六价铬处理方案

第五组Members:陶晶晶时文君石可欣钱冬冬梁向前目录（LOGO）六价铬的简介六价铬废水的来源六价铬的性质六价铬的危害六价铬废水的处理方法的选择工艺原理工艺流程工艺特点六价铬的简介铬是一种银白色的坚硬金属。主要以金属铬、三价铬和六价铬三种形式出现。所有铬的化合物都有毒性，其中六价铬毒性最大。铬的工业用途很广，主要有金属加工、电镀、制革行业，这些行业排放的废水和废气是环境中的主要污染源。金属铬是一种高熔点的铁灰固体，用于制造钢及其他合金。铬金属在自然状态下不存在，它是从铬矿中提炼得到的。工业上，六价铬是通过将矿物中的三价铬在有氧条件下加热得到的（如在金属精加工中）。六价铬被证实对职业健康危害最大。六价铬废水的来源•铬及其化台物在工业上应用广泛，冶金、化工、矿物工程、电镀、制铬、颜料、制药、轻工纺织、铬盐及铬化物的生产等一系列行业，都会产生大量的含铬废水。•电镀厂：1.废电渡液2．镀件漂洗水3．酸洗废水4．碱洗除油废水5．其它废水六价铬的性质为以铬酸盐(-CrO4)和重铬酸盐(-Cr2O7)形式存在的铬。溶于水，在水体中稳定，在厌氧条件下可还原成三价铬。三价铬和六价铬对人体健康都有害，有致癌作用。但六价铬的毒性更强，大约比三价铬高100倍，更易被人体吸收，并在体内蓄积。工业废水如电镀废液中的铬主要是六价化合物，在排放前需进行处理。方法是在酸性条件下，通过化学还原反应使之变成三价铬，或是用离子交换法将其除去。中国规定生活饮用水和地面水中六价铬的最高容许浓度为0.05mg/L；工业废水中六价铬及其化合物的最高容许排放浓度0.5mg/L。六价铬的危害•六价铬化合物在体内具有致癌作用，但最新证据表明其致癌作用只发生在特定部位，仅限于肺和鼻腔，而且需要较高的暴露量。六价铬还会引起诸多的其他健康问题，如吸入某些较高浓度的六价铬化合物会引起流鼻涕、打喷嚏、瘙痒、鼻出血、溃疡和鼻中隔穿孔。短期大剂量的接触，在接触部位会产生不良后果，包括溃疡、鼻黏膜刺激和鼻中隔穿孔。摄入超大剂量的铬会导致肾脏和肝脏的损伤、恶心、胃肠道刺激、胃溃疡、痉挛甚至死亡。皮肤接触会造成溃疡或过敏反应（六价铬是最易导致过敏的金属之一，仅次于镍）。据实验研究表明，大剂量饲喂小鼠，六价铬会对小鼠的繁殖产生影响，造成每窝仔鼠的数量减少和胎鼠体重下降。危害最大的是长期或短期接触或吸入时有致癌危险。过量的（超过10ppm）六价铬对水生物有致死作用。Becareful方法介绍（一）生物法生物法是治理电镀废水的高新生物技术，适用于大、中、小型电镀厂的废水处理，具有重大的实用价值，易于推广。国内外对SRB菌(硫酸盐还原菌)、SR系列复合功能菌、SR复合能菌、脱硫孤菌、脱色杆菌(Bac.Dechromaticans)、生枝动胶菌(Zoolocaramigera)、酵母菌、含糊假单胞菌、荧光假单胞菌、乳链球菌、阴沟肠杆菌、铬酸盐还原菌等进行研究，从过去的单一菌种到现在多菌种的联合使用，使废水的处理从此走向清洁、无污染的处理道路。将电镀废水与其它工业废弃物及人类粪便一起混合，用石灰作为凝结剂，然后进行化学—凝结—沉积处理。研究表明，与活性的淤泥混合的生物处理方法，能除去Cr6+和Cr3+，NO3氧化成NO3-.已用于埃及轻型车辆公司的含铬废水的处理.生物法处理电镀废水技术，是依靠人工培养的功能菌，它具有静电吸附作用、酶的催化转化作用、络合作用、絮凝作用、包藏共沉淀作用和对pH值的缓冲作用。方法特点：该法操作简单，设备安全可靠，排放水用于培菌及其它使用；并且污泥量少，污泥中金属回收利用；实现了清洁生产、无污水和废渣排放。投资少，能耗低，运行费用少。方法介绍之（二）膜分离法膜分离法以选择性透过膜为分离介质，当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差等)时，原料侧组分选择性透过膜，以达到分离、除去有害组分的目的。目前，工业上应用的较为成熟的工艺为电渗析、反渗透、超滤、液膜。别的方法如膜生物反应器、微滤等尚处于基础理论研究阶段，尚未进行工业应用。电渗析法是在直流电场作用下，以电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性，从而使废水得到净化。反渗透法是在一定的外加压力下，通过溶剂的扩散，从而实现分离。超滤法也是在静压差推动下进行溶质分离的膜过程。液膜包括无载体液膜、有载体液膜、含浸型液膜等。液膜分散于电镀废水时，流动载体在膜外相界面有选择地络合重金属离子，然后在液膜内扩散，在膜内界面上解络，重金属离子进入膜内相得到富集，流动载体返回膜外相界面，如此过程不断进行，废水得到净化。分离过程分为：萃取、反萃等步骤.近来，微滤也有用于处理含重金属废水，可去除金属电镀等工业废水中有毒的重金属如镉、铬等.方法特点：能量转化率高，装置简单，操作容易，易控制、分离效率高。但投资大，运行费用高，薄膜的寿命短。方法介绍（三）光催化法光催化法是近年来在处理水中污染物方面迅速发展起来的新方法，特别是利用半导体作催化剂处理水中有机污染物方面已有许多报道。以半导体氧化物(ZnO/TiO2)为催化剂，利用太阳光光源对电镀含铬废水加以处理，经90min太阳光照(1182.5W/m2)，使六价铬还原成三价铬，再以氢氧化铬形式除去三价铬，铬的去除率达99%以上。水泥基固化法处理中和废渣对于暂时无法处理的有毒废物，可以采用固化技术，将有害的危险物转变为非危险物的最终处置办法。这样，可避免废渣的有毒离子在自然条件下再次进入水体或土壤中，造成二次污染。当然，这样处理后的水泥固化块中的六价铬的浸出率是很低的。方法介绍之（四）黄原酸酯法70年代，美国研制成新型不溶重金属离子去除剂ISX，使用方便，水处理费用低。ISX不仅能脱除多种重金属离子，而且在酸性条件下能将Cr6+还原为Cr3+，但稳定性差。不溶性淀粉黄原酸酯脱除铬的效果好，脱除率99%，残渣稳定，不会引起二次污染。钟长庚等人用稻草代替淀粉制成稻草黄原酸酯，处理含铬废水，铬的脱除率高，很容易达到排放标准。研究者认为稻草黄原酸酯脱除铬是黄原酸铬盐、氢氧化铬通过沉淀、吸附几种过程共同起作用，但黄原酸铬盐起主要作用。方法特点此法成本低，反应迅速，操作简单，无二次污染方法介绍之（五）槽边循环化学漂洗这一技术由美国ERG/Lancy公司和英国的EffluentTreatmentLancy公司开发，故也叫Lancy法。它是在电镀生产线后设回收槽、化学循环漂洗槽及水循环漂洗槽各一个，处理槽设在车间外面。镀件在化学循环漂洗槽中经低浓度的还原剂(亚硫酸氢钠或水合肼)漂洗，使90%的带出液被还原，然后镀件进入水漂洗槽，而化学漂洗后的溶液则连续流回处理槽，不断循环。加碱沉淀系在处理槽中进行，它的排泥周期很长.广州电器科学研究所开发了分别适用于各种电镀废水的三大类体系的槽边循环化学漂洗处理工艺，水回用率高达95%特点具有投药少、污泥少且纯度高等优点。有时，用槽边循环和车间循环相结合.处理方法：亚硫酸氢钠还原法原理：Cr（Ⅵ）不管在酸性还是碱性条件下，总以稳定的铬酸根离子状态存在。因此，可按照下式将Cr（Ⅵ）还原成Cr（Ⅲ）后进行中和，使之生成难溶性的Cr（OH）3沉淀而除去。4H2CrO4＋6NaHSO3＋3H2SO4→2Cr2（SO4）3＋3Na2SO4＋10H2O………(1)Cr2（SO4）3＋6NaOH→2Cr（OH）3↓＋3Na2SO4………(2)(1)式还原反应，若pH值在3以下，反应在短时间内即进行结束。如果使(2)式中和反应pH在7.5～8.5范围内进行，则Cr（Ⅲ）即以Cr(OH)3形式沉淀析出.操作步骤1).于废液中加入H2SO4，充分搅拌，调整溶液pH在3以下（采用pH试纸或pH计测定。对铬酸混合液之类废液，已是酸性物质，不必调整pH）。2).分次少量加入NaHSO3结晶，至溶液由黄色变成绿色为止，要一面搅拌一面加入（如果使用氧化——还原光电计测定，则很方便）。3).除Cr以外还含有其它金属时，确证Cr（Ⅵ）转化后，作含重金属的废液处理。4).废液只含Cr重金属时，加入浓度为5％的NaOH溶液，调节pH至7.5～8.5（注意，pH过高沉淀会再溶解）。5).放置一夜，将沉淀滤出并妥善保存（如果滤液为黄色时，要再次进行还原）。6).对滤液进行全铬检测，确证滤液不含铬后才可排放。工艺流程工艺特点优点硫酸亚铁法在处理前不需要调整pH效率高更适宜于有大量废水产生的连续处理场合产生的污泥少缺点亚硫酸氢钠法处理时间较长操作较为复杂适宜于小型电镀厂需要定期处理