铬废水的处理.doc

含铬废水的处理 1、铬的性质和主要用途及排放标准 铬是广泛存在于环境中的元素之一，原子量51.996，熔点为1615，沸点2200。是人体内一种不可缺少的微量元素，可以说是一种营养元素。缺乏时，会对人体产生不良的影响，如果过多，也会使人生病甚至死亡。由于良好的电子结构使得铬具有良好的工业应用价值。现已广泛应用于镀铬、染料、颜料、有机合成和皮革鞣制等工业之中了。 在工业中，零价铬主要用于特殊合金及不锈钢材料的生产中。 Cr3+主要有硫酸铬、碱式硫酸铬、氯化铬、甲酸铬、氧化铬和氯化硬脂酸铬等。其中硫酸铬、碱式硫酸铬多用于皮革的鞣制(铬鞣)，氧化铬主要用于耐火材料、电池、瓷器、玻璃等行业中，甲酸铬主要用于合成染料工业，而氯化硬脂酸铬则主要在纺织工业上用作布料的防水剂。 Cr6+的用途也比较广泛。常用的六价铬化合物有三氧化铬、重铬酸钠、重铬酸钾、重铬酸铵、铬酸铅、铬酸锌等。其中三氧化铬、重铬酸钠、重铬酸钾、重铬酸铵已在有机合成中作为氧化剂广泛使用。重铬酸钠和重铬酸钾已用于制革鞣剂的生产及皮革的鞣制 三氧化铬、重铬酸钠和重铬酸钾已用于镀铬、防蚀铝、防锈剂、清罐剂等工业之中。在皮革、毛皮和羊毛等的媒染工艺中也已广泛应用了重铬酸钠。在颜料工业中，一般要用到铬酸铅和铬酸锌作为铬黄，而在照相制版中则已使用了重铬酸铵和重铬酸钾(用于重铬酸胶质感光液)。 金属铬没有毒性，Cr3+毒性较小，水中铬污染主要来源于Cr6+，其毒性比Cr3+约高一百倍。 Cr6+通过呼吸道、消化道、皮肤和粘膜侵入人体，会导致肠胃疾病、贫血。铬化合物对土壤、农作物和水生物都有危害、含铬废水在土壤中积蓄，会使土壤板结，农作物减产。 根据1998年实施的国家污水排放标准，总铬及六价铬均属于第一类污染物。对于第一类污染物，不分行业和污水排放方式，也不分受纳水体的功能类别，一律在车间或车间处理设施排放口采样检测，总铬的排放浓度不得超过1.5mg/L，六价铬的排放浓度不得超过0.5mg/L。 2.、常见的处理铬废水的方法 常用的方法有生物法、化学法、物理化学法。 一、生物法是利用微生物及其新陈代谢产物的吸附作用、酶的催化转化作用、絮凝作用对 六价铬进行还原富集活动。包括生物吸附、生物絮凝、植物整治技术。 其具有投资省、运行费用低、效果好、无二次污染等优点。不过目前的研究还处在实验室阶段，并没有被大规模的普及开来。 二、化学法包括还原沉淀法、钡盐法、光催化法、槽边循环化学漂洗法、电解还原法等。其主要的优点是操作简单，原料易得。但是存在试剂需求量大，能耗高，处理成本高的问题。 2.2.1 还原沉淀法 其操作是利用还原剂（如二价铁，铁屑内电解法，二氧化硫，亚硫酸氢钠）的还原性，在酸性下还原六价铬Cr6+为Cr3+，再在PH=89的情况下加入氢氧根，使Cr3+ 以Cr（OH）3的形式沉降。 其缺点主要是沉淀物需要进一步处理，以避免二次污染，占地面积大，污泥体积大。如果污泥没有出路的时候易造成二次污染。 2.2.2 铁氧体法 用硫酸亚铁将废水中Cr6+还原为Cr3+，在碱性条件下，使水中Cr3+与其他金属离子形成具有尖晶石结构的铁氧体。具体操作是，利用硫酸亚铁将Cr6+还原成Cr3+，则Fe2+被氧化成Fe3+，在碱性条件下加入一定得双氧水将Fe2+部分氧化为Fe3+。然后Fe2+、Fe3+、Cr3+均以氢氧化物的形式沉淀，分析测定后，将氢氧化物沉淀再进一步加热脱水，即可得到铁离子和其他金属离子组成的复合氧化物，即铁氧体。 铁氧体法在硫酸亚铁法的基础上发展而来，由于得到的铬污泥可制作磁体和半导体，从而可以回收利用铬，避免了二次污染的发生，且可同时处理多种离子。缺点是废水中成分复杂，不易制成有实用价值的铁氧体。 2.2.3 电解还原法 电化学方法通常分为利用原电池反应的微电解技术（铁屑内电解法），基于外加电场的的电沉积工艺。铁屑内电解法在操作上更多的属于化学还原法一类。 电解还原法是在直流电作用下，阴阳两极产生电位差，以具有一定电导率的工业废水做为电解质，产生电解反应。阳极材料腐蚀溶解，阴极发生析氢反应。 2.2.4 钡盐法 利用溶度积原理，使六价铬以BaCrO4的形式沉降除去。优点是处理费用小，管理操作方便，出水水质好。缺点是污泥量大，在污泥没有出路的情况下，容易造成二次污染，并且流程长，设备复杂。普遍认为该法已经逐渐被淘汰。 三、物理化学法 物理化学法包括膜分离法、离子交换法、吸附法。 2.3.1 膜分离法 膜分离法的动力为选择透过性膜两侧存在某种差异，如压力差、浓度差、电位差等。这种差异造成两侧组分选择性的透过膜，达到分离有害组分的目的。 优点是装置简单，操作简便，运行效率高；缺点是投资较大，薄膜寿命短，运行费用高。 2.3.2 离子交换法 通过离子交换，阳离子交换树脂可以用以除去Cr3+；阴离子交换树脂用来除去铬氧离子。树脂饱和后，可以使用氢氧化钠使其再生。 优点是处理效果好，尤其适用于处理污染物浓度低、水量小、出水要求高的废水。缺点是材料成本高，操作费用高（树脂的再生需要消耗大量的酸、盐），因此对出水量很大的工业废水，该法在经济上不适用于小型企业。 2.3.3 吸附法 吸附法是指通过大比表面积的吸附剂来吸附回收工业废水中的铬。重点在于根据水质及污染物的