电镀工业含铬废水处理方法综合比较及优缺点分析

电镀工业含铬废水处理方法综合比较及优缺点分析

电镀含铬废水处理综述

在日常学习和工作生活中，很多人都有过写论文的经历。论文是探索问题、进行学术研究的一种手段，相信写论文是很多人头疼的事情。下面是小编精心整理的一篇关于电镀含铬废水处理的论文，欢迎分享。

概括：

电镀行业处理含铬废水最常用的方法是还原法和电解法，这两种方法比较成熟，运行效果良好。近来，也有许多其他新方法被研究出来。本文对这些方法进行了全面的比较，并阐述了各自的优缺点。

关键词：

含铬废水处理及减排

据了解，电镀行业处理含铬废水最常用的方法是还原法和电解法，技术成熟，运行效果好。但近来也有不少其他方法被研究，综合比较会发现这些方法也各有优缺点，作为新方法，都有自己的借鉴之处。

查到的信息概括如下：

1.还原沉淀法

化学还原法是利用硫酸亚铁、亚硫酸盐、二氧化硫等还原剂将废水中的六价铬还原为三价铬离子，再加碱调节pH值，使三价铬形成氢氧化铬沉淀而被去除。此法设备投资和运行费用较低，主要用于间歇处理。

常用的处理工艺是在第一反应池中用硫酸调节废水pH值至2～3，然后加入还原剂，在下一反应池中用NaOH或Ca(OH)2调节pH值至7～8，生成Cr(OH)3沉淀，再加入混凝剂去除Cr(OH)3沉淀。改进后的工艺是直接在第一反应池中加入硫酸亚铁，用NaOH或Ca(OH)2调节pH值至7～8，生成Cr(OH)3沉淀，再加入混凝剂去除Cr(OH)3沉淀。采用该技术后，含铬废水日处理量为，废水中铬含量为10mg/l。该技术适用于含铬工业废水的处理。

一些报道还提到使用聚合氯化铝铁处理含铬电镀废水。聚合氯化铝铁综合了传统絮凝剂PAC和PFC的优点，形成的絮体体积大、重量重，沉降速度快，其出水色度优于聚合氯化铁，浊度去除效果和絮体沉降性能均优于聚合氯化铝。具体报道内容附在文章最后。

2.电解沉淀过滤

1. 工艺流程概述

电镀含铬废水首先经过筛网去除较大颗粒悬浮物后在重力作用下流至调节池，使水量、水质达到平衡，再由泵提升至电解槽进行电解。电解过程中，阳极铁板溶解为亚铁离子，在酸性条件下，亚铁离子将六价铬离子还原为三价铬离子。同时由于阴极板上有氢气的析出，废水的pH值逐渐升高，最后趋于中性，此时Cr3+、Fe3+以氢氧化物形式析出。电解后的出水首先经过初沉池，然后连续经过（废水由上而下）两级沉淀过滤池。第一级滤池内有填料：木炭、焦炭、矿渣；第二级滤池内有填料：无烟煤、石英砂。 污水中的沉淀物经滤池填料过滤吸附后，出水流入排水检查井，经泵送入循环水池作为冷却水，过滤所用的木炭、焦炭、无烟煤、炉渣等定期收集后送至锅炉房焚烧。

2.主要设备

调节池1个；初沉池1个、沉淀滤池2个；循环水池1个；动力控制柜、电解槽、电解电源、电解电压各1套；水泵5台。

3.结果与分析

某电镀厂电镀废水处理设备在正常运行情况下，在不同时间间隔多次取样。

采用电解沉淀过滤工艺对含铬电镀废水进行处理后全部回用，滤池内填料定期集中送入锅炉房混合燃烧，达到综合治理含铬电镀废水的目的。

该处理工艺虽然可靠、操作简单，但仍需注意以下几个方面：

a) 需要定期更换板；

b) 在某些酸性介质中，氢氧化铬可能会重新溶解；

c)沉淀池、过滤池内的填料必须定期处理，并彻底焚烧，否则会造成二次污染。因此，加强处理设施的管理非常重要。

4。结论

1）该处理工艺能彻底处理电镀含铬废水，滤池内填料定期均匀处理，不会造成二次污染，处理后的清水全部回用，可节约水资源，经济效益明显。

2）该工艺投资小、技术成熟、运行稳定可靠、操作方便、易于管理，适​​用于不同规模的电镀生产企业。

3.国内外其他含铬废水处理方法研究进展

1.1 生物学方法

含铬废水的生物处理近年来在国内外都已开始起步。生物处理是处理电镀废水的高科技生物技术，适用于大、中、小型电镀厂的废水处理，实用价值大，易于推广。国内外已对SRB菌(硫酸盐还原菌)[1]、SR系列复合功能菌[2]、SR复合能量菌[3]、脱硫菌[4]、脱色菌(Bac.)、分枝菌[5]、酵母菌[6]、褐藻假单胞菌、荧光假单胞菌[7]、乳酸链球菌、阴沟肠杆菌、铬酸盐还原菌[8]等进行了研究。从过去的单一菌种到现在的多菌种联合使用，废水处理走向了清洁、无污染的处理道路。 电镀废水与其他工业废水、人类粪便混合，以石灰为混凝剂，然后进行化学-混凝-沉淀处理。研究表明，混合活性污泥的生物处理方法可以去除Cr6+和Cr3+，并将NO3氧化为NO3-。它已被用于处理含铬废水[9]。

电镀废水生物处理技术依靠人工培养的功能菌，具有静电吸附、酶催化转化、络合、絮凝、包裹共沉淀、pH缓冲等作用。该方法操作简单，设备安全可靠，排放水用于细菌培养等用途；污泥量少，污泥中金属回收利用；实现清洁生产，无污水、废渣排放。投资少，能耗低，运行费用低。

1.2 膜分离法

膜分离是采用选择性渗透的膜作为分离介质，当膜两侧有一定的推动力（如压力差、浓度差、电位差等）时，原料侧的组分选择性地透过膜，达到分离去除有害组分的目的。目前工业上应用较成熟的工艺有电渗析、反渗透、超滤和液膜等，其他方法如膜生物反应器、微滤等尚处于基础理论研究阶段，尚未在工业上应用。电渗析是在直流电场作用下，利用离子交换膜的选择渗透性，以电位差为推动力，净化废水的方法。反渗透是在一定的外压下，通过溶剂的扩散实现分离的方法。超滤也是在静压差推动下进行溶质分离的膜过程。液膜包括无载体液膜、有载体液膜和浸渍液膜。 当液膜分散在电镀废水中时，移动载体在膜外相界面选择性地络合重金属离子，然后在液膜中扩散，在膜内界面解络合，重金属离子进入膜内相富集。移动载体又回到膜外相界面，此过程继续进行，废水得到净化。膜分离的优点：能量转化率高、装置简单、操作方便、容易控制、分离效率高。但投资大，运行费用高，膜的寿命短。主要用于回收高附加值物质，如金等。

电镀工业漂洗水的回收是电渗析在废水处理中的主要应用，水和金属离子可充分回收利用，整个过程可在高温和较宽的pH值下操作，回收液浓度可大大提高，缺点是只能用于回收离子组分。液膜法处理含铬废水，离子载体为TBP(磷酸三丁酯)，为膜稳定剂，该工艺操作简便，设备简单，原料廉价易得。也有非离子载体，常用的有中性胺(三辛胺)，以2%为表面活性剂，以六氯-1,3-丁二烯(19%)和聚丁二烯(74%)的混合物为溶剂。分离过程分为：萃取、反萃取等步骤[10，11]。 最近，微滤也被用于处理含重金属废水，可以去除金属电镀等工业废水中的镉、铬等有毒重金属[12, 13]。

1.3 黄药法

20世纪70年代，美国开发了一种新型不溶性重金属离子去除剂ISX[14-16]，该剂使用方便，水处理费用低廉。ISX不仅能去除多种重金属离子，在酸性条件下还能将Cr6+还原为Cr3+，但其稳定性较差。不溶性淀粉黄药[17]去除铬的效果很好，去除率​​>99%，且残渣稳定，不会造成二次污染。钟长庚[18，19]等人用秸秆代替淀粉制成秸秆黄药处理含铬废水，铬去除率高，易达标排放。研究者认为，秸秆黄药去除铬是黄药铬盐和氢氧化铬通过沉淀和吸附共同作用的结果，但黄药铬盐起主要作用。 该方法成本低、反应快速、操作简单、无二次污染。

1.4 光催化法[20, 21]

光催化是近年来在水中污染物处理中发展迅速的一种新方法，特别是利用半导体作为催化剂处理水中有机污染物的报道较多。利用半导体氧化物（ZnO/TiO2）作为催化剂，以太阳光作为光源处理电镀含铬废水，经太阳光照射90分钟（1182.5W/m2）后，六价铬被还原为三价铬，然后三价铬以氢氧化铬的形式被除去，铬的去除率可达99%以上。

1.5 槽边循环化学冲洗

该技术是由英国Ef公司开发的，所以又称朗西法。它是在电镀生产线后设置回收池、化学循环漂洗池和水循环漂洗池，处理池设置在车间外。在化学循环漂洗池中用低浓度的还原剂(亚硫酸氢钠或水合肼)对镀件进行漂洗，使带出液还原90%，然后镀件进入水漂洗池，化学漂洗后的溶液不断流回处理池，不断循环。处理池内进行碱沉淀，其污泥排放周期很长[22]。广州电气科学研究院开发了三种适用于各种电镀废水的池边循环化学漂洗处理工艺，水回用率高达95%，具有药剂用量少、污泥少、纯度高的优点。 有时也将罐边循环与车间循环相结合[23]。

1.6 水泥基固化法处理中和废渣[24]

对于暂时无法处理的有毒废弃物，可以采用固化技术，将有害的危险物质转化为无害物质，作为最终处置手段。这样可以避免废渣中的有毒离子在自然条件下再次进入水体或土壤，造成二次污染。当然，这样处理后的水泥固化块中六价铬的浸出率很低。

2、电镀含铬废液、污泥的综合利用

由于电镀含铬老化废液有害物质含量高，成分复杂，因此各类废液应单独处理，分类后再综合利用。对于含磷酸的锌钝化液、铜钝化液、铝电解抛光液，需用酸碱调节pH值；对于阴离子交换树脂，只需转化为即可。

2.1 利用铬泥生产铬钠[25]

在高温碱性介质中，三价铬可被空气氧化，同时污泥中含有的铁和锌被转化成相应的可溶性盐。碱熔体用水浸出时，大部分铁被分解成Fe(OH)3沉淀而被除去。滤液酸化至pH

2.2 铬黄的生产[26]

用纯碱作沉淀剂除去电镀废液中的杂质金属离子，再用净化后的电镀废液代替部分铬酸钠，生产铅铬黄。将饱和液加入电镀液后，调节pH为8.5-9.5。过滤，滤液备用。在碱性条件下，滤渣中的Cr3+用H2O2氧化为Cr6+，然后过滤，将滤液与上述滤液混合。滤液与硝酸铅溶液和添加剂在50-60℃下反应1h，再过滤、洗涤，除去氯化物、硫酸盐等可溶性杂质，经干燥、粉碎，即得成品铅铬黄。利用电镀废液生产铅铬黄，不仅解决了污染问题，而且回收了电镀废液中的铬。 估算每年处理电镀废液200t，回收铬酸钠18t，年可创收入4万多元，效益十分可观。

2.3 液体铬鞣剂及皮革鞣剂碱式硫酸铬的生产[27, 28]

含铬废水先用氢氧化钠处理，除去金属离子杂质，pH控制在5.5-6.0，然后过滤，滤液备用，污泥用铁酸盐处理，进行无害化处理，再向滤液中加入还原剂葡萄糖，还原为Cr(OH)SO4，在100℃下进一步聚合，在碱度为40%时，分子式为4Cr(OH)3.3Cr2(SO4)3，即为铬鞣剂。这就是利用电镀含铬废水生产液体铬鞣剂，如果每天生产5吨液体铬鞣剂，每天可获利6000元以上。可见利用含铬废水生产铬鞣剂的经济效益十分显著。 此外，含铬污泥还可与碳粉混合，高温煅烧生成金属铬[29]。由于含铬污泥是电镀车间污泥的主要类型，因此污泥的回收利用根据不同的电镀处理方法而有所不同[30]。电解污泥：

（1）作为中温变换催化剂的原料；

（2）制造铁铬红颜料的原料。

化学污泥：

(1)回收氢氧化铬；

（2）回收三氧化铬抛光膏。铁氧体污泥可作为磁性材料等的原料。

3. 结论

以上介绍的含铬废水的处理方法及资源利用，有的已经实现工业化，有的还处于实验室基础研究阶段。实际使用中不一定局限于上述几种处理方法，也可以将上述几种处理方法联合使用。从环境保护的角度考虑，人们将抛弃传统的化学方法，而选择微生物法、膜分​​离法等。微生物法将代表21世纪电镀含铬废水处理方法的发展趋势。可以预见，在不久的将来，微生物法将得到更加广泛的应用。

【电镀含铬废水处理数据汇总】相关文章：

电镀含氟废水处理工艺改进01-18

电解还原方法处理含铬废水01-18

改性粉煤灰处理含铬废水的研究

集成电路行业含氟废水处理项目01-18

电镀电流参数在线测量01-18

X射线荧光光谱法测定含铬非晶态耐火材料06-05

化学技术在废水处理中的实际应用论文12-30

高压脉冲电凝聚处理电镀废水的方法

生物矿化针铁矿对铬的吸附机理研究

施加电压对铬污染土壤电动修复的影响