铬的性质、危害及处理方案：了解水中铬的来源与危害

铬的性质、危害及处理方案：了解水中铬的来源与危害

含六价铬废水处理方案设计 第1组 1.简介 2.来源 3.性质 4.危害 5.处理方案 6.组别选择方案 简介 铬主要以金属铬、三价铬和六价铬三种形态存在。金属铬是高熔点的铁灰分固体，用于制造钢和其他合金。金属铬在自然界中不存在，是从铬矿中提取出来的。工业上，六价铬是在有氧条件下（如在金属精加工中）加热矿物中的三价铬得到的。第三种形态的铬（六价铬）已被证明对职业健康危害最大。 来源 水中的铬主要来自工业废水、冶金、耐火材料、化学品、电镀、制革等工业废料。 水中以六价铬和三价铬形式存在的六价铬毒性极大，约为三价铬的100倍。六价铬主要以铬酸盐的形式存在。据估计，有80个不同行业的工人可能接触到六价铬。制革、纺织、印染、颜料和镀铬等行业都使用各种六价铬化合物。其他铬排放源包括燃料油和煤燃烧、不锈钢焊接、炼钢、水泥厂、工业油漆和涂料制造以及冷却塔。性质铬以铬酸盐（-CrO4）和重铬酸盐（-Cr2O7）的形式存在。它易溶于水，在水体中稳定，在厌氧条件下可还原为三价铬。三价铬和六价铬都对人体健康有害，并具有致癌性。 但六价铬的毒性较大，毒性比三价铬高100倍左右，而且更容易被人体吸收并在体内蓄积。

电镀废水等工业废水中的铬主要为六价化合物，需处理后方可排放。方法是在酸性条件下通过化学还原反应将其转化为三价铬，或采用离子交换法去除。我国规定饮用水和地表水中六价铬的最高允许浓度为0.05mg/L；工业废水中六价铬及其化合物的最高允许排放浓度为0.5mg/L。危害六价铬为吞服毒/吸入剧毒物质，皮肤接触可能引起过敏；更可能造成遗传基因缺陷，吸入可能致癌，对环境具有持久危害。六价铬易被人体吸收，可通过消化道、呼吸道、皮肤和黏膜进入人体。 呼吸含有不同浓度铬酐的空气时，均有不同程度的声音嘶哑和鼻黏膜萎缩，严重者还可引起鼻中隔穿孔、支气管扩张。经消化道侵入时，可引起呕吐、腹痛等症状，经皮肤侵入时，会引起皮炎、湿疹等。六价铬化合物在体内具有致癌性，并可引起许多其他健康问题。例如吸入某些较高浓度的六价铬化合物，可引起流鼻涕、打喷嚏、瘙痒、鼻出血、溃疡及鼻中隔穿孔等症状。过量（超过10ppm）的六价铬对水生生物有致死性。实验证明，受污染的饮用水中的六价铬可致癌。 动物饮用了含有六价铬的水后，六价铬会被体内很多组织器官的细胞吸收。皮革中残留的六价铬可经皮肤、呼吸道吸收，对胃肠道、肝肾功能造成损害，还可能对眼睛造成损害，引起视网膜出血、视神经萎缩等。

处理方案1、硫酸亚铁法废水在反应池中用硫酸调至酸性（可省略），加入FeSO4溶液将六价铬还原为三价铬，然后加石灰乳调节pH值至8-9，进入沉淀池进行沉淀分离，上清液达到排放标准后外排重复使用。流程图： 处理方案2、亚硫酸氢钠法 亚硫酸氢钠法处理含铬废水，可设在单独的废水处理池中，也可以设在铬化池后的池中，处理的基本工艺流程如下： 处理方案 处理反应如下： Cr2O7-2+3HSO3-+5H+2Cr3++3SO4-2+4H2O 先将废水酸化，调节pH值至2.5-3。 亚硫酸氢钠的投加量一般可按照六价铬离子与亚硫酸氢钠的重量比1：3.5-1：5来添加，将亚硫酸氢钠与废水混合反应均匀后，调节pH为6.7-7.0，生成氢氧化铬沉淀。W=/CR用槽法处理含铬废水时，铬化槽后的清洗槽有效容积不仅要满足工件的槽体尺寸要求，可按照下式计算：式中W为化学清洗槽有效容积(L)；d为单位面积运出槽液量(L/dm2)；Co为回收槽溶液中六价铬离子含量(g/L)；F为单位时间内清洗掉镀件的面积(dm2/h)；T为使用周期，以亚硫酸氢钠为还原剂时，使用周期不宜超过72小时； M为还原1g六价铬离子所需的亚硫酸钠3.0g-3.5g；GR为化学清洗液中还原剂含量。

处理方案3、铁粉或铁屑法在酸性含铬废水中加入铁粉或铁屑，铁粉或铁屑溶解生成二价铁离子，利用还原作用将六价铬还原为三价铬，用碱中和生成氢氧化铬和氢氧化铁沉淀。铁粉或铁屑需在酸性介质中发生氧化还原反应，电镀废水处理前必须酸化。采用化学还原法处理含铬废水，无论废水量多少，铬浓度多少，都能处理得比较彻底，操作管理也比较简单方便，应用广泛。碱化一般用石灰，但渣量较多。采用氢氧化钠或碳酸钠，产生的污泥较少，价格昂贵，生成的氢氧化铬具有胶凝性，不易过滤分离，一般采用污泥干化法或压滤机或离心机脱水。 化学还原法中酸化、氧化还原、碱化、除渣等工序手工操作，劳动强度大，药剂投入量难控制。全自动化化学法处理含铬废水，采用微机控制，具有自动补水、自动加药、自动排水等控制系统，可自动监测处理过程中废水的pH值和ORP(氧化还原)值，不仅减轻操作劳动强度、节省化工原料消耗，而且处理效果可靠，环境效益和经济效益明显。处理方案4、抗铬机处理法含铬废水在直流电解作用下，铁电极溶解生成二价铁离子，在酸性条件下Fe2+将Cr6+还原为Cr3+，与碱中和，Cr3+在碱性条件下生成氢氧化物沉淀，沉淀经过滤后除去。 组选方案：亚硫酸氢钠还原法Cr（VI）无论在酸性还是碱性条件下，总是以稳定的铬酸根离子状态存在。

因此可按下列公式将Cr(VI)还原为Cr(III)，再经中和生成不溶性Cr(OH)3沉淀而除去。 ++→2Cr2(SO4)3++10H2O………(1)Cr2(SO4)3+6NaOH→2Cr(OH)3↓+………(2) 式（1）的还原反应中，若pH值在3以下，则反应在短时间内完成。式（2）的中和反应pH值若在7.5～8.5范围内进行，则Cr(III)会以Cr(OH)3形式析出。 工艺流程及工艺特点： 优点：硫酸亚铁法处理前不需要调节pH，效率高，更适合大量废水的连续处理，产泥量少。 缺点：亚硫酸氢钠法处理时间较长，操作较复杂，适用于小型电镀厂，需定期处理。