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。基本原理是在酸性條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*，使其在堿性條件下生成氫氧化鉻沉淀，從而去除鉻離子。可作為還原劑的有：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 含鉻廢水回收裝置工藝流程圖如圖所示：
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*,并逐漸被氧化成*。
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)際上是法的發(fā)展，向含鉻廢水中投加廢鐵粉或時(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)。
4．鐵屑鐵粉處理法
鐵屑鐵粉由于原料易得，價(jià)格便宜，處理含鉻(VI)等重金屬?gòu)U水效果較好，但該法要消耗較多的酸(電鍍廠可用車間生產(chǎn)的廢酸)，同時(shí)污泥量較大，鐵屑處理含鉻廢水有多種作用：(1)還原作用，由于鐵屑中含有雜質(zhì)，它們與鐵的電位不同，鐵作為陽(yáng)極溶解，給出電子成為二價(jià)鐵離子，電子轉(zhuǎn)移到陰極被Cr2O72-和H+接受成為Cr3+和H2 ,陰極生成的二價(jià)鐵離子叉將Cr2O72-還原；(2)置換作用，廢水中電位比鐵正的金屬離子與金屬鐵屑粉末發(fā)生置換作用；(3)凝聚作用，反應(yīng)生成的氫氧化鐵本身就是一種凝聚劑，有利于*后氫氧化鉻等的沉降；(4)中和作用，由于反應(yīng)中要消耗太量的酸，隨著反應(yīng)進(jìn)行PH值不斷升高，使Fe呈氫氧化鐵析出；(5)吸附作用，經(jīng)X射線微量分析，在鐵粉表面可見到吸附的金屬，因此認(rèn)為鐵粉具有吸附作用。
5．鋇鹽法
利用溶解積原理，向含鉻廢水中投加溶度積比鉻酸鋇大的鋇鹽或鋇的易溶化合物，使鉻酸根與鋇離子形成溶度積很小的鉻酸鋇沉淀而將鉻酸去。廢水中殘余Ba2+再通過石膏過濾，形成沉淀，再利用微孔過濾器分離沉淀物[9]。反應(yīng)式是：
BaCO3 + H2Cr04→ BaCrO4↓+ CO2 + H2O
Ba2+ +CaSO4 → BaSO4↓ + Ca2+
鋇鹽法優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，效果好，處理后的水可用于電鍍車間水洗工序，還可回收鉻酸，復(fù)生BaCO3；其缺點(diǎn)是過濾用的微孔塑料管加工比較復(fù)雜，容易阻塞，清洗不便，處理工藝流程較為復(fù)雜。
6．電解還原法
電解還原法是鐵陽(yáng)極在直流電作用下，不斷溶解產(chǎn)生亞鐵離子，在酸性條件下，將Cr6+還原為Cr3+。
用電解法處理含鉻廢水，優(yōu)點(diǎn)是效果穩(wěn)定可靠，操作管理簡(jiǎn)單，設(shè)備占地面積小，廢水中的重金屬離子也能通過電解有所降低。缺點(diǎn)是耗電量較大，消耗鋼板，運(yùn)行費(fèi)用較高，沉渣綜合利用等問題有待進(jìn)一步解決。
7．離子交換法
離子交換法是借助于離子交換劑上的離子和水中的離子進(jìn)行交換反應(yīng)除去水中有害離子。目前在水處理中廣泛使用的是離子交換樹脂。對(duì)含鉻廢水先調(diào)pH值，沉淀一部分Cr3+后再行處理。將廢水通過H型陽(yáng)離子交換樹脂層，使廢水中的陽(yáng)離子交換成H+而變成相應(yīng)的酸，然后再通過OH型陰離子交換成OH-，與留下的H+結(jié)合生成水。吸附飽和后的離子交換樹脂，用NaOH進(jìn)行再生。
離子交換法的優(yōu)點(diǎn)是處理效果好，廢水可回用，并可回收鉻酸。尤其適用于處理污染物濃度低、水量小、出水要求高的廢水。缺點(diǎn)是工藝較為復(fù)雜，且使用的樹脂不同，工藝也不同；一次投資較大，占地面積大，運(yùn)行費(fèi)用高，材料成本高，因此對(duì)于水量很大的工業(yè)廢水，該法在經(jīng)濟(jì)上不適用。
三、含鉻廢水回收裝置其他處理方法
1．生物法
生物法治理含鉻廢水，國(guó)內(nèi)外都是近年來開始的。生物法是治理電鍍廢水的高新生物技術(shù)，適用于大、中、小型電鍍廠的廢水處理，具有重大的實(shí)用價(jià)值，易于推廣。國(guó)內(nèi)外對(duì)SRB菌(硫酸鹽還原菌)、SR系列復(fù)合功能菌、SR復(fù)合能菌、脫硫孤菌、脫色桿菌(Bac.Dechromaticans)、生枝動(dòng)膠菌(Zoolocaramiger a)、酵母菌、含糊假單胞菌、熒光假單胞菌、乳鏈球菌、陰溝腸桿菌、鉻酸鹽還原菌等進(jìn)行研究，從過去的單一菌種到現(xiàn)在多菌種的聯(lián)合使用，使廢水的處理從此走向清潔、無污染的處理道路。將電鍍廢水與其它工業(yè)廢棄物及人類糞便一起混合，用石灰作為凝結(jié)劑，然后進(jìn)行化學(xué)—凝結(jié)—沉積處理。研究表明，與活性的淤泥混合的生物處理方法，能除去Cr6+和Cr3+，NO3氧化成NO3-.已用于埃及輕型車輛公司的含鉻廢水的處理.
生物法處理電鍍廢水技術(shù)，是依靠人工培養(yǎng)的功能菌，它具有靜電吸附作用、酶的催化轉(zhuǎn)化作用、絡(luò)合作用、絮凝作用、包藏共沉淀作用和對(duì)pH值的緩沖作用。該法操作簡(jiǎn)單，設(shè)備安全可靠，排放水用于培菌及其它使用；并且污泥量少，污泥中金屬回收利用；實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)、無污水和廢渣排放。投資少，能耗低，運(yùn)行費(fèi)用少。
2．膜分離法
膜分離法以選擇性透過膜為分離介質(zhì)，當(dāng)膜兩側(cè)存在某種推動(dòng)力(如壓力差、濃度差、電位差等)時(shí)，原料側(cè)組分選擇性透過膜，以達(dá)到分離、除去有害組分的目的。目前，工業(yè)上應(yīng)用的較為成熟的工藝為電滲析、反滲透、超濾、液膜。別的方法如膜生物反應(yīng)器、微濾等尚處于基礎(chǔ)理論研究階段，尚未進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用。電滲析法是在直流電場(chǎng)作用下，以電位差為推動(dòng)力，利用離子交換膜的選擇透過性，從而使廢水得到凈化。反滲透法是在一定的外加壓力下，通過溶劑的擴(kuò)散，從而實(shí)現(xiàn)分離。超濾法也是在靜壓差推動(dòng)下進(jìn)行溶質(zhì)分離的膜過程。液膜包括無載體液膜、有載體液膜、含浸型液膜等。液膜分散于電鍍廢水時(shí)，流動(dòng)載體在膜外相界面有選擇地絡(luò)合重金屬離子，然后在液膜內(nèi)擴(kuò)散，在膜內(nèi)界面上解絡(luò)，重金屬離子進(jìn)入膜內(nèi)相得到富集，流動(dòng)載體返回膜外相界面，如此過程不斷進(jìn)行，廢水得到凈化。膜分離法的優(yōu)點(diǎn)：能量轉(zhuǎn)化率高，裝置簡(jiǎn)單，操作容易，易控制、分離效率高。但投資大，運(yùn)行費(fèi)用高，薄膜的壽命短。主要用于回收附加值高的物質(zhì)，如金等。電鍍工業(yè)漂洗水的回收是電滲析在廢液處理方面的主要應(yīng)用，水和金屬離子可達(dá)到全部循環(huán)利用，整個(gè)過程可在高溫和更廣的pH值條件下運(yùn)行，且回收液濃度可大大提高，缺點(diǎn)為僅能用于回收離子組分。液膜法處理含鉻廢水，離子載體為TBP(磷酸三丁酯)，Span80為膜穩(wěn)定劑，工藝操作方便，設(shè)備簡(jiǎn)單，原料價(jià)廉易得。也有選用非離子載體，如中性胺，常用Alanmine336(三辛胺)，用2%Span80作表面活性劑，選用六氯代1，3-丁二烯(19%)和聚丁二烯(74%)的混合物作溶劑，分離過程分為：萃取、反萃等步驟.近來，微濾也有用于處理含重金屬?gòu)U水，可去除金屬電鍍等工業(yè)廢水中有毒的重金屬如鎘、鉻等。
3．黃原酸酯法
70年代，美國(guó)研制成新型不溶重金屬離子去除劑ISX，使用方便，水處理費(fèi)用低。ISX不僅能脫除多種重金屬離子，而且在酸性條件下能將Cr6+還原為Cr3+，但穩(wěn)定性差。不溶性淀粉黃原酸酯脫除鉻的效果好，脫除率>99%，殘?jiān)€(wěn)定，不會(huì)引起二次污染。鐘長(zhǎng)庚等人用稻草代替淀粉制成稻草黃原酸酯，處理含鉻廢水，鉻的脫除率高，很容易達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。研究者認(rèn)為稻草黃原酸酯脫除鉻是黃原酸鉻鹽、氫氧化鉻通過沉淀、吸附幾種過程共同起作用，但黃原酸鉻鹽起主要作用。此法成本低，反應(yīng)迅速，操作簡(jiǎn)單，無二次污染。
4．光催化法
光催化法是近年來在處理水中污染物方面迅速發(fā)展起來的新方法，特別是利用半導(dǎo)體作催化劑處理水中有機(jī)污染物方面已有許多報(bào)道。以半導(dǎo)體氧化物(ZnO/TiO2)為催化劑，利用太陽(yáng)光光源對(duì)電鍍含鉻廢水加以處理，經(jīng)90min太陽(yáng)光照(1182.5W/m2)，使六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻，再以氫氧化鉻形式除去三價(jià)鉻，鉻的去除率達(dá)99%以上。
5．槽邊循環(huán)化學(xué)漂洗
這一技術(shù)由美國(guó)ERG/Lancy公司和英國(guó)的Ef fluentTreatmentLancy公司開發(fā)，故也叫Lancy法。它是在電鍍生產(chǎn)線后設(shè)回收槽、化學(xué)循環(huán)漂洗槽及水循環(huán)漂洗槽各一個(gè)，處理槽設(shè)在車間外面。鍍件在化學(xué)循環(huán)漂洗槽中經(jīng)低濃度的還原劑(亞硫酸氫鈉或水合肼)漂洗，使90%的帶出液被還原，然后鍍件進(jìn)入水漂洗槽，而化學(xué)漂洗后的溶液則連續(xù)流回處理槽，不斷循環(huán)。加堿沉淀系在處理槽中進(jìn)行，它的排泥周期很長(zhǎng).廣州電器科學(xué)研究所開發(fā)了分別適用于各種電鍍廢水的三大類體系的槽邊循環(huán)化學(xué)漂洗處理工藝，水回用率高達(dá)95%、具有投藥少、污泥少且純度高等優(yōu)點(diǎn)。有時(shí)，用槽邊循環(huán)和車間循環(huán)相結(jié)合。
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