電鍍廢水是指從電鍍作業場所排出的包括前處理、電鍍本身、鍍后處理及沖洗地坪用水等。電鍍廢水就其總量而言,遠比生活廢水、化工廢水及農業養殖廢水等小。但電鍍廢水所含有毒、有害物種類多,特別是含有多種毒性強的重金屬雜質,因而必須嚴格處理。
電鍍廢水既要處理達標,又要在經濟上讓企業能夠承受,涉及的問題復雜而嚴峻。本文僅就化學法處理含六價鉻電鍍廢水問題作一簡述,供參考。
1·氧化還原法
氧化還原法是指投加還原劑將六價鉻還原為三價鉻,最后適當提高pH值,生成Cr(OH)3沉淀,再作沉淀分離的方法。通常還原形成三價鉻后,與其他重金屬離子一起沉淀。
1.1 六價鉻的存在形式
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1.2 常用還原劑及其反應式
(1)硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)
與六價鉻的投藥比≥16∶1,生成大量鐵污泥,早已被淘汰。
(2)亞硫酸氫鈉(NaHSO3)
與六價鉻的投藥比≥4∶1,其反應式為:2H2Cr2O7+6NaHSO3+6HCl=2Cr2(SO4)3+6NaCl+8H2O(1)
(3)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)
與六價鉻的投藥比≥3∶1,其反應與亞硫酸氫鈉的相同,原因是:
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(4)水合肼(N2H4·H2O)
純品與六價鉻的投藥比略大于1,工業售品的質量分數一般在40%左右,其反應式為:
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鍍鉻后若采用水合肼作槽邊處理法處理后,污泥中鉻的質量分數高達39.2%,便于回收利用。
(5)其他固體還原劑
其他固體還原劑還有硫代硫酸鈉、亞硫酸鈉、連二亞硫酸鈉等。但考慮購買方便因素,現多采用焦亞硫酸鈉。
1.3 還原pH值與沉淀時間
1.3.1 還原pH值
上述還原反應都要消耗大量H+,因而還原pH值應在2.5~3.0以下。pH值越低,還原速率越快,還原六價鉻越徹底;當pH值高時,投藥比加大,殘存還原劑會造成排水COD上升而超標。還原前大量投酸,而沉淀重金屬又要大量投堿(特別對中和沉淀法),僅此一項就提高了廢水處理的成本(特別對六價鉻的質量濃度本不高的混合廢水)。
1.3.2 沉淀時間
當pH值為2.5時,用焦亞硫酸鈉以投藥比3∶1進行反應,然后用NaOH調高溶液的pH值至6.7~7.0,當六價鉻的質量濃度為3g/L時,沉淀時間為36min;當六價鉻的質量濃度≤0.5g/L時,為4min。故用于處理廢液,總耗時長。
1.4 氫氧化鉻穩定存在的條件
1.4.1 適當的pH值
三價鉻形成Cr(OH)3的pH值下限為5.6。但其為兩性氫氧化物,當pH值≥12時開始復溶,至15時完全溶解。復溶生成亞鉻酸鹽或生成配合物:
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因此,在調高pH值時,應防止局部pH值過高而使總鉻超標。
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