電鍍含鉻廢水治理資料匯總
現(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(jià)鉻還原成三價(jià)鉻離子加堿調(diào)整pH值使三價(jià)鉻形成氫氧化鉻沉淀除去這種方法設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)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2~3再加入還原劑在下一個(gè)反應(yīng)池中用NaOH或Ca(OH)2調(diào)pH值至7~8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7~8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(bào)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)絮凝劑PAC PFC的優(yōu)點(diǎn)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(bào)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(jià)鉻離子還原成三價(jià)鉻離子同時(shí)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(shí)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(jìn)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(shí)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(dá)到了綜合治理電鍍含鉻廢水的目的
該處理技術(shù)雖然運(yùn)行可靠操作簡單但應(yīng)注意幾個(gè)方面
a)需要定期更換極板
b)在一定的酸性介質(zhì)中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(qiáng)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(jì)效益
2)該工藝投資較小技術(shù)成熟運(yùn)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(jìn)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(shí)用價(jià)值易于推廣國內(nèi)外對SRB菌(硫酸鹽還原菌)[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(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[9].
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(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
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(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作用下以電位差為推動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13-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[1011].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[1213].
1.3 黃原酸酯法
70年代美國研制成新型不溶重金屬離子去除劑ISX[14~16]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[17]脫除鉻的效果好脫除率>99%殘?jiān)€(wěn)定不會引起二次污染鐘長庚[1819]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)迅速操作簡單無二次污染
1.4 光催化法[2021]
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(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
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(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[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(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[23].
1.6 水泥基固化法處理中和廢渣[24]
對于暫時(shí)無法處理的有毒廢物可以采用固化技術(shù)將有害的危險(xiǎn)物轉(zhuǎn)變?yōu)榉俏kU(xiǎn)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(jìn)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(jià)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)對各種廢液進(jìn)行單獨(dú)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(jià)鉻可被空氣氧化為Na2Cr2O7同時(shí)污泥中所含的鐵鋅等轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的可溶鹽NaFeO2Na2ZnO2.用水浸取堿熔體時(shí)大部分鐵分解為Fe(OH)3沉淀而除去將濾液酸化至pH<4Na2CrO4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)=3.0∶1.0溫度780℃時(shí)間2.5h鉻的轉(zhuǎn)化率在85%以上
2.2 生產(chǎn)鉻黃[26]
利用純堿作沉淀劑去除電鍍廢液中的雜質(zhì)金屬離子再利用凈化后的電鍍廢液替代部分紅礬鈉生產(chǎn)鉛鉻黃電鍍液加入Na2CO3飽和液后調(diào)整pH至8.5~9.5.進(jìn)行過濾濾液備用在堿性條件下將濾渣中的Cr3+用H2O2氧化為Cr6+再經(jīng)過濾濾液與上述濾液混合將濾液與硝酸鉛溶液和助劑在50~60℃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(shí)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[2728]
含鉻廢液先用氫氧化鈉去除金屬離子雜質(zhì)控制pH=5.5~6.0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(jìn)一步聚合當(dāng)堿度為40%時(shí)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(jì)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?yàn)楹t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)做鐵鉻紅顏料的原料
化學(xué)法的污泥
(1)回收氫氧化鉻
(2)回收三氧化二鉻拋光膏鐵氧體污泥做磁性材料的原料等等
3結(jié)束語
以上介紹的含鉻廢水的處理方法及其資源化利用有的已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化有的尚處于實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)研究階段在實(shí)際使用過程中并不一定限定于上述的處理方法也可將上述的幾種處理方法一起使用從環(huán)保角度出發(fā)人們將擯棄傳統(tǒng)的化學(xué)法而選擇微生物法膜分離法等微生物法將代表21世紀(jì)電鍍含鉻廢水處理方法的發(fā)展趨勢可以預(yù)計(jì)在不久的將來微生物法會得到更為廣泛的應(yīng)用
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