电镀含铬废水电解处理工艺流程图及处理方法解析

电镀含铬废水电解处理工艺流程图及处理方法解析

电镀含铬废水电解处理工艺流程图 电镀含铬废水中的铬有两种形式：C 6+和C 3+，其中C 6+毒性最大。含铬废水的处理方法很多，常用的有化学法、电解法、离子交换法等。化学电镀废水中的六价铬主要以CrO2-和CO2-的形式存在，六价铬42 7在酸性条件下主要以CO 2的形式存在，在碱性条件下以CrO 2-的形式存在。六价铬在酸性条件下的还原速度应较快，一般要求pH<4，pH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。还原后C（OH）中C3+析出的最佳pH值为7~9，因此应对铬还原后的废水进行中和。3 （1）亚硫酸盐还原法 目前，电镀厂含铬废水的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：4H CrO + +3H SO = 2C （SO） + 3Na SO +10H O2 43 2 4 2 4 3 2 422H CrO +3Na SO + 3H SO = C （SO） + 3Na SO +5HO2 4 2 3 2 4 2 4 3 2 4 2 还原后，将NaOH中和至pH=7~8，使Cr3+生成C（OH）3析出。

亚硫酸盐还原法的工艺参数控制如下：（1）废水中六价铬的浓度一般控制在100~/L;（2）废水pH值为2.5~3 （3）还原剂的理论用量为（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=4：12-进料比不宜过大，否则不仅会浪费药剂，还可能产生[C（OH）SO]，不能沉淀;22 3 （4）还原反应时间约30min;（5）氢氧化铬沉淀的pH控制在7~8，沉淀剂可为石灰、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：硫酸亚铁还原法是一种成熟而古老的含铬废水处理方法。由于化学品来源容易，如果使用钢铁酸洗废料中的硫酸亚铁，成本低，除铬效果也很好。硫酸亚铁主要是亚铁离子起还原作用，在酸性条件下（pH=2~3），其还原反应为：H C O+6FeSO+6H SO=C（SO）+3Fe（SO）+7H O2 2 74 2 4 2 4 3 2 4 3 2 用硫酸亚铁还原六价铬，最终废水中同时含有C 3+和Fe3+， 所以在中和析出时，C3+和Fe3+一起沉淀，得到的污泥是铬和氢氧化铁的混合污泥，产生的污泥量大，缺乏回收价值是该方法最大的缺点。

主要工艺参数如下：（1）废水六价铬浓度为50~100mg/L;（2）还原过程中废水pH=1~3;（3）还原剂的用量一般控制在C 6+∶FeSO·7H O=1 ∶25~304 2 （4）反应时间不少于30min; （5）中和沉淀物的pH值控制在7~9 （3）铁氧体法本质上是硫酸亚铁法的演进发展，其特点是加入亚铁盐还原六价铬， 调节pH沉淀后，需要加热至60~80°C，长时间曝气充氧。形成的铬铁氧体沉淀物属于尖晶石结构，其中C3+占据Fe3+位置的一部分，其他二价金属阳离子占据Fe2+位置的一部分，即进入铁氧体的晶格。进入晶格的三价铬离子极其稳定，在自然条件或酸碱条件下不被水浸出，因此不会造成二次污染，从而便于污泥的处置。铁氧体法的工艺条件如下：（1）硫酸亚铁的FeSO·7H O∶CrO=16∶1;4 23 （2）用NaOH沉淀，pH=8~9;（3）加热温度应控制在60~80°C以内，不得超过80°C;（4）压缩空气曝气，包括充氧和搅拌。 （4）化学还原气浮分离法 含铬废水的气浮处理实际上是在固液分离法中发展起来的化学还原法，硫酸亚铁还原气浮法主要是利用Fe（OH）凝胶的强吸附能力，吸附废水中其他氢氧化物和氧33种化合物，包括Cr（OH）沉淀形成共絮凝体， 可以有效地被气泡携带并漂浮以去除。

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。既能去除重金属氢氧化物，又能同时去除其他悬浮物、乳化油、表面活性剂等，全过程可连续处理，管理更方便，操作可自动化。 （5）肼水合还原法NH·在中性或微碱性条件下，HO能迅速还原六价铬，生成氢氧化铬沉淀。2 4 24CrO +3NH =4Cr （OH）+3N3 2 43 2 本法可处理镀铬生产线第二回收罐带出的含铬废水，也可处理铬酸盐钝化过程中产生的含铬漂洗水。水合肼还原法产生的污泥用量少，铬含量高，便于回收利用。特别是在中性或微碱性条件下处理含铬废水不引入中性盐，明显改善了排放废水的水质。水合肼法处理含铬钝化废水时，还可以同时去除Z、Cd、Fe、Ni等重金属。2、含铬废水的电解电解还原处理是以铁板为阳极，铁在电解过程中溶解形成亚铁离子，亚铁离子在酸性条件下将六价铬离子还原为三价铬离子。同时，由于氢气在阴极上的沉淀，废水3+3+的pH值逐渐升高，最后呈中性，Cr和Fe被氢氧化物析出并沉淀，达到废水净化的目的。含铬废水电解还原处理工艺参数：6+ （1）含铬废水Cr浓度为50~200mg/L;（2）废水的pH值≤6.5，一般废水中含铬在25~150mg/L之间，pH值为3.5~6.5，因此无需调节pH值;（3）温度影响不大，处理后水温上升约1~2°C。

电解还原法具有体积小、占地面积小、功耗低、管理方便、效果好等特点。缺点是铁板消耗较多，污泥中混有大量氢氧化铁，利用值低，需要妥善处理。3.离子交换法离子交换法是一种使用高分子合成树脂进行离子交换的方法。离子交换法处理含铬废水的应用是利用离子交换树脂选择性吸附废水中的六价铬，使六价铬与水分离，然后用试剂洗脱六价铬，进行必要的净化、富集浓缩和循环利用。这样，可以回收六价铬，部分水可以重复使用。但由于含铬废水、地面冲洗含铬废水等的钝化作用，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。该成分比铬冲洗水复杂得多。因此，离子交换法处理镀铬废水相对容易，处理其他含铬废水难度较大，虽然该方法在技术上具有独特性，在资源回收和闭路循环方面起着主导作用，但其投资成本大，经营管理复杂，一般中小企业难以适应。除上述三种处理方法外，是目前我国最常用的电镀含铬废水处理技术。早期还有钡盐法、活性炭法等，钡盐法已基本停产，近年来又出现了生物技术等，如处理含铬废水的生物法。1、生物法近年来，国内外已开始采用生物方法处理含铬废水。生物法是一种用于电镀废水处理的高科技生物技术，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SRB菌（硫酸盐还原菌）、SR系列复合功能菌、SR复合能量菌、脱硫孤菌、脱色芽孢杆菌（Bac.）、分支菌（a）、酵母菌、模糊假单胞菌、荧光假单胞菌、乳链球菌、阴沟肠杆菌、铬酸盐还原菌等，从过去的单一菌株到现在的多种菌株联合使用，使废水处理从现在到清洁， 无污染的处理道路。电镀废水与其他工业废弃物和人类粪便混合，以石灰为混凝剂，然后进行化学-混凝-沉积处理。研究表明，生物处理方法与活性污泥混合可除去Cr6+和Cr3+，NO3可氧化为NO3-。已用于埃及轻型汽车公司含铬废水的处理。电镀废水的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、共沉淀和pH值缓冲等作用。该方法操作简单，设备安全可靠，排放水用于耕作等用途;而且污泥量少，污泥中的金属被回收利用;实现了清洁生产，无污水和废渣排放。投资低、能耗低、运行成本低。2、膜分离法膜分离法采用选择性渗透膜作为分离介质，当膜两侧都有一定的驱动力（如压差、浓度差、电位差等）时，原料侧组分选择性地渗透膜，达到分离去除有害成分的目的。

目前，工业上比较成熟的工艺有电渗析、反渗透、超滤、液膜等。其他方法，如膜生物反应器和微滤，仍处于基础理论研究阶段，尚未在工业上应用。电渗析是利用离子交换膜在直流电场作用下的选择性渗透性，以电位差为驱动力，对废水进行净化。反渗透是通过溶剂在一定施加的压力下扩散而进行的分离。超滤也是一种膜工艺，其中溶质通过静压差分离。液膜包括非载体液膜、载体液膜、浸渍液膜等。当液膜分散在电镀废水中时，流载体选择性地在膜相界面处与重金属离子络合，然后在液膜中扩散，在膜界面处解连，重金属离子进入膜相进行富集，流体返回膜相界面， 使该过程连续进行，废水得到净化。膜分离法的优点：能量转换率高，装置简单，操作方便，易于控制，分离效率高。但是，投资大，运行成本高，薄膜寿命短。主要用于回收高附加值物质，如黄金等。电镀工业中冲洗水的回收是电渗析在废液处理中的主要应用，水和金属离子可以充分循环利用，整个过程可以在高温和较宽的pH条件下运行，回收液的浓度可以大大提高，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，工艺操作方便，设备简单，原料便宜易得。

还有非离子载体，如常用的中性胺（三辛胺），2%作为表面活性剂，六氯1,3-丁二烯（19%）和聚丁二烯（74%）的混合物作为溶剂，分离过程分为：萃取、反萃取等步骤。最近，微滤也被用于处理含重金属的废水，可以去除金属电镀等工业废水中的镉、铬等有毒重金属.3 黄原酸盐法 70年代，美国研制出新型不溶性重金属离子去除剂IS，使用方便，水处理成本低。IS不仅能去除多种重金属离子，而且在酸性条件下还原Cr6+为Cr3+，但稳定性较差。不溶性淀粉黄原酸盐对铬的去除效果好，去除率达99%，残留稳定，无二次污染。钟长庚等用秸秆代替淀粉制得秸秆黄原酸盐，并处理含铬废水，去除率高，易达排放标准。研究人员认为，秸秆黄原酸盐中铬的去除是黄原酸铬和氢氧化铬通过沉淀和吸附的共同作用，但黄原酸铬起着重要作用。该方法成本低，反应迅速，操作简单，无二次污染。4.光催化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的有机污染物。以半导体氧化物（ZnO/TiO2）为催化剂，利用太阳光光源对电镀含铬废水进行处理，在90mi阳光下（1182.5W/m2）将六价铬还原为三价铬，然后以氢氧化铬的形式去除三价铬，铬去除率达99%以上。

5罐侧循环化学冲洗技术由美国ERG/Lancy和英国Ef开发，因此也称为Lancy方法。在电镀生产线之后设置回收罐、化学循环漂洗罐和水循环漂洗罐，处理罐设在车间外。镀层件在化学循环漂洗槽中用低浓度还原剂（亚硫酸氢钠或水合肼）冲洗，使90%的带出液减少，然后镀层件进入水洗槽，化学漂洗液连续循环流回处理槽。碱沉淀系统在处理池内进行，其污泥排放周期很长。广州电器研究院研制出一种罐侧循环化学冲洗处理工艺，适用于各种电镀废水的三类系统，水回用率高达95%，用量少，污泥少，纯度高。有时，槽式侧循环和车间循环相结合.6 水泥基固化法处理中和废渣 对于暂时无法处理的有毒废物，可采用固化技术将有害危险物质转化为无害的最终处置方法。这样，可以避免废渣的有毒离子在自然条件下重新进入水体或土壤，造成二次污染。当然，这种处理后水泥固化砌块中六价铬的浸出率非常低。