高濃度含鉻電鍍廢水處理

環(huán)保英才網(wǎng)——環(huán)保行業(yè)權(quán)威招聘網(wǎng)站高濃度含鉻電鍍廢水處理高濃度含鉻電鍍廢水主要來(lái)源于廢鍍液和鍍件清洗水，其中含有大量Cr（Ⅵ），若處理不當(dāng)將嚴(yán)重威脅生態(tài)環(huán)境。據(jù)了解，目前國(guó)內(nèi)很多中、小型電鍍廠都采用最簡(jiǎn)單的化學(xué)還原法處理高濃度含鉻廢水，產(chǎn)生大量含鉻污泥，極易造成二次污染，且需高價(jià)轉(zhuǎn)到有資質(zhì)的固廢處理單位進(jìn)行無(wú)害化處理，造成大量人力、物力的浪費(fèi)，并不可取。筆者以青島某電子公司產(chǎn)生的高濃度含鉻電鍍廢水為研究對(duì)象，探討其資源化、無(wú)害化處理途徑，采用回收鉻黃和鐵氧體處理相結(jié)合的方法，回收廢水中的鉻，使廢水達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)要求。此方法可將污泥量及其二次污染可能性盡可能地降低。1實(shí)驗(yàn)部分1.1廢水來(lái)源及性質(zhì)該含鉻電鍍廢水取自青島某電子公司電鍍車間，主要來(lái)源于鉻電鍍廢液和鍍件清洗水，為強(qiáng)酸性高濃度含鉻廢水，并含有大量硫酸根離子和少量鐵離子，廢水出水量約1.639t/d。測(cè)得該廢水水質(zhì)為：總鉻5.078g/L、Cr（Ⅵ）4.303g/L、SO42-4.44g/L、總鐵357.5mg/L、色度45000倍、pH=1.0?？梢钥闯鲈搹U水酸性極強(qiáng)，色度高（不透明）且鉻濃度高，若采用普通的化學(xué)法處理會(huì)造成金屬鉻的浪費(fèi)，并產(chǎn)生大量污泥；采用生物法則負(fù)荷過(guò)大。因此筆者采用先回收、后處理的方法對(duì)廢水進(jìn)行資源化處理，既節(jié)約了資源又消除了污染。1.2實(shí)驗(yàn)儀器及試劑儀器：T6紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（北京普析通用儀器有限公司）；85-2恒溫磁力攪拌器（常州國(guó)華電器有限公司）；HDM-500恒溫電熱套（常州國(guó)華電器有限公司）；202-2AB電熱恒溫干燥箱（天津市泰斯特儀器有限公司）；pHS-2FpH計(jì)（上海精密科學(xué)儀器有限公司）；ALC-1100.2型Acculab電子天平（賽多利斯科學(xué)儀器北京有限公司）。試劑：過(guò)氧化氫（質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%）、硝酸鉛、氫氧化鈉、硫酸亞鐵、氯化鐵、二苯基碳酰二肼、重鉻酸鉀、濃硫酸、磷酸、高錳酸鉀、鹽酸、碘化鉀、硫代硫酸鈉，均為分析純。1.3實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)分3個(gè)階段進(jìn)行：（1）除雜、氧化階段，除去廢水中的雜質(zhì)金屬離子并將三價(jià)鉻氧化成六價(jià)鉻；（2）合成鉻黃；（3）鐵氧體法后處理，進(jìn)一步除去殘余鉛、鉻離子，確保廢水達(dá)標(biāo)。實(shí)驗(yàn)流程如圖1所示。圖1實(shí)驗(yàn)流程1.4分析方法六價(jià)鉻采用二苯碳酰二肼分光光度法測(cè)定；總鉻采用高錳酸鉀氧化-二苯碳酰二肼分光光度法測(cè)定；總鐵采用鄰菲啰啉分光光度法測(cè)定；總鉛采用火焰原子分光光度法測(cè)定；色度采用稀釋倍數(shù)法〔1〕測(cè)定。鉛鉻黃中的鉻酸鉛采用GB/T3184—1993硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定法測(cè)定。2結(jié)果與討論2.1除雜、氧化階段除雜、氧化目的是除去影響下一階段合成鉻黃的雜質(zhì)，使除鉻之外的金屬離子生成沉淀而被分離，同時(shí)用過(guò)量H2O2使三價(jià)鉻氧化為六價(jià)鉻，提高鉻的回收率。選擇初始pH、反應(yīng)時(shí)間、溫度為考察因素，采用三因素三水平正交實(shí)驗(yàn)，以三價(jià)鉻轉(zhuǎn)化率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，確定各影響因素的主次關(guān)系：pH>反應(yīng)溫度>反應(yīng)時(shí)間。為確定最佳反應(yīng)條件，進(jìn)行單因素優(yōu)化實(shí)驗(yàn)。2.1.1初始pH對(duì)Cr（Ⅲ）轉(zhuǎn)化率的影響取一定量廢水于6個(gè)燒杯中，調(diào)節(jié)pH分別為1.0、3.0、5.0、7.0、9.0、11.0，加入雙氧水10mL/L，在一定溫度及氧化時(shí)間下，考察初始pH對(duì)廢水中Cr（Ⅲ）轉(zhuǎn)化率的影響，結(jié)果如圖2所示。圖2初始pH對(duì)廢水中Cr（Ⅲ）轉(zhuǎn)化率的影響由圖2可見(jiàn)，隨著廢水初始pH的增加，Cr（Ⅲ）的轉(zhuǎn)化率提高；當(dāng)pH＞9.0時(shí)可達(dá)95%以上，說(shuō)明堿性條件下過(guò)氧化氫易將Cr（Ⅲ）氧化。綜合考慮，選定除雜、氧化階段廢水初始pH為9.0。2.1.2反應(yīng)溫度對(duì)Cr（Ⅲ）轉(zhuǎn)化率的影響取一定量廢水，調(diào)節(jié)pH為9.0，分別倒入7個(gè)燒杯，加入雙氧水10mL/L，調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度分別為20（不加熱）、30、40、50、60、70、80℃，氧化時(shí)間60min，考察反應(yīng)溫度對(duì)Cr（Ⅲ）轉(zhuǎn)化率的影響，結(jié)果見(jiàn)圖3。電鍍廢水、含鉛廢水中已有研究。金焰等〔4〕在常溫下對(duì)模擬含鉛廢水進(jìn)行處理，在pH=8、投料比為2的最佳條件下，對(duì)0～400mg/L含鉛廢水的去除率達(dá)99%以上。用鐵氧體法處理濾液，可除去鉛離子及因反應(yīng)不穩(wěn)定而存在的鉻離子。取多次反應(yīng)后的濾液進(jìn)行混合，其鉛離子為20.35mg/L，六價(jià)鉻0.0776mg/L。取50mL該濾液，加入0.01mol/LFeSO4溶液1.2mL、0.01mol/LFeCl3溶液2.0mL，攪拌10min，調(diào)節(jié)pH為10左右，加熱攪拌產(chǎn)生黑褐色沉淀，10min后沉淀完全。測(cè)定上清液，其中鉛離子為0.10mg/L，六價(jià)鉻為0.0382mg/L，低于GB21900—2008中的污染物排放限值（六價(jià)鉻0.2mg/L，總鉛0.2mg/L）。3結(jié)論（1）除雜、氧化的最佳反應(yīng)條件：初始pH＝9.0，反應(yīng)溫度70℃，雙氧水10mL/L，氧化時(shí)間60min。最優(yōu)條件下，廢水中三價(jià)鉻的轉(zhuǎn)化率最高可達(dá)95.23%。（2）合成鉻黃的最佳反應(yīng)條件：初始pH＝9.0，硝酸鉛添加量52.6g/L，反應(yīng)溫度60℃。鉻回收率達(dá)100%，所得產(chǎn)品鉻黃中PbCrO4質(zhì)