一、含鉻廢水的來源
1.金屬生產(chǎn)中:
鉻渣是重鉻酸鈉,金屬鉻生產(chǎn)中排出的廢渣。鉻渣外觀有黃、黑、赭等顏色,大多呈粉末狀。渣中含有鎂、鈣、硅、鐵、鋁和沒有反應(yīng)的三氧化二鉻。
2.水泥中:
水泥作為基礎(chǔ)工業(yè)的“食糧”應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,其中的六價(jià)鉻也就隨著擴(kuò)散至自來水的處理池、我們居住的房屋等各個(gè)地方。 鉻元素在水泥中的存在狀態(tài)不同,其中,六價(jià)鉻逐漸向外浸出,對(duì)水質(zhì)有影響。
3.生活飲用水:
生活飲用水含有少量的鉻,主要來自于工業(yè)廢水,冶金,耐火材料,化工,電鍍,制革等工廢料,水中以六價(jià)鉻和三價(jià)鉻良種價(jià)態(tài)形式出現(xiàn),六價(jià)鉻的毒性較強(qiáng),約為三價(jià)鉻的100倍,六價(jià)鉻又主要以鉻酸鹽的形式存在。
二、含鉻廢水處理常用方法
1.藥劑還原沉淀法
還原沉淀法是目前應(yīng)用較為廣泛的含鉻廢水處理方法?;驹硎窃谒嵝詶l件下向廢水中加入還原劑,將Cr6+還原成Cr3+,然后再加入石灰或氫氧化鈉,使其在堿性條件下生成氫氧化鉻沉淀,從而去除鉻離子??勺鳛檫€原劑的有:SO2、FeSO4 、Na2SO3、NaHSO3、Fe等。還原沉淀法具有一次性投資小、運(yùn)行費(fèi)用低、處理效果好、操作管理簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn),因而得到廣泛應(yīng)用,但在采用此方法時(shí),還原劑的選擇是至關(guān)重要的一個(gè)問題。
2.SO2還原法
2.1 二氧化硫還原法設(shè)備簡(jiǎn)單、效果較好,處理后六價(jià)鉻含量可達(dá)到0.l mg/L 。但二氧化硫是有害氣體,對(duì)操作人員有影響,處理池需用通風(fēng)沒備,另外對(duì)設(shè)備腐蝕性較大,不能直接回收鉻酸。煙道氣中的二氧化硫處理含鉻(VI)廢水,充分利用資源,以廢治廢,節(jié)約了處理成本,但也同樣存在以上的問題。其反應(yīng)原理為:
3SO2 + Cr2O72- + 2H+ = Cr3+ + 3SO42- + H20
Cr3+ + 30H- = Cr(OH)3↓
2.2 工藝流程圖如圖所示:
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2.3 二氧化硫法處理含鉻廢水的步驟
1) 將硫磺燃燒產(chǎn)生的二氧化硫通入廢水中,與水作用生成亞硫酸,廢水中六價(jià)鉻被亞硫酸還原為三價(jià)鉻,生成硫酸鉻。
2)用堿中和廢水,使其pH值為8,使三價(jià)鉻以氫氧化鉻的形式沉淀下來;過量的亞硫酸被中和生成亞硫酸鈉,并逐漸被氧化成硫酸鈉。
3) 將廢水送入平流式沉淀池中進(jìn)行分離,上部澄清水排放,下部沉淀經(jīng)干化場(chǎng)脫水,泥餅的主要成分為氫氧化鉻,此外還含有少量其他金屬氫氧化物。用二氧化硫作還原劑,處理含鉻廢水,除鉻效果好,進(jìn)水中六價(jià)鉻含量為81~430. 08 mg/L時(shí),出水中六價(jià)鉻含量均能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。該工藝基本上實(shí)現(xiàn)了二氧化硫的閉路循環(huán),排放尾氣中二氧化硫的含量小于15mg/L。該工藝設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、性能穩(wěn)定、一次投資省、占地面積小、容易上馬,處理費(fèi)用低、技術(shù)經(jīng)濟(jì)等條件約束小。所以一般小型的企業(yè)(如鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè))可以采用二氧化硫法處理含鉻廢水。
3.鐵氧體法
鐵氧體法實(shí)際上是硫酸亞鐵法的發(fā)展,向含鉻廢水中投加廢鐵粉或硫酸亞鐵時(shí),Cr6+ 可被還原成Cr3+。再加熱、加堿、通過空氣攪拌,便成為鐵氧體的組成部分,Cr3+轉(zhuǎn)化成類似尖晶石結(jié)構(gòu)的鐵氧體晶體而沉淀。鐵氧體是指具有鐵離子、氧離子及其他金屬離子所組成的氧化物。其具體反應(yīng)為:
Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H20
Fe2+ + Fe3+ + Cr3+ + O2 = Fe3+[Fe2+ Crx3+ Fe2+1-x]O4
鐵氧體法不僅具有還原法的一般優(yōu)點(diǎn),還有其特點(diǎn),即鉻污泥可制作磁體和半導(dǎo)體,這樣不但使鉻得以回收利用,又減少了二次污染的發(fā)生,出水水質(zhì)好,能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。但是,鐵氧體法也有試劑投量大,能耗較高,不能單獨(dú)回收有用金屬,處理成本較高的缺點(diǎn)。
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