高濃度含鉻電鍍廢水處理

1、高濃度含鉻電鍍廢水處理現(xiàn)代電鍍網(wǎng)2月28日訊：（每日電鍍行業(yè)最新資訊推送 請關(guān)注微信公眾號：現(xiàn)代電鍍網(wǎng)）摘要：電鍍工業(yè)含鉻廢水的處理最常用的方法有還原法、電解法，工藝成熟，運行效果好。近來也有很多其他的新方法被研究出來。本文綜合比較這些方法，說明各自的優(yōu)缺點。 通過查資料，電鍍工業(yè)含鉻廢水的處理最常用的方法有還原法、電解法，工藝成熟，運行效果好。但是近來又有很多其他的方法被研究出來，綜合比較會發(fā)現(xiàn)這些方法也各有優(yōu)缺點。作為新方法，他們自有借鑒之處?，F(xiàn)將所查到的資料綜合總結(jié)如下：一、還原沉淀法化學(xué)還原法是利用硫酸亞鐵、亞硫酸鹽、二氧化硫等還原劑將廢水中六價鉻還原成三價鉻離子，加堿調(diào)整pH值，使三

2、價鉻形成氫氧化鉻沉淀除去。這種方法設(shè)備投資和運行費用低，主要用于間歇處理。常用處理工藝為在第一反應(yīng)池中先將廢水用硫酸調(diào)pH值至23，再加入還原 劑，在下一個反應(yīng)池中用NaOH或Ca(OH)2調(diào)pH值至78，生成Cr(OH)3沉淀，再加混凝劑，使Cr(OH)3沉淀除去。改良的工藝為在第一 反應(yīng)池中直接投加硫酸亞鐵，用NaOH或Ca(OH)2調(diào)pH值至78，生成Cr(OH)3沉淀，再加混凝劑，使Cr(OH)3沉淀除去。使用該技術(shù) 后，含鉻廢水日處理量為1000M3，廢水中鉻含量為10mg/l.該技術(shù)適用于含鉻工業(yè)廢水處理。在一些報道中也有提到利用聚合氯化鋁鐵處理電鍍含鉻廢水。聚合氯化鋁鐵兼有傳統(tǒng)絮

3、凝劑PAC ，PFC的優(yōu)點，形成的絮凝體大而重，沉降速度快。其出水色度比聚合氯化鐵好，除濁效果和絮凝體沉降性能又優(yōu)于聚合氯化鋁。具體報道內(nèi)容附于文后。二、電解法沉淀過濾1.工藝流程概況電鍍含鉻廢水首先經(jīng)過格柵去除較大顆粒的懸浮物后自流至調(diào)節(jié)池， 均衡水量水質(zhì)， 然后由泵提升至電解槽電解，在電解過程中陽極鐵板溶解成亞鐵離子，在酸性條件下亞鐵離子將六價鉻離子還原成三價鉻離子，同時由于陰極板上析出氫氣，使廢水 pH 值逐步上升，最后呈中性。此時Cr3+ 、Fe3+ 都以氫氧化物沉淀析出，電解后的出水首先經(jīng)過初沉池，然后連續(xù)通過(廢水自上而下)兩級沉淀過濾池。一級過濾池內(nèi)有填料：木炭、焦炭、爐渣;二級

4、過濾池內(nèi) 有填料：無煙煤、石英砂。污水中沉淀物由過濾池填料過濾、吸附，出水流入排水檢查井。而后通過泵進入循環(huán)水池作為冷卻用水。過濾用的木炭、焦炭、無煙煤、 爐渣定期收集在鍋爐房摻燒。2.主要設(shè)備調(diào)節(jié)池1座;初沉池1座、沉淀過濾池2座;循環(huán)水池1 座;電源控制柜、電解槽、電解電源、電解電壓1套;水泵5臺。3.結(jié)果與分析某電鍍廠電鍍廢水處理設(shè)備在正常工況條件下，間隔不同的時間多次取樣，。電鍍含鉻廢水采用電解法沉淀過濾工藝處理后全部回用，過濾池內(nèi)填料定期集中于鍋爐房摻燒，達到了綜合治理電鍍含鉻廢水的目的。該處理技術(shù)雖然運行可靠，操作簡單，但應(yīng)注意幾個方面：a)需要定期更換極板;b)在一定的酸性介質(zhì)中

5、，氫氧化鉻有被重新溶解的可能;c)沉淀過濾池內(nèi)的填料必須定期處理，焚燒徹底，否則會引起二次污染。由此可見，對處理設(shè)施加強管理非常重要。4.結(jié)論1)該處理工藝對電鍍含鉻廢水治理徹底，過濾池內(nèi)填料定期統(tǒng)一處理，不會引起二次污染;處理后清水全部回用，可節(jié)省水資源，具有明顯的經(jīng)濟效益。2)該工藝投資較小，技術(shù)成熟，運行穩(wěn)定可靠，操作方便，易于管理，適應(yīng)于不同規(guī)模的電鍍生產(chǎn)企業(yè)。三、其他國內(nèi)外含鉻廢水處理方法的研究進展1.1 生物法生物法治理含鉻廢水，國內(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，具有重大的實用價值，易于推廣。國內(nèi)外對SRB菌(硫酸鹽還

6、原菌)1、SR系列復(fù)合功能菌2、 SR復(fù)合能菌3、脫硫孤菌4、脫色桿菌(Bac.Dechromaticans)、生枝動膠菌(Zoolocaramiger a)5、酵母菌6、含糊假單胞菌、熒光假單胞菌7、乳鏈球菌、陰溝腸桿菌、鉻酸鹽還原菌8等進行研究，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9.生物法處理電鍍廢水技術(shù)，是依靠人工培養(yǎng)的

7、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pH值的緩沖作用。該法操作簡單，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;實現(xiàn)了清潔生產(chǎn)、無污水和廢渣排放。投資少，能耗低，運行費用少。1.2 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)存在某種推動力(如壓力差、濃 度差、電位差等)時，原料側(cè)組分選擇性透過膜，以達到分離、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，尚未進行工業(yè)應(yīng)用。電滲析法是在直流電場作用下，以電位差為推動力

8、，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，通過溶劑的擴散，從而實現(xiàn)分離。超濾法也是在靜壓差推動下進行溶質(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，流動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)擴散，在膜內(nèi)界面上解絡(luò)，重金屬離子進入膜內(nèi) 相得到富集，流動載體返回膜外相界面，如此過程不斷進行，廢水得到凈化。膜分離法的優(yōu)點：能量轉(zhuǎn)化率高，裝置簡單，操作容易，易控制、分離效率高。但投資 大，運行費用高，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

9、屬離子可達 到全部循環(huán)利用，整個過程可在高溫和更廣的pH值條件下運行，且回收液濃度可大大提高，缺點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)備簡單，原料價廉易得。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 10，11.近來，微濾也有用于處理含重金屬廢水，可去除金屬電鍍等工業(yè)廢水中有毒的重金屬如鎘、鉻等12，13.1.3 黃原酸酯法70年代，美國研制成新型不溶重金

10、屬離子去除劑ISX1416，使用 方便，水處理費用低。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17脫除鉻的效 果好，脫除率99%，殘渣穩(wěn)定，不會引起二次污染。鐘長庚18，19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 易達到排放標(biāo)準(zhǔn)。研究者認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，操作簡單，無二次污染。1.4 光催化法20，21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

11、機污染物方面已有許多報道。以半導(dǎo)體氧化物(ZnO/TiO2)為催化劑，利用太陽光光源對電鍍含鉻廢水加以處理，經(jīng)90min太 陽光照(1182.5W/m2)，使六價鉻還原成三價鉻，再以氫氧化鉻形式除去三價鉻，鉻的去除率達99%以上。1.5 槽邊循環(huán)化學(xué)漂洗這一技術(shù)由美國ERG/Lancy公司和英國的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，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，然后鍍件進入水漂洗槽，而化學(xué)漂洗后的溶液則連續(xù)流

12、回處理槽，不斷循環(huán)。加堿沉淀系在處理槽中進行，它的排泥周期很長22.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95%、具有投藥少、污泥少且純度高等優(yōu)點。有時，用槽邊循環(huán) 和車間循環(huán)相結(jié)合23.1.6 水泥基固化法處理中和廢渣24對于暫時無法處理的有毒廢物，可以采用固化技術(shù)，將有害的危險物轉(zhuǎn)變?yōu)榉俏ｋU物的最終處置辦法。這樣，可避免廢渣的有毒離子在自然條件下再次進入水體或土壤中，造成二次污染。當(dāng)然，這樣處理后的水泥固化塊中的六價鉻的浸出率是很低的。2、電鍍含鉻廢液及污泥的綜合利用由于電鍍含鉻老化廢液有害物質(zhì)含量高，成分復(fù)雜，在綜合利用之前應(yīng)

13、對各種廢液進行單獨和分類處理。對于鍍鋅鈍化液、銅鈍化液及含磷酸的鋁電解拋光液均用酸堿調(diào)節(jié)pH;對于陰離子交換樹脂，只需將它變?yōu)镹a2CrO4即可。2.1 利用鉻污泥生產(chǎn)紅礬鈉25在高溫堿性條件介質(zhì)Na2CrO4中三價鉻可被空氣氧化為 Na2Cr2O7，同時污泥中所含的鐵、鋅等轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的可溶鹽NaFeO2、Na2ZnO2.用水浸取堿熔體時，大部分鐵分解為Fe(OH)3沉淀而除 去。將濾液酸化至pH4，Na2CrO4即轉(zhuǎn)變?yōu)镹a2Cr2O7，利用Na2SO4與Na2Cr2O7溶解度差異，分別結(jié)晶析出。采用高溫堿性 氧化鉻污泥制紅礬鈉的條件是n(Na2CO3)n(Cr2O3)=3.01.0，溫度7

14、80，時間2.5h，鉻的轉(zhuǎn)化率在85%以上。2.2 生產(chǎn)鉻黃26反應(yīng)1h，然后經(jīng)過濾、水洗，洗去氯根、硫酸根以及其它部分可溶 性雜質(zhì)，再經(jīng)干燥粉碎即得成品鉛鉻黃。利用電鍍廢液生產(chǎn)鉛鉻黃，不僅解決了污染問題，而且使電鍍廢液中的鉻得到了回收利用。據(jù)估算，按年處理電鍍廢液 200t，年平均回收18t紅礬鈉，可實現(xiàn)年創(chuàng)收4萬余元。效益可觀。2.3 生產(chǎn)液體鉻鞣劑及皮革鞣劑堿式硫酸鉻27，28含鉻廢液先用氫氧化鈉去除金屬離子雜質(zhì)，控制pH=5.56.0，然后過 濾，濾液待用，污泥用鐵氧體無害化處理。然后，在濾液中投加還原劑葡萄糖，使Na2Cr2O7還原為Cr(OH)SO4，在100條件下，進一步聚合， 當(dāng)堿度為40%時，分子式為4Cr(OH)3.3Cr2(SO4)3，即為鉻鞣劑。河北省無極縣某皮革廠就是利用電鍍含鉻廢水生產(chǎn)液體鉻鞣劑。按每天生產(chǎn) 5t液體鉻鞣劑，每天可得利潤為6000余元。可見利用含鉻廢液生產(chǎn)鉻鞣劑的經(jīng)濟效益是十分顯著的。另外，可將含鉻的污泥與碳粉混合，在高溫下煅燒，從而 可制得金屬鉻29.因為含鉻污泥是電鍍車間污泥的主要品種，根據(jù)電鍍處理方法不同，污泥的回收利用也不同30.電解法污泥：(1)做中溫變換催化劑的原料;(2)做鐵鉻紅顏料