电镀废水中铬的处理及回收再利用研究.doc

电镀废水中铬的处理及回收再利用研究作者：专业：材料工程技术2009级摘要:铬及其化合物被广泛应用于电镀工业中，产生大量含铬废水，并成为一种主要的环境污染物质。通过试验对几种含铬废水的处理方法作了比较，阐明了各种方法的优缺点及实际处理工艺中的应用价值；同时将铬作为有用资源，通过不同的工艺得到铬酸钠、重铬酸钾、铬黄、抛光膏等，加以回收利用，这不仅体现环境效益，同时也取得了一定的经济效益。关键词：电镀废水；铬处理；回收再利用1.序言现代社会中工业废弃物的排放直接污染着人类赖以生存的生态环境，影响着人类的健康。环境污染及其防治是目前亟待解决的问题，而铬污染是环境污染的重要因素之一。由于电镀、制革、化工、颜料、冶金、耐火材料等行业的迅猛发展，含铬废水的排放量不断增加，必须对这些废水进行处理，加以利用，才能有效防止污染。目前国内外对含铬废水的处理主要有铁氧体处理法、亚硫酸盐还原法、吸附法、离子交换法、电解处理法、电渗析、液膜分离技术、生物化学法等方法。再利用方面，例如本文以电镀废水为研究对象，采用几种絮凝剂对其中的铬进行了回收处理，对几种絮凝剂的回收结果进行了比较，筛选出最佳的絮凝剂，用选出的最佳絮凝剂即复合絮凝剂聚合氯化铝、聚合硫酸铁和阳离子聚丙烯酰胺将铬回收，配制成抛光膏，将其用于金属机件表面的抛光，使电镀废水实现了达标排放，并使铬得到回收利用。2含铬废水的来源及成分2.1含铬废水的来源含铬排放废水主要来源于电镀铬和钝化的漂洗废水，含6价铬浓度约在20—150mg／L，而镀锌后钝化漂洗废水中铬的含量可达200～300mg／L，低铬钝化废水含铬量为68～147mg／L。目前，普遍的情况是将铬废水中的6价铬还原成3价铬，再流到综合废水池中和，铬成为电镀污泥而废弃。铬废水和含铬废渣都是污染源。2.2含铬废水的成分电镀铬是最常见最普遍的电镀工艺，根据工艺不同，一般含有以下几种主要成分：(1)装饰性镀铬主要成分：铬酐150—350g／L。硫酸1.5—3.5L，3价铬2～5L。(2)滚镀铬镀液主要成分：铬酐180～500g／L，氟硅酸3一l5g／L，硫酸0.6～0.9g／L，3价铬2～5g／L。(3)镀硬铬(钢铁件上直接镀铬)镀液主要成分：铬酐225～250g／L，硫酸2.25～2.5L，3价铬3～8g／L。(4)自动镀铬主要成分：铬酐250～300g／L，氟硅酸钾2Og／L，硫酸锶6～8g／L。由上可见，镀铬主要成分是铬酐、硫酸、3价铬，其它成分有限。所以，可将这几种含铬电镀废水合并一起处理。3.电镀废液中铬的回收3.1沉淀-双氧水氧化法回收铬氢氧化铬[Cr（OH)3]的溶度积很小，Ksp=6×10-31,所以向含铬废液中加入NaOH可以使铬（Ⅲ)转化为氢氧化铬沉淀，要使沉淀完全，NaOH加入量控制在使废水pH值升至8～8.5为宜，在此条件下不仅使铬（Ⅲ)沉淀完全，并且废水的pH值也符合排放标准，由于在碱性条件下，铬（Ⅲ)具有较强的还原性，可以被双氧水氧化为铬（Ⅵ)酸盐(CrO42-)，所以向Cr（OH)3沉淀中加入适量NaOH后，在滴入双氧水，溶液逐渐变成黄色，Cr3+被氧化为CrO42-。在酸性条件下，CrO42-易转化为Cr2O72-,所以向溶液中再滴加硫酸酸化，使溶液的pH值降至2～3，溶液有黄色变为橙红色，此时CrO42-转化为Cr2O72-，这种含红矾钠的溶液经过浓缩结晶可以得到重点的工业原料重铬酸钠。3.2还原沉淀法回收铬化学还原后沉淀法处理电镀含铬废水是最早应用的治理技术之一，在我国有着广泛的应用，其原理简单、操作方便。根据投加还原剂的不同，可分为FeSO4法、NaHSO3法、铁屑法SO2法等。应用化学还原后沉淀法处理含铬废水，碱化时一般用石灰，但渣多，用NaOH或Na2CO3，则污泥少，但药剂费用高，这是化学还原法的缺点，但是该法处理含铬废水可以回收铬盐,并使出水达标排放。处理方法1：以混和电镀废水调节pH值为2～3,用反应电动电位自动控制反应的彻底程度(根据试验结果ORP为-250至-280mV)加还原剂焦亚磷酸钠，(也可根据六价铬量加焦亚硫酸钠)，把水中的重铬酸根(或铬酸根)还原成三价铬，再调节pH值为8.5～9.0，使之形成沉淀，过滤，(若有其它金属离子,沉淀可用15％硫酸铵加约5%氨水，使溶液pH值为8.0～8.5，浸提2h，使铜和镍形成配合物而溶于水中，浸提液用于生产硫酸铜和硫酸镍)，沉淀干燥，用滴定法测定含铬量在25％～45％的氢氧化铬产品。使用这个方法利于形成一体化自动控制分质处理系统。处理方法2：废水pH值为1，调节废水pH为2.5，加焦亚硫酸钠，测定ORP为-250至-280mV，再加5％氢氧化钠调节pH值，形成氢氧化3铬沉淀。沉淀过滤、干燥，检测含铬量。如果废水中含铜、镍较多，则氢氧化三铬沉淀用15％氨水浸