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·60·中国有色冶金A卷生产实践篇·综合利用与环保

氧化还原法处理冶金综合电镀废水

茹振修，柴路修，刘艳宾

(中钢集团石家庄设计院，河北石家庄050021)

[摘要]本文介绍了氧化还原法处理含氰含铬电镀废水的研究。在碱性条件下，先用氧化剂完全氧化氰根后，再用还原剂还原六价铬为三价铬，同时沉淀所有重金属离子。试验证明两种废水混合处理后各项指标均优于国家标准，工艺流程及设备比单独处理简单。

[关键词]氧化还原；电镀废水；碱性介质；综合处理

[中图分类号]X781.1[文献标识码]B[文章编号]1672-6103(2011)06-0060-03

目前电镀行业废水的处理方法，主要采用7种不同的方法：(1)化学沉淀法；(2)氧化还原法；(3)溶剂萃取分离法；(4)吸附法；(5)膜分离技术；(6)离子交换法；(7)生物处理技术。而采用氧化还原法处理含氰、含铬电镀废水通常是分开进行的。因为含氰废水的pH=8~11,用氧化剂氧化氰根时必须控制pH≥8,以防在pH7时氰化物分解出剧毒氢氰酸。含铬废水pH=3~6,传统的氧化还原法是在pH=2~3条件下进行的，因此两种电镀废水不能混合处理。最近的研究成果和实践证明，适当的还原剂和助剂可以使六价铬在碱性条件下迅速还原为三价铬，因此两种废水在碱性介质中混合，分步进行氧化还原处理是完全可能的。

1基本原理

1.1碱性氯化法处理含氰废水

在碱性条件下，用液氯、次氯酸钠等作氧化剂，使氰根氧化分解成氢气、氮气和碳酸盐，反应分两步进行。第一步：

NaCN+NaCl0+H?O→CNCl+2NaOH(1)

CNCl+2NaOH→NaCNO+H?O+NaCl(2)

反应(1)瞬间即可完成，生成的氯化氰CNCl为剧毒物，在有碱存在下又可转化为毒性很小(仅为氰化物1/1000)的氰酸盐NaCNO,这一反应在pH≥8.5时反应很快，30min即可完成，当pH≥12时瞬间即

[作者简介]茹振修(1962—),河北晋州人，高级工程师，长期从事技术设计工作。

[收稿日期]2011-06-27

可完成。第二步：

2NaCNO+2NaCl0+2NaOH→2Na?CO?+H?+

N?+2NaCl(3)

2NaCN+4NaCl0+2NaOH→2Na?CO?+H?+

N?+4NaCI(4)

反应(3)在pH=6.5~8.5时最快。在试验和生产应用中，为了避免CNCl的形成，使两步反应在一个设备内完成，并满足还原Cr?+所需要的pH值，控制pH=9.5~12为好。

由总反应式(4)可知，每份氰化物需要有效氯2.73份，实际投入为废水中氰含量的5~8倍。因为废水中Ni2+、Cu+等离子也消耗少量有效氯而自身被氧化成高价物。

2Ni2*+Cl0-+40H-+H?O→2Ni(OH)?↓+Cl-(5)

2Cu*+Cl0-+20H-+H?O→2Cu(OH)?↓+Cl(6)

反应(5)是在CN-被完全氧化后出现的，因此黑色沉淀物Ni(OH)?的出现证明已有过量氯。按反应式(5)、(6)计算每份镍、铜离子需消耗氯分别为0.3、0.28份。温度对反应影响很大，当废水温度低于15℃时，反应进行的很慢，温度高于18℃时，反应30min即可进行到底，因此冬季废水保持一定的温度是必不可少的条件。

1.2氧化还原法处理含铬废水

在碱性条件下处理含铬电镀废水的原理如下：3FeSO?+Na?CrO?+2Ca(OH)?+4H?O→

3Fe(OH)?↓+2CaSO?↓+Cr(OH)?↓+Na?SO?(7)3FeSO?+Na?CrO?+4NaOH+4H?O→

3Fe(OH)?↓+3Na?SO?+Cr(OH)?↓(8)

2011年12月第6期茹振修等：氧化还原法处理冶金综合电镀废水·61

Me*+n(OH-)→Me(OH)n↓(9)反应(7)、(8)速度极快，瞬间即