供的一些基础数据。
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Cr(OH)3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=2Cr2(SO4)3+3Na2SO4+10H2O2H2CrO4+3Na2SO3+3H2SO4= Cr2(SO4)3+3Na2SO4+5H2O还原后用NaOH中和至pH=7~8,使Cr3+生成Cr(OH)3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[Cr2(OH)2SO3]2-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:H2Cr2O7+6FeSO4+6H2SO4=Cr2(SO4)3+3Fe 2(SO4)3+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。
电镀法处理含铬废水
电镀法处理含铬废水现代电镀网9月28日讯:1前言电镀行业有很多老化镀铬废液,一般CrO3含量在50~150g/L之间,其中还含有较多的其它金属离子,如Cr3+、Fe3+、En2+、Cu2+等,别处还含有SO42-等,由于有害物质含量高,成分复杂,因而造成处理技术难度较大,如果这些废液不加以处理而直接排放,将严重地污染水体,对人民生活、农副业生产和人体健康造成严重危害,这是国家绝对不允许的。
消除铬污染的处理方法有硫酸亚铁石灰法、电解法、离子交换法、活性炭吸附法、铅钡盐法等。
这些方法各有利弊,要根据水情况和企业资金情况加以选择利用。
2实验部分2.1铅铬黄法处理含铬废水的反应机理电镀含铬废液中的化学成分比较复杂,经测试分析液的成分为:Fe3+5.80g/L、Cr3+1 3.50g/L、Cr+6156.30g/L、SO42-1.40g/L。
根据废液情况,为了得到高质量的铅铬黄同时使液中的Cr3+也能得到充分利用,我们确定了在碱性条件下将Cr3+氧化成Cr+6,然后再将废液PH值调回7.0~7.5,使液中对生产铅铬黄有寄存器的Fe3+生成Fe(OH)沉淀而脱离废液3的工艺,其反应机理如下:2.1.1Cr3+氧化成Cr+6的过程随着溶液PH值的升高,废液中的Cr3+在PH值4.6时生成Cr(OH)3↓,当PH值5~13时为灰兰色,Cr(OH)3具有两性,既溶于酸又能溶于碱,当PH值大于13~14时,Cr (OH)3溶于碱成绿色的[Cr(OH)4]-在碱性条件下,用中等强度的氧化剂就可将Cr3+氧化成Cr6+,其反应式如下:Cr3++3OH-=Cr(OH)3↓Cr(OH)3+OH-=[Cr(OH)4]-2[Cr(OH)4]-+3HO2-=2CrO42-+OH-+5H2O2.1.2废液中阳离子杂质的去除为了得到高质量的铅铬黄,必须除去废液中对生产铬黄有害的金属离子,根据铅铬黄生成时的允许PH值范围,我们采取调节PH值的方法去除金属离子,根据实验PH≥8时,废液中的阳离子杂质可全部产生沉淀。
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、氰电镀废水的处理
一、概述电镀废水中含有铬、镍、铁等重金属以及含氰物质,这些物质毒性较强,危害较大,因此,电镀废水排放必须严格控制,妥善处理和处置,否则引起的后果较严重。
电镀工业因镀层不同,生产工艺各异,因此电镀废水的组成也各不相同。
对于不同生产工序排出的废水应分别处理才能达到较理想的效果。
电镀废水处量技术较成熟,一般采用物化法处理,包括电解气浮,氧化还原絮凝沉淀、过滤吸附、离子交换法等处理方法。
针对水质的差异及污水排放要求可采用相应的处理方法,一般都可达标排放。
该公司生产车间排出的污水,根据生产工序的不同分成两股,分别收集。
含铬废水、含氰废水先经过预处理再与酸碱废水混合,拟采用氧化还原、絮凝沉淀处理,再经过砂滤、活性碳吸附一般可达标排放。
二、设计参数1.总水量300 m3/日A.含Cr6+废水水量:80 m3/日水质:Cr6+ =30-60 mg/LB.含CN-废水水量:60 m3/日水质:CN- = 100 mg/LC.酸碱废水水量:160 m3/日水质:2.工艺运作每日三班次运作, 每次运作24小时13 m3/h ×24h/d = 312 m3/d操作工4名。
3.设计处理进、出水水质根据实际监测水质数据,废水参数取值如下表;废水经处后,出水水质达到国标《污水综合排放标准GB8978-1996》一级标准,具体参数如下表:表1:进、出水水质参数(单位:mg/L,PH值除外)指标pH CODcr 总Cr Cr6+ 总Ni CN- oil SS进水数据3-7 100-150 80 30-60 30 100 20 150出水数据6~9 ≤100 ≤1.5 ≤0.5 ≤1.0 ≤0.5 ≤10 ≤70三、设计污水处理工艺流程1 污水处理工艺流程框图(见下页)2 流程说明各生产车间里的污水按水质成份的不同分流排出汇集于相应的污水收集池内,根据水质成份的不同采取不同的处理工艺.含氰废水每日排出60m3,采取成套处理设备,每天处理24小时,每小时处理2.5m3。
高浓度含铬电镀废水处理
高浓度含铬电镀废水处理————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:高浓度含铬电镀废水处理高浓度含铬电镀废水主要来源于废镀液和镀件清洗水,其中含有大量Cr(Ⅵ),若处理不当将严重威胁生态环境。
据了解,目前国内很多中、小型电镀厂都采用最简单的化学还原法处理高浓度含铬废水,产生大量含铬污泥,极易造成二次污染,且需高价转到有资质的固废处理单位进行无害化处理,造成大量人力、物力的浪费,并不可取。
笔者以青岛某电子公司产生的高浓度含铬电镀废水为研究对象,探讨其资源化、无害化处理途径,采用回收铬黄和铁氧体处理相结合的方法,回收废水中的铬,使废水达到国家排放标准要求。
此方法可将污泥量及其二次污染可能性尽可能地降低。
1 实验部分1.1 废水来源及性质该含铬电镀废水取自青岛某电子公司电镀车间,主要来源于铬电镀废液和镀件清洗水,为强酸性高浓度含铬废水,并含有大量硫酸根离子和少量铁离子,废水出水量约1.639 t/d。
测得该废水水质为:总铬5.078 g/L、Cr(Ⅵ)4.303 g/L、SO42- 4.44 g/L、总铁357.5 mg/L、色度45 000 倍、pH=1.0。
可以看出该废水酸性极强,色度高(不透明)且铬浓度高,若采用普通的化学法处理会造成金属铬的浪费,并产生大量污泥;采用生物法则负荷过大。
因此笔者采用先回收、后处理的方法对废水进行资源化处理,既节约了资源又消除了污染。
1.2 实验仪器及试剂仪器:T6 紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限公司);85-2 恒温磁力搅拌器(常州国华电器有限公司);HDM-500 恒温电热套(常州国华电器有限公司);202-2AB 电热恒温干燥箱(天津市泰斯特仪器有限公司);pHS-2F pH 计(上海精密科学仪器有限公司);ALC-1100.2 型Acculab 电子天平(赛多利斯科学仪器北京有限公司)。
电镀生产流程示意图
电镀生产流程示意图
镀镍铬:热脱→超音波→电解(+)→酸浸→氰化铜→聚磷酸→焦磷酸铜→硫酸铜→半光镍→全光镍→微孔镍→预浸→铬
镀镍青:热脱→超音波→电解(+)→酸浸→氰化铜→聚磷酸→焦磷酸铜→硫酸铜→半光镍→全光镍→青铜
镀青古铜:热脱→超音波→电解(+)→酸浸→氰化铜→聚磷酸→焦磷酸铜→硫酸铜→半光镍→全光镍→青古铜→黑镍→钝化
镀镍:热脱→超音波→电解(+)→酸浸→氰化铜→聚磷酸→焦磷酸铜→硫酸铜→半光镍→全光镍
镀红古铜:热脱→超音波→电解(+)→酸浸→氰化铜→聚磷酸→焦磷酸铜→硫酸铜→黑镍→钝化
镀镍铬:热脱→超音波→电解(+)→酸浸→氰化铜→聚磷酸→焦磷酸铜→硫酸铜→半光镍→全光镍→微孔镍→铬
镀镍铬:热脱→超音波→电解(+)→酸浸→氰化铜→半光镍→全光镍→微孔镍→预浸→铬
镀镍:热脱→超音波→电解(+)→酸浸→氰化铜→聚磷酸→焦磷酸铜→硫酸铜→半光镍→全光镍
镀镍:热脱→超音波→电解(+)→酸浸→氰化铜→半光镍→全光镍
镀青古铜:热脱→超音波→电解(+)→酸浸→黑镍→钝化
镀红古铜:热脱→超音波→电解(+)→酸浸→氰化铜→聚磷酸→焦磷酸铜→硫酸铜→黑镍→钝化
镀镍铬:热脱→超音波→电解(+)→酸浸→氰化铜→聚磷酸→焦磷酸铜→硫酸铜→半光镍→全光镍→微孔镍→预浸→铬
镀镍铬:热脱→超音波→电解(+)→酸浸→氰化铜→半光镍→全光镍→微孔镍→预浸→铬
镀青古铜:热脱→超音波→电解(+)→酸浸→氰化铜→聚磷酸→焦磷酸铜→硫酸铜→青古铜→黑镍→钝化
镀红古铜:热脱→超音波→电解(+)→酸浸→氰化铜→聚磷酸→焦磷酸铜→硫酸铜→黑镍→钝化
镀镍:热脱→超音波→电解(+)→酸浸→氰化铜→半光镍→全光镍。
亚硫酸氢钠还原法处理电镀含铬废水浅析
亚硫酸氢钠还原法处理电镀含铬废水浅析主要介绍了铬酸酐的危害以及镀铬工艺产生的含铬废水的几种常用处理方法。
在此基础上,详细说明了采用亚硫酸氢钠还原法处理含六价铬废水的条件、工艺以及六价铬的处理效率。
从工程实际运行的角度,提出了含铬废水污染的源头控制措施。
标签:电镀;含铬废水;亚硫酸氢钠还原法;六价铬铬是一种微带天蓝色的银白色金属,具有很强的钝化性能。
铬镀层在大气中很稳定,能长期保持光泽,在碱、硝酸、硫化物、碳酸盐以及有机酸等腐蚀性介质中也非常稳定,且具有硬度高、耐磨性和耐热性好、反光能力强等优点,常用作防护-装饰性镀层的外表层和功能性镀层。
传统镀铬工艺以铬酸酐作为电镀液的基础,以硫酸作为催化剂,因此,生产废水中Cr6+浓度较高。
1 铬酸酐和六价铬的危害铬酸酐即为三氧化铬(CrO3),是暗红色斜方晶系结晶,溶于水和醚,有毒,密度为2.7~2.8g/cm3,熔点为196℃,熔融时稍有分解。
在200℃~250℃时,分解放出氧,生成介于三氧化铬和三氧化二铬之间的中间化合物。
遇到臭氧时,能产生过氧化物。
铬酸酐还是一种强氧化剂,与有机物接触磨擦能引进燃烧,遇到酒精、苯能发生燃烧或爆炸。
六价铬(Cr6+)为吞入性毒物、吸入性极毒物,对环境有持久性危害。
急性铬中毒多由六价铬化合物引起,靶器官主要是肺和皮肤。
铬化合物可致畸、致突变,六价铬化合物具有较强的致癌性。
过量的(超过10ppm)六价铬对水生生物有致死作用。
2 几种常用的含铬废水处理方法含铬废水的处理方法多种多样,近年来,通过运行实践,证明在实际工业生产中切实可行的处理方法主要有如下几种:(1)逆流清洗-蒸发浓缩法;(2)电解法;(3)铁屑还原法;(4)二氧化硫还原法;(5)钡盐沉淀法;(6)硫酸亚铁还原法;(7)槽内还原法;(8)离子交换法;(9)生化处理法;(10)铁氧体法;(11)亚硫酸氢钠还原法。
3 亚硫酸氢钠还原法处理含六价铬废水的条件、工艺及处理效率3.1 处理条件Cr6+在酸性条件下,主要以重铬酸根离子(Cr2O72-)的形式存在,在碱性条件下,主要以铬酸根离子(CrO42-)的形式存在,还原成Cr3+必须在酸性条件下才能完成。
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电镀含铬废水电解处理工艺流程图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Cr(OH)3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=2Cr2(SO4)3+3Na2SO4+10H2O2H2CrO4+3Na2SO3+3H2SO4=Cr2(SO4)3+3Na2SO4+5H2O还原后用NaOH中和至pH=7~8,使Cr3+生成Cr(OH)3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[Cr2(OH)2SO3]2-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:H2Cr2O7+6FeSO4+6H2SO4=Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+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7~9(3)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Fe(OH)3凝胶体的强吸附能力,吸附废水中包括Cr(OH)3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=4Cr(OH)3+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。
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(Zoolocaramigera)、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。
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EffluentTreatmentLancy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。