含铬废水处理方法探讨：还原沉淀工艺的应用与优化

含铬废水处理方法探讨：还原沉淀工艺的应用与优化

・４２ ・Ｍａｙ２００７Ｅ le ct ro p la tin g ＆P o llu tio nc on tr o lVL ０ １． ２７Ｎ o． ３・Ｐｌｏｐｈａｅｒ ｔｒｅｉｅ・处理 ｃｏｎｄ ｃｏｎｄ ｚｉｅ ｘ ７ ０ ３ 处 理 部 首 先 和 首 先 ｅｒ ｎ ａ ｌ １ ２０ １３ Ｐｌｏｐｈａｅｒ ｔｒｅｉｅ ｉｅ t 和 首 先 和 首六价铬的处理通常采用还原沉淀法处理工艺，即先加入还原剂将六价铬还原为三价铬，再调节废水pH值，加入絮凝剂去除沉淀物。此方法工艺流程长，需消耗多种化学药剂，处理成本高。铁屑还原法又称内电解、零价铁法，利用电化学作用处理废水中的污染物铁碳微电池的吸附作用和填料的吸附作用以及其他各种协同作用。2]该工艺以废铁屑和活性炭或其他颗粒炭为原料，“以废治废”，已在石油、化工、印染、制药等行业得到应用。现将铁屑还原法技术应用于铜箔电镀含铬废水的处理，探讨其对铬的处理效果及反应机理。含废水进行勘探。

1 实验 1.1 实验材料 实验所用废水取自镀铬车间，经检测水样pH=2.5，Cr6+30mg/L，Cr3+3.０ｍｇ／Ｌ， Ｃ u “１０ ０ ｍ ｇ ／Ｌ ， Ｐ １． ０ｍ ｇ ／Ｌ 。铁屑取自学校工厂机械加工车间，为去除表面油膜、氧化膜，需分别在稀碱和稀酸中浸泡,然后烘干备用。活性炭需在实验所用废水中浸泡24 h,以避免其吸附效果受到影响。1.2实验方法采用静态实验待活性炭充分吸附饱和后，在2500 mL烧杯中按一定比例装入铁屑； 将废水调节pH值后倒入烧杯中，开启曝气设备进行反应，反应完成后倒出废水，调节pH值至中性，静置沉淀2h， 2 结果与讨论 2.1 正交试验设计 通过正交试验研究了各主要因素对铁屑还原法处理废水效果的影响顺序及最佳反应条件。选取的影响因素为pH值、曝气量、铁碳质量比、反应时间。从实验结果及分析可以看出，铁屑还原法对含铬废水处理效果良好，六价铬含量较高铬去除率及出水达标。影响处理效果的工艺因素优先顺序为：pH值、铁碳质量比、曝气量、反应时间。

考虑到pH值过低，对设备的防腐性能要求较高，导致投资增加，维护困难；停留时间过长，会导致设备体积增大，占地面积增加。综合考虑各因素,铁屑还原法处理废水的最佳条件为:pH值为4.0、曝气量为0.6L/min、铁碳质量比为2:1、反应时间为10min。2.2讨论反应机理 铸铁是铁和碳的合金，当其浸入废水中时，会形成无数微小的原电池，在铁屑中加入活性炭后，铸铁屑与碳粒接触，形成较大的原电池微原电池与大原电池共同形成电化学腐蚀池，使铁屑在微原电池与大原电池的作用下发生腐蚀，从而加速电化学反应，提高处理效果。因此，铁屑还原法就是基于Fe-C原电池原理的。 由于二者间电位差形成的电极反应，引发吸附、混凝、氧化还原、电子转移等综合效应，从而去除废水中的各种污染物，净化废水。主要反应在铁屑还原反应的两个电极分别为：阳极FeFe-2e-Fe2+（1）阴极C2H+ + 2e-2[Ｈ]-H2（2）02 + 2 H20 + 4e-2H20（3）02 + 4H+ + 4e -2H20(4)在含氧电解质溶液中，铁腐蚀最快，大量Fe2+进入溶液，不仅有效克服了阳极钝化，而且新生的Fe2+活性大，能与氧化剂发生反应在溶液中生成Fe3+具有良好的絮凝效果。6Fe2++Cr,0; 14H+ 2Cr3+ + 6Fe3+ +７ Ｈ ， ０ （ ５） 由于反应不断消耗H+，反应后期流出液pH值会升高，有利于金属离子在反应液中生成不溶性金属氢废水。