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源于廢鍍液和鍍件清洗水，其中含有大量Cr（Ⅵ），若處理不當將嚴重威脅生態(tài)環(huán)境。據(jù)了解，目前國內(nèi)很多中、小型電鍍廠都采用最簡單的化學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，且需高價轉(zhuǎn)到有資質(zhì)的固廢處理單位進行無害化處理，造成大量人力、物力的浪費，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象，探討其資源化、無害化處理途徑，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，使廢水達到國家排放標準要求。此方法可將污泥量及其二次污染可能性盡可能地降低。1實驗部分1.1廢水來源及性質(zhì)該含鉻電鍍廢水取自青島某電子公司電鍍車間，主要來源于鉻電鍍廢液和鍍件清洗水，為強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，色度高（不透明）且鉻濃度高，若采用普通的化學法處理會造成金屬鉻的浪費，并產(chǎn)生大量污泥；采用生物法則負荷過大。因此筆者采用先回收、后處理的方法對廢水進行資源化處理，既節(jié)約了資源又消除了污染。1.2實驗儀器及試劑儀器：T6紫外可見分光光度計（北京普析通用儀器有限公司）；85-2恒溫磁力攪拌器（常州國華電器有限公司）；HDM-500恒溫電熱套（常州國華電器有限公司）；202-2AB電熱恒溫干燥箱（天津市泰斯特儀器有限公司）；pHS-2FpH計（上海精密科學儀器有限公司）；ALC-1100.2型Acculab電子天平（賽多利斯科學儀器北京有限公司）。試劑：過氧化氫（質(zhì)量分數(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實驗方法實驗分3個階段進行：（1）除雜、氧化階段，除去廢水中的雜質(zhì)金屬離子并將三價鉻氧化成六價鉻；（2）合成鉻黃；（3）鐵氧體法后處理，進一步除去殘余鉛、鉻離子，確保廢水達標。實驗流程如圖1所示。圖1實驗流程1.4分析方法六價鉻采用二苯碳酰二肼分光光度法測定；總鉻采用高錳酸鉀氧化-二苯碳酰二肼分光光度法測定；總鐵采用鄰菲啰啉分光光度法測定；總鉛采用火焰原子分光光度法測定；色度采用稀釋倍數(shù)法〔1〕測定。鉛鉻黃中的鉻酸鉛采用GB/T3184—1993硫代硫酸鈉標準滴定法測定。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，同時用過量H2O2使三價鉻氧化為六價鉻，提高鉻的回收率。選擇初始pH、反應時間、溫度為考察因素，采用三因素三水平正交實驗，以三價鉻轉(zhuǎn)化率為評價指標，確定各影響因素的主次關(guān)系：pH>反應溫度>反應時間。為確定最佳反應條件，進行單因素優(yōu)化實驗。2.1.1初始pH對Cr（Ⅲ）轉(zhuǎn)化率的影響取一定量廢水于6個燒杯中，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間下，考察初始pH對廢水中Cr（Ⅲ）轉(zhuǎn)化率的影響，結(jié)果如圖2所示。圖2初始pH對廢水中Cr（Ⅲ）轉(zhuǎn)化率的影響由圖2可見，隨著廢水初始pH的增加，Cr（Ⅲ）的轉(zhuǎn)化率提高；當pH＞9.0時可達95%以上，說明堿性條件下過氧化氫易將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反應溫度對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個燒杯，加入雙氧水10mL/L，調(diào)節(jié)反應溫度分別為20（不加熱）、30、40、50、60、70、80℃，氧化時間60min，考察反應溫度對Cr（Ⅲ）轉(zhuǎn)化率的影響，結(jié)果見圖3。電鍍廢水、含鉛廢水中已有研究。金焰等〔4〕在常溫下對模擬含鉛廢水進行處理，在pH=8、投料比為2的最佳條件下，對0～400mg/L含鉛廢水的去除率達99%以上。用鐵氧體法處理濾液，可除去鉛離子及因反應不穩(wěn)定而存在的鉻離子。取多次反應后的濾液進行混合，其鉛離子為20.35mg/L，六價鉻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。測定上清液，其中鉛離子為0.10mg/L，六價鉻為0.0382mg/L，低于GB21900—2008中的污染物排放限值（六價鉻0.2mg/L，總鉛0.2mg/L）。3結(jié)論（1）除雜、氧化的最佳反應條件：初始pH＝9.0，反應溫度70℃，雙氧水10mL/L，氧化時間60min。最優(yōu)條件下，廢水中三價鉻的轉(zhuǎn)化率最高可達95.23%。（2）合成鉻黃的最佳反應條件：初始pH＝9.0，硝酸鉛添加量52.6g/L，反應溫度60℃。鉻回收率達100%，所得產(chǎn)品鉻黃中PbCrO4質(zhì)