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含鉻廢水的來源與處理工藝

發布時間:2012年4月23日 來源:

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  一、含鉻廢水的來源


  1.金屬生產中:


  鉻渣是重鉻酸鈉,金屬鉻生產中排出的廢渣。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、鋁和沒有反應的三氧化二鉻。


  2.水泥中:


  水泥作為基礎工業的“食糧”應用于各個領域,其中的六價鉻也就隨著擴散至自來水的處理池、我們居住的房屋等各個地方。 鉻元素在水泥中的存在狀態不同,其中,六價鉻逐漸向外浸出,對水質有影響。


  3.生活飲用水:


  生活飲用水含有少量的鉻,主要來自于工業廢水,冶金,耐火材料,化工,電鍍,制革等工廢料,水中以六價鉻和三價鉻良種價態形式出現,六價鉻的毒性較強,約為三價鉻的100倍,六價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、運行費用低、處理效果好、操作管理簡便的優點,因而得到廣泛應用,但在采用此方法時,還原劑的選擇是至關重要的一個問題。


  2.SO2還原法


  2.1 二氧化硫還原法設備簡單、效果較好,處理后六價鉻含量可達到0.l mg/L 。但二氧化硫是有害氣體,對操作人員有影響,處理池需用通風沒備,另外對設備腐蝕性較大,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,節約了處理成本,但也同樣存在以上的問題。其反應原理為:
3SO2 + Cr2O72- + 2H+ = Cr3+ + 3SO42- + H20     


  Cr3+ + 30H- = Cr(OH)3↓


  2.2 工藝流程圖如圖所示:

 

 


  2.3 二氧化硫法處理含鉻廢水的步驟


  1) 將硫磺燃燒產生的二氧化硫通入廢水中,與水作用生成亞硫酸,廢水中六價鉻被亞硫酸還原為三價鉻,生成硫酸鉻。


  2)用堿中和廢水,使其pH值為8,使三價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行分離,上部澄清水排放,下部沉淀經干化場脫水,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,進水中六價鉻含量為81~430. 08 mg/L時,出水中六價鉻含量均能達到排放標準。該工藝基本上實現了二氧化硫的閉路循環,排放尾氣中二氧化硫的含量小于15mg/L。該工藝設備簡單、操作方便、性能穩定、一次投資省、占地面積小、容易上馬,處理費用低、技術經濟等條件約束小。所以一般小型的企業(如鄉鎮企業)可以采用二氧化硫法處理含鉻廢水。


  3.鐵氧體法


  鐵氧體法實際上是硫酸亞鐵法的發展,向含鉻廢水中投加廢鐵粉或硫酸亞鐵時,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+轉化成類似尖晶石結構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點,還有其特點,即鉻污泥可制作磁體和半導體,這樣不但使鉻得以回收利用,又減少了二次污染的發生,出水水質好,能達到排放標準。但是,鐵氧體法也有試劑投量大,能耗較高,不能單獨回收有用金屬,處理成本較高的缺點。

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