电解法电解还原处理含铬废水的工艺参数有哪些？

电解法电解还原处理含铬废水的工艺参数有哪些？

电镀含铬废水中的铬以Cr6+和Cr3+两种形式存在，其中Cr6+毒性最强。 处理含铬废水的方法很多，常用的方法有电解法、化学法、离子交换法等。

电解

含铬废水的电解还原处理采用铁板作为阳极。 在电解过程中，铁溶解产生亚铁离子。 在酸性条件下，亚铁离子将六价铬离子还原成三价铬离子。 同时，由于阴极上析出氢气，废水的pH值逐渐上升，最终变为中性。 此时Cr3+和Fe3+以氢氧化物的形式沉淀出来，达到废水净化的目的。

电解还原处理含铬废水工艺参数：

①含铬废水Cr6+浓度为50~200mg/L；

②废水pH≤6.5。 一般含铬在25～150mg/L之间的废水pH值为3.5～6.5，无需调整pH值；

③温度影响不大。 一般处理后水温会上升1~2℃左右。

电解还原法具有体积小、占地面积小、能耗低、管理方便、效果好的特点。 缺点是消耗大量铁板，且污泥中混有大量氢氧化铁，利用价值较低，需妥善处置。

化学法

电镀废水中的六价铬主要以CrO42-和-的形式存在。 在酸性条件下，六价铬主要以CrO42-的形式存在。 在碱性条件下，以CrO42-形式存在。 六价铬的还原在酸性条件下反应很快。 一般要求pH<4，通常控制在2.5-3。 常用的还原剂有：焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、连二亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸亚铁、二氧化硫、水合肼、铁屑、铁粉等。Cr3+以Cr(OH)形式沉淀的最佳pH 3还原后为7～9，因此铬还原后的废水应进行中和。

(1)亚硫酸盐还原法

目前电镀厂含铬废水化学还原处理中常用亚硫酸氢钠或亚硫酸钠作为还原剂。 有时也使用焦磷酸钠。 六价铬与还原剂亚硫酸氢钠反应：

++=2Cr2（SO4）3++10H2O

++=Cr2（SO4）3++5H2O

还原后，用NaOH中和至pH=7~8，使Cr3+形成Cr(OH)3沉淀。

亚硫酸盐还原法控制的工艺参数如下：

①废水中六价铬浓度一般控制在100~/L；

②废水pH值为2.5~3

③还原剂理论用量为（重量比）：亚硫酸氢钠：六价铬=4：1

焦亚硫酸钠:六价铬=3:1

亚硫酸钠:六价铬=4:1

投料比不宜太大，否则会浪费化学品，并可能生成不沉淀的[Cr2(OH)2SO3]2-；

④还原反应时间约30分钟；

⑤氢氧化铬沉淀的pH控制在7～8。沉淀剂可以是石灰、碳酸钠或氢氧化钠，可根据实际情况选择。

(2)硫酸亚铁还原法

硫酸亚铁还原法是处理含铬废水的成熟且较老的处理方法。 由于化学品来源容易，如果使用钢铁酸洗废液中的硫酸亚铁，成本较低，除铬效果也很好。 硫酸亚铁中，亚铁离子主要起还原作用。 在酸性条件下（pH=2~3），还原反应为：

++=Cr2（SO4）3+3Fe 2（SO4）3+7H2O

用硫酸亚铁还原六价铬。 最终废水中同时含有Cr3+和Fe3+，因此在中和沉淀过程中Cr3+和Fe3+一起沉淀。 所得污泥是氢氧化铬和氢氧化铁的混合污泥。 产生的污泥量大且无回收利用价值是该方法的最大缺点。 其主要工艺参数为：

①废水中六价铬浓度为50~100mg/L；

②还原时废水pH为1～3；

③还原剂用量一般控制在Cr6+:FeSO4·7H2O=1:25～30

④反应时间不少于30分钟

⑤ 控制中和沉淀的pH值在7～9之间

(3)铁氧体法

铁氧体法本质上是硫酸亚铁法的演变和发展。 其特点是添加亚铁盐还原六价铬。 调节pH值、沉淀后，需加热至60~80℃，长时间曝气。 氧。 形成的铬铁氧体析出物具有尖晶石结构，Cr3+占据部分Fe3+位置，其他二价金属阳离子占据部分Fe2+位置，即进入铁素体晶格。 进入晶格的三价铬离子极其稳定，在自然条件或酸碱性条件下不被水浸出，因此不会造成二次污染，有利于污泥的处置。 铁氧体法的工艺条件为：

①硫酸亚铁用量为FeSO4·7H2O:CrO3=16:1；

②加入NaOH使沉淀pH=8~9；

③加热温度应控制在60~80℃以内，不宜超过80℃；

④ 压缩空气曝气，既充氧又搅拌。

(4)化学还原气浮分离法

气浮法处理含铬废水实际上是固液分离法中化学还原法的发展。 硫酸亚铁还原气浮法主要利用Fe(OH)3凝胶的强吸附能力。 吸附的废水中含有Cr（包括OH在内的其他氢氧化物）3沉淀形成共絮体，可有效被气泡拾取并上浮去除。 气浮固液分离技术适应性强，可处理镀铬废水、含铬钝化废水和混合废水，处理能力大。 它不仅可以去除重金属氢氧化物，还可以去除其他悬浮物、乳化油、表面活性剂等，并且整个过程可以连续处理，使管理更加方便，操作可以实现自动化。

(5)水合肼还原法

水合肼N2H4·H2O在中性或微碱性条件下能快速还原六价铬，生成氢氧化铬沉淀。

4CrO3+3N2H4=4Cr(OH)3+3N2

该方法可处理镀铬生产线第二回收池带出的含铬废水，也可处理铬酸盐钝化过程中产生的含铬冲洗水。 水合肼还原法产生的污泥量少，铬含量高，易于回收利用。 特别是在中性或微碱性条件下处理含铬废水时，不会引入中性盐，明显提高了排放废水的水质。 采用水合肼法处理含铬钝化废水时，还可同时去除Zn、Cd、Fe、Ni等重金属。

3、离子交换法

离子交换法是使用高分子合成树脂进行离子交换的方法。 应用离子交换法处理含铬废水是利用离子交换树脂选择性吸附废水中的六价铬，使六价铬与水中分离，然后用试剂洗脱六价铬进行必要的纯化和富集。 浓缩并回收。 该方法可回收六价铬并回用部分水。 但由于含铬废水钝化、洗地含铬废水等，除六价铬外，还含有大量其他重金属阳离子和多种酸性阴离子。 其成分比镀铬冲洗水复杂得多。 因此，离子交换法处理镀铬废水较容易，但处理其他含铬废水则较困难。 该方法虽然技术上独特，在资源回收和闭路循环方面发挥主导作用，但投资成本和运营管理较高。 这对于普通中小企业来说是复杂且难以适应的。

4、铁屑、铁粉加工方法

由于原料易得、价格便宜，铁屑和铁粉更适合处理含铬（VI）等重金属的废水。 但该方法耗酸较多（电镀厂可利用车间产生的废酸），污泥量大。 、铁屑处理含铬废水有多种作用：（1）还原作用。 由于铁屑含有杂质，因此它们具有与铁不同的潜力。 铁作为阳极溶解，给出电子变成二价铁离子，电子转移到阴极。 被-和H+接受成为Cr3+和H2，在阴极生成的二价铁离子将-还原； (2)置换，废水中比铁具有正电势的金属离子会置换金属铁粉； (3)凝聚反应生成的氢氧化铁本身就是混凝剂，有利于氢氧化铬等的最终沉降； (4)中和，由于反应中消耗了过多的酸，导致pH值随着反应的进行而不断升高。 高，导致Fe以氢氧化铁的形式沉淀； (5)吸附。 经过X射线痕量分析，铁粉表面可见吸附的金属，因此认为铁粉具有吸附性。

5、铁氧体法

铁氧体法实际上是硫酸亚铁法的发展。 当含铬废水中添加废铁粉或硫酸亚铁时，可将Cr6+还原为Cr3+。 再加热、加碱、与空气搅拌后，成为铁氧体的成分。 Cr3+转变成尖晶石状结构的铁素体晶体并析出。 铁氧体是指由铁离子、氧离子和其他金属离子组成的氧化物。 具体反应为：

- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O

Fe2+ ​​+ Fe3+ + Cr3+ + O2 = Fe3+[Fe2+ Crx3+ Fe2+1-x]O4

铁氧体法不但具有还原法的一般优点，而且还有自己的特点，即铬泥可用来制造磁铁和半导体。 这不仅可以使铬得到回收利用，还可以减少二次污染的发生。 出水水质良好，可达到排放标准。 但铁氧体法也存在试剂投入大、能耗高、无法单独回收有用金属、加工成本高等缺点。

6.钡盐法

利用溶积原理，将钡盐或溶度积比铬酸钡大的钡的易溶化合物加入到含铬废水中，使铬酸根与钡离子形成溶解度较小的铬酸钡。产物沉淀并除去铬。 酸根清除。 然后将废水中残留的Ba2+通过石膏过滤，形成硫酸钡沉淀，然后使用微孔过滤器分离沉淀物[9]。 反应式为：

BaCO3 + → + CO2 + H2O

Ba2+ +CaSO4 → BaSO4 + Ca2+

钡盐法的优点是工艺简单、效果好。 处理后的水可用于电镀车间的水洗工序，还可回收铬酸再生BaCO3； 其缺点是过滤用微孔塑料管加工复杂，易堵塞，清洗不方便。 ，加工过程比较复杂。