含三价铬废水的处理试验研究.pdf

2009 年给水厂、污水厂升级改造及节能减排新技术新工艺研讨会论文集 含三价铬废水的处理试验研究 1 2 陈 旭 ，杨淑芬 （1.四川建筑职业技术学院 设备工程系，四川 德阳 618000；2. 四川建筑职业技术学院 交通与 市政工程系，四川 德阳 618000 ） 摘 要：以阳离子交换树脂为交换剂，对三价铬废水进行交换反应。通过静态和动态试验，考 察废水的 pH 和流量对处理效果的影响，结果表明，当废水 pH 值为 4 、废水流量为 6BV/h 时,净化 效果最好，在此条件下树脂的累积交换体积为床体积的 25∼30 倍。树脂达到饱和后，用不同浓度 的盐酸对树脂进行再生，试验表明当盐酸浓度为 2mol/L 时再生效果最佳。 关键字：离子交换树脂；含铬废水；交换；再生 1 水污染及铬的危害 1.1 含铬废水的主要来源 废电镀液：在电镀生产过程中，电镀母液经多次使用，产生重金属或其他杂质的积蓄，超过 一定量时会影响电镀质量，需要倒槽过滤或净化处理以恢复母液的正常工作能力。在过滤过程中 会产生少量废弃的镀液，浓度很高，回收价值很大，必须妥善处理，若任意排放，排入湖、沟、 河、农田会造成局部牲畜、鱼类中毒死亡。镀件漂洗废水：这是电镀车间排出的最经常、最大量 的含铬废水，包括镀铬漂洗废水和钝化漂洗废水以及电镀过程中跑、冒、滴、漏的废弃电镀废液。 1.2 铬污染及危害 铬是水体的主要金属污染物之一。水体铬污染可引起水生态变化，严重的水污染可使水生物 死亡，轻度的水污染也影响生物的生长。铬在水体中以三价铬和六价铬形式存在。三价铬毒性低， 在水中不稳定，当 pH 值为 6~7 时，可形成 Cr(OH)3 沉淀，当其浓度为 10ppm 时会使水的生化需 氧量减少 25% ；当其浓度为 1ppm 时会增大水的浊度。六价铬在水体中以铬酸或铬酸盐的形式存在， 很稳定，水体对六价铬的自净能力较弱[1、2] 。试验证明，动物对六价铬的吸收率高于对三价铬的， 毒性较大。 2 含铬废水的处理 铬酸及其盐常用于鞣革工业，在有机化学制造中作为氧化剂，也广泛用于电镀、墨水制造、 工业用染料和涂料的制造及化肥工业的生产过程中。在工业废水中六价铬主要以铬酸盐(CrO42 －) 和重铬酸盐(Cr2O72 －) 的形式存在。含铬废水必须隔离，不能让其与铵、尿素等混合，这主要是为 了减少含铬废水的体积，避免铵和尿素的干扰。在生物处理之前应使废水中铬的浓度达到百万分 之十以下。最常用的六价铬处置方法是先将六价铬还原成三价铬，再用碱沉淀法处理三价铬离子。 为了符合越来越严格的排水标准，还可采用离子交换法、反渗透法、石灰絮凝和炭吸附法、溶剂 萃取法、蒸发浓缩和电解回收及化学沉淀法等[3、4] 。 3 试验部分 - 240 - 2009 年给水厂、污水厂升级改造及节能减排新技术新工艺研讨会论文集 3.1 静态试验 3.1.1 所需树脂量的计算 取 100mL 废液（Cr3+ 的浓度为 1000mg/L），则 Cr3+ 的质量为 0.1g，树脂的质量交换容量为 4.4mmol/g 。在工业应用中，废水中的悬浮物容易堵塞树脂的孔隙，油类会裹胁树脂颗粒，造成树 脂交换能力降低，对每一颗粒树脂来说，其交换基团很难完全变成一种离子形式，因此在试验时 树脂并不能被完全交换。据资料显示，树脂利用率等于交换前、后交换容量之差，一般树脂的交 换能力为全容量交换的 60%~70%，试验取 70%，则每一份静态试验所需的树脂为 0.6244g 。 3.1.2 试验过程 首先取样分别置于 5 个容积均为 100mL 的锥形瓶中，然后用HCl 和 NaOH 分别调节其 pH 值 为 1、2 、3、4 、7 ；分别称取 5 份 0.6244g 的干阳树脂，浸泡转型后，将树脂分别倒入 5 个锥形瓶 中，摇匀，待完全沉底后静置；静置24h 后，取样 50mL 进行试验。 3.1.3 试验结果分析 为了保证试验的准确性，分别做了两组独立的静态试验。第一组的 pH 值为 7 时，出水浓度为 零，去除率为 100%。分析原因可能是在调 pH 时，由于