⑴ 處理含鉻(Cr)工業廢水的原理是將Cr2O2-7轉化為Cr3+,再將Cr3+轉化為沉澱.已知轉化過程中,廢水pH與Cr2
(1)操作1過濾所需儀器為玻璃棒、漏斗、燒杯、鐵架台(附鐵圈),故答案為:玻璃棒、漏斗、燒杯;
(2)由題給框圖之三可得:Fe2+過量,調節PH,產生Cr(OH)3、Fe(OH)3和Fe(OH)2三種沉澱物,故答案為:Cr(OH)3、Fe(OH)3和Fe(OH)2;
(3)根據廢水pH與Cr2O72-轉化為Cr3+的關系圖1可知:當pH<1時,Cr2O72-轉化為Cr3+的轉化率接近100%,故答案為:調節廢液pH<1;
(4)步驟②中電解要產生Fe2+,所以陽極的材料鐵,電極反應為:Fe-2e-=Fe2+,陰極溶液中的氫離子放電,電極反應式為:2H++2e-=H2↑;
Cr2O72-有較強氧化性,Fe2+有一定的還原性,在酸性介質中發生氧化還原反應,Cr2O72-在酸性條件下將Fe2+氧化為Fe3+,自身被還原為Cr3+,離子方程式為:Cr2O72-+14H++6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O;
故答案為:鐵棒;2H++2e-=H2↑;Cr2O72-+14H++6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O;
(5)Cr2O2-7具有強氧化性,能腐蝕鹼式滴定管的橡皮管,所以放在酸式滴定管中;
取上述溶液X20.00mL,調節pH後置於錐形瓶中,用濃度為0.0001mol/L的KI溶液滴定,至滴定終點時,用去KI溶液9.00mL.已知酸性條件下,I-被Cr2O2-7氧化為I2,
Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O,
1 6
n(Cr2O72-) 9×10-3L×0.0001mol/L
n(Cr2O72-)=1.5×10-7mol,
廢水1L中n(Cr2O72-)=1.5×10-7mol×50=7.5×10-6mol,廢水1L中n(
+6 |
Cr |
+6 |
Cr |
⑵ 通過沉澱-氧化法處理含鉻廢水,減少廢液排放對環境的污染,同時回收K2Cr2O7.實驗室對含鉻廢液(含有Cr3+
(1)配置一定物質的量濃度的溶液所需的玻璃儀器有:燒杯、玻璃棒、吸量管、容量瓶和膠頭滴管,故答案為:250mL容量瓶、膠頭滴管;
(2)由於含鉻廢液中含有少量的K2Cr2O7,抽濾時可用玻璃砂漏斗代替布氏漏斗,實驗時,當吸濾瓶中液面高度快達到支管口位置時,為防止液體進入其它裝置應該倒出部分液體,所以其操作方法是:拔掉吸濾瓶上的橡皮管,從吸濾瓶上口倒出溶液;
故答案為:玻璃砂漏斗,拔掉吸濾瓶上的橡皮管,從吸濾瓶上口倒出溶液;
(3)H2O2不穩定,受熱易分解,所以通過加熱來除去H2O2;K2Cr2O7在冷水中的溶解度較小,用少量冷水洗滌K2Cr2O7,能除去晶體表面殘留的雜質,還能減小K2Cr2O7的損耗;
故答案為:除去H2O2;除去晶體表面殘留的雜質,減小K2Cr2O7的損耗;
(4)根據表中數據可知溫度較高時K2Cr2O7的溶解度較大,其它物質的溶解度較小,蒸發濃縮使雜質轉化為固體析,溫度較高時K2Cr2O7不析出固體,所以要趁熱過濾;
故答案為:①蒸發濃縮; ②趁熱過濾;
(5)①由反應Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O;I2+2S2O32-=2I-+S4O62-可得反應的關系式為Cr2O72-~3I2~6S2O32-,根據關系式計算.
Cr2O72-~3I2~6S2O32-
1mol 3mol 6mol
n 0.2400×30×10-3mol
則250ml含重鉻酸鉀的物質的量為n=
0.2400×30×10?3 |
6 |
0.2400×30×10?3×10×294 |
6×4.000 |
⑶ 怎麼處理含鉻廢水
含鉻廢水的處來理方法如自下:
葯劑還原沉澱法,本原理是在酸性條件下向廢水中加入還原劑,將Cr6+還原成Cr3+,然後再加入石灰或氫氧化鈉,使其在鹼性條件下生成氫氧化鉻沉澱,從而去除鉻離子。可作為還原劑的有:SO2、FeSO4 、Na2SO3、NaHSO3、Fe等。
SO2還原法,其反應原理為3SO2 + Cr2O72- + 2H+ = Cr3+ + 3SO42- + H20
Cr3+ + 30H- = Cr(OH)3↓二氧化硫是有害氣體,對操作人員有影響,處理池需用通風沒備。
⑷ 含鉻廢水有關方程式
含鉻廢水中鉻一般以+6價形式存在,有強氧化性,可以用二價鐵、二內氧化硫等還原
H2Cr2O7+6FeSO4+6H2SO4=3Fe2(SO4)3+Cr2(SO4)3+7H20
2CrO42-+3SO2+4H+=2Cr3++2H2o+3SO42-
三價鉻與石灰乳容反應生成Cr(OH)3沉澱
Cr2(SO4)2+3Ca(OH)2=2Cr(OH)3+3CaSO4
⑸ 含鉻廢水處理有哪些好的處理方法
含鉻廢水處理常用方法
葯劑還原沉澱法
還原沉澱法是目前應用較為廣泛的含鉻廢水處理方法。基本原理是在酸性條件下向廢水中加入還原劑,將Cr6+還原成Cr3+,然後再加入石灰或氫氧化鈉,使其在鹼性條件下生成氫氧化鉻沉澱,從而去除鉻離子。可作為還原劑的有:SO2、FeSO4 、Na2SO3、NaHSO3、Fe等。還原沉澱法具有一次性投資小、運行費用低、處理效果好、操作管理簡便的優點,因而得到廣泛應用,但在採用此方法時,還原劑的選擇是至關重要的一個問題。
SO2還原法
二氧化硫還原法設備簡單、效果較好,處理後六價鉻含量可達到0.l mg/L 。但二氧化硫是有害氣體,對操作人員有影響,處理池需用通風沒備,另外對設備腐蝕性較大,不能直接回收鉻酸。煙道氣中的二氧化硫處理含鉻(VI)廢水,充分利用資源,以廢治廢,節約了處理成本,但也同樣存在以上的問題。
鐵氧體法
鐵氧體法實際上是硫酸亞鐵法的發展,向含鉻廢水中投加廢鐵粉或硫酸亞鐵時,Cr6+ 可被還原成Cr3+。再加熱、加鹼、通過空氣攪拌,便成為鐵氧體的組成部分,Cr3+轉化成類似尖晶石結構的鐵氧體晶體而沉澱。鐵氧體是指具有鐵離子、氧離子及其他金屬離子所組成的氧化物。
鐵氧體法不僅具有還原法的一般優點,還有其特點,即鉻污泥可製作磁體和半導體,這樣不但使鉻得以回收利用,又減少了二次污染的發生,出水水質好,能達到排放標准。但是,鐵氧體法也有試劑投量大,能耗較高,不能單獨回收有用金屬,處理成本較高的缺點。
鐵屑鐵粉處理法
鐵屑鐵粉由於原料易得,價格便宜,處理含鉻(VI)等重金屬廢水效果較好,但該法要消耗較多的酸(電鍍廠可用車間生產的廢酸),同時污泥量較大,鐵屑處理含鉻廢水有多種作用:(1)還原作用,由於鐵屑中含有雜質,它們與鐵的電位不同,鐵作為陽極溶解,給出電子成為二價鐵離子,電子轉移到陰極被Cr2O72-和H+接受成為Cr3+和H2 ,陰極生成的二價鐵離子叉將Cr2O72-還原;(2)置換作用,廢水中電位比鐵正的金屬離子與金屬鐵屑粉末發生置換作用;(3)凝聚作用,反應生成的氫氧化鐵本身就是一種凝聚劑,有利於最後氫氧化鉻等的沉降;(4)中和作用,由於反應中要消耗太量的酸,隨著反應進行PH值不斷升高,使Fe呈氫氧化鐵析出;(5)吸附作用,經X射線微量分析,在鐵粉表面可見到吸附的金屬,因此認為鐵粉具有吸附作用。
鋇鹽法
利用溶解積原理,向含鉻廢水中投加溶度積比鉻酸鋇大的鋇鹽或鋇的易溶化合物,使鉻酸根與鋇離子形成溶度積很小的鉻酸鋇沉澱而將鉻酸根除去。廢水中殘余Ba2+再通過石膏過濾,形成硫酸鋇沉澱,再利用微孔過濾器分離沉澱物。
鋇鹽法優點是工藝簡單,效果好,處理後的水可用於電鍍車間水洗工序,還可回收鉻酸,復生BaCO3;其缺點是過濾用的微孔塑料管加工比較復雜,容易阻塞,清洗不便,處理工藝流程較為復雜。
電解還原法
電解還原法是鐵陽極在直流電作用下,不斷溶解產生亞鐵離子,在酸性條件下,將Cr6+還原為Cr3+。
用電解法處理含鉻廢水,優點是效果穩定可靠,操作管理簡單,設備佔地面積小,廢水中的重金屬離子也能通過電解有所降低。缺點是耗電量較大,消耗鋼板,運行費用較高,沉渣綜合利用等問題有待進一步解決。
離子交換法
離子交換法是藉助於離子交換劑上的離子和水中的離子進行交換反應除去水中有害離子。目前在水處理中廣泛使用的是離子交換樹脂。對含鉻廢水先調pH值,沉澱一部分Cr3+後再行處理。將廢水通過H型陽離子交換樹脂層,使廢水中的陽離子交換成H+而變成相應的酸,然後再通過OH型陰離子交換成OH-,與留下的H+結合生成水。吸附飽和後的離子交換樹脂,用NaOH進行再生。
離子交換法的優點是處理效果好,廢水可回用,並可回收鉻酸。尤其適用於處理污染物濃度低、水量小、出水要求高的廢水。缺點是工藝較為復雜,且使用的樹脂不同,工藝也不同;一次投資較大,佔地面積大,運行費用高,材料成本高,因此對於水量很大的工業廢水,該法在經濟上不適用。
⑹ 高濃度含鉻廢水處理可以怎麼處理
電鍍含鉻廢水的鉻的存在形式有Cr6+和Cr3+兩種,其中以Cr6+的毒性最大。含鉻廢水的處理方法較多,常用的有電解法、化學法、離子交換法等。
1、電解法
電解還原處理含鉻廢水是利用鐵板作陽極,在電解過程中鐵溶解生成亞鐵離子,在酸性條件下,亞鐵離子將六價鉻離子還原成三價鉻離子。同時由於陰極上析出氫氣,使廢水pH逐漸上升,最後呈中性,此時Cr3+、Fe3+都以氫氧化物沉澱析出,達到廢水凈化的目的。
2、化學法
電鍍廢水中的六價鉻主要以CrO42-和Cr2O72--兩種形式存在,在酸性條件下,六價鉻主要以Cr2O72形式存在,鹼性條件下則以CrO42-形式存在。六價鉻的還原在酸性條件下反應較快,一般要求pH<4,通常控制pH2.5~3。常用的還原劑有:焦亞硫酸鈉、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、連二亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硫酸亞鐵、二氧化硫、水合肼、鐵屑鐵粉等。還原後Cr3+以Cr(OH)3沉澱的最佳pH為7~9,所以鉻還原以後的廢水應進行中和。
3、離子交換法
離子交換法是利用一種高分子合成樹脂進行離子交換的方法。應用離子交換法處理含鉻廢水是使用離子交換樹脂對廢水中六價鉻進行選擇性吸附,使六價鉻與水分離,然後再用試劑將六價鉻洗脫下來,進行必要的凈化,富集濃縮後回收利用。用這種方法可以回收六價鉻、回用部分水。但由於鈍化含鉻廢水、地面沖洗含鉻廢水等,除了含六價鉻外,還含大量的其他重金屬陽離子以及多種酸根陰離子。組分比鍍鉻漂洗水復雜得多。因而離子交換法處理鍍鉻廢水比較容易,而處理其他含鉻廢水比較困難,雖然該方法在技術上有獨特之處,在資源回收和閉路循環方面發揮了主導作用,但其投資費用大、操作管理復雜,一般的中小型企業難於適應。
⑺ 電鍍含鉻廢水處理的工藝特徵是什麼
電鍍含鉻廢水處理的工藝特徵是質量好電鍍含鉻廢水處理的工藝特徵是質量好
⑻ 含鉻廢水本實驗中各步驟發生了哪些化學反應
1.葯劑還原沉澱法
還原沉澱法是目前應用較為廣泛的含鉻廢水處理方法。基本原理內是在酸性條件下向廢容水中加入還原劑,將Cr6+還原成Cr3+,然後再加入石灰或氫氧化鈉,使其在鹼性條件下生成氫氧化鉻沉澱,從而去除鉻離子。可作為還原劑的有:SO2、FeSO4 、Na2SO3、NaHSO3、Fe等。還原沉澱法具有一次性投資小、運行費用低、處理效果好、操作管理簡便的優點,因而得到廣泛應用,但在採用此方法時,還原劑的選擇是至關重要的一個問題。
2.SO2還原法
2.1 二氧化硫還原法設備簡單、效果較好,處理後六價鉻含量可達到0.l mg/L 。但二氧化硫是有害氣體,對操作人員有影響,處理池需用通風沒備,另外對設備腐蝕性較大,不能直接回收鉻酸。煙道氣中的二氧化硫處理含鉻(VI)廢水,充分利用資源,以廢治廢,節約了處理成本,但也同樣存在以上的問題。其反應原理為:
3SO2 + Cr2O72- + 2H+ = Cr3+ + 3SO42- + H20
Cr3+ + 30H- = Cr(OH)3↓
⑼ 含鉻廢水如何處理
一般我們的客戶用我們的杜笙A-21S樹脂吸附六價鉻,然後用氫氧化鈉洗脫六價鉻,洗脫液經內陽樹脂除鈉離子後就容成了鉻酸溶液了,可以返回補充鍍液。
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⑽ 電鍍含鉻廢水處理有幾個方法
電鍍含鉻廢水的鉻的存在形式有Cr6+和Cr3+兩種,其中以Cr6+的毒性最大。含鉻廢水的處理方法較多,常用的有電解法、化學法、離子交換法等。
工具/原料
亞硫酸鹽
硫酸亞鐵
方法/步驟
電解法
電解還原處理含鉻廢水是利用鐵板作陽極,在電解過程中鐵溶解生成亞鐵離子,在酸性條件下,亞鐵離子將六價鉻離子還原成三價鉻離子。同時由於陰極上析出氫氣,使廢水pH逐漸上升,最後呈中性,此時Cr3+、Fe3+都以氫氧化物沉澱析出,達到廢水凈化的目的。
電解還原處理含鉻廢水的工藝參數:
① 含鉻廢水Cr6+濃度為50~200mg/L;
② 廢水pH≤6.5,一般含鉻25~150mg/L之間的廢水,pH值為3.5~6.5,故不需調節pH值;
③ 溫度影響不大,一般處理後水溫約上升1~2℃。
電解還原法具有體積小、佔地少、耗電低、管理方便、效果好等特點。缺點是鐵板耗量較多,污泥中混有大量的氫氧化鐵,利用價值低,需妥善處理。
化學法
電鍍廢水中的六價鉻主要以CrO42-和Cr2O72--兩種形式存在,在酸性條件下,六價鉻主要以Cr2O72形式存在,鹼性條件下則以CrO42-形式存在。六價鉻的還原在酸性條件下反應較快,一般要求pH<4,通常控制pH2.5~3。常用的還原劑有:焦亞硫酸鈉、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、連二亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硫酸亞鐵、二氧化硫、水合肼、鐵屑鐵粉等。還原後Cr3+以Cr(OH)3沉澱的最佳pH為7~9,所以鉻還原以後的廢水應進行中和。
(1)亞硫酸鹽還原法
目前電鍍廠含鉻廢水化學還原處理常用亞硫酸氫鈉或亞硫酸鈉作為還原劑,有時也用焦磷酸鈉,六價鉻與還原劑亞硫酸氫鈉發生反應:
4H2CrO4+6NaHSO3+3H2SO4=2Cr2(SO4)3+3Na2SO4+10H2O
2H2CrO4+3Na2SO3+3H2SO4= Cr2(SO4)3+3Na2SO4+5H2O
還原後用NaOH中和至pH=7~8,使Cr3+生成Cr(OH)3沉澱。
採用亞硫酸鹽還原法的工藝參數控制如下:
① 廢水中六價鉻濃度一般控制在100~1000mg/L;
② 廢水pH為2.5~3
③ 還原劑的理論用量為(重量比):亞硫酸氫鈉∶六價鉻=4∶1
焦亞硫酸鈉∶六價鉻=3∶1
亞硫酸鈉∶六價鉻=4∶1
投料比不應過大,否則既浪費葯劑,也可能生成[Cr2(OH)2SO3]2-而沉澱不下來;
④ 還原反應時間約為30min;
⑤ 氫氧化鉻沉澱pH控制在7~8,沉澱劑可用石灰、碳酸鈉或氫氧化鈉,可根據實際情況選用。
(2)硫酸亞鐵還原法
硫酸亞鐵還原法處理含鉻廢水是一種成熟的較老的處理方法。由於葯劑來源容易,若使用鋼鐵酸洗廢液的硫酸亞鐵時,成本較低,除鉻效果也很好。硫酸亞鐵中主要是亞鐵離子起還原作用,在酸性條件下(pH=2~3),其還原反應為:
H2Cr2O7+6FeSO4+6H2SO4=Cr2(SO4)3+3Fe 2(SO4)3+7H2O
用硫酸亞鐵還原六價鉻,最終廢水中同時含有Cr3+和Fe3+,所以中和沉澱時Cr3+和Fe3+一起沉澱,所得到的污泥是鉻與鐵氫氧化物的混合污泥,產生的污泥量大,且沒有回收價值,這是本法的最大缺點。其主要工藝參數為:
① 廢水的六價鉻濃度為50~100mg/L;
② 還原時廢水的pH=1~3;
③ 還原劑用量一般控制在Cr6+∶ FeSO4·7H2O=1∶25~30
④ 反應時間不小於30min
⑤ 中和沉澱的pH控制在7~9
(3)鐵氧體法
鐵氧體法實質上是硫酸亞鐵法的演變與發展,其特點是投加亞鐵鹽還原六價鉻,調節pH沉澱後,需要加熱至60~80℃,並較長時間的曝氣充氧。形成的鉻鐵氧體沉澱屬尖晶石結構,Cr3+占據部分Fe3+位置,其他二價金屬陽離子占據了部分Fe2+的位置,即進入鐵氧體的晶格中。進入晶格的三價鉻離子極為穩定,在自然條件或酸性和鹼性條件都不為水所浸出,因而不會造成二次污染,從而便於污泥的處置。鐵氧體法的工藝條件為:
① 硫酸亞鐵投加量FeSO4·7H2O∶CrO3=16∶1;
② 加NaOH沉澱pH=8~9;
③ 加熱溫度控制在60~80℃之內,不宜超過80℃;
④ 壓縮空氣曝氣,既充氧又攪拌。
(4)化學還原氣浮分離法
氣浮法處理含鉻廢水實際是化學還原法在固液分離方法上的發展,硫酸亞鐵還原氣浮法主要是利用Fe(OH)3凝膠體的強吸附能力,吸附廢水中包括Cr(OH)3在內的其它氫氧化物沉澱,形成共絮體,這種共絮體能有效地被氣泡拈著並浮上去除。氣浮法固液分離技術適應性強,可處理鍍鉻廢水,也可處理含鉻鈍化廢水以及混合廢水,處理量大。不僅可去除重金屬氫氧化物,也可以同時去除其他懸浮物、乳化油、表面活性劑等,加上整個過程可以連續處理,管理較為方便,可以操作自動化。
(5)水合肼還原法
水合肼N2H4·H2O在中性或微鹼性條件下,能迅速地還原六價鉻並生成氫氧化鉻沉澱。
4CrO3+3N2H4=4Cr(OH)3+3N2
這種方法可以處理鍍鉻生產線第二回收槽帶出的含鉻廢水,也可以處理鉻酸鹽鈍化工藝中所產生的含鉻漂洗水。水合肼還原法產生的污泥量少,含鉻量高,便於回收利用。特別在中性或微鹼性條件處理含鉻廢水,不會引入中性鹽,顯然改善了排放廢水的水質。水合肼方法處理含鉻鈍化廢水時,Zn、Cd、Fe、Ni等重金屬也可同時去除。
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離子交換法
離子交換法是利用一種高分子合成樹脂進行離子交換的方法。應用離子交換法處理含鉻廢水是使用離子交換樹脂對廢水中六價鉻進行選擇性吸附,使六價鉻與水分離,然後再用試劑將六價鉻洗脫下來,進行必要的凈化,富集濃縮後回收利用。用這種方法可以回收六價鉻、回用部分水。但由於鈍化含鉻廢水、地面沖洗含鉻廢水等,除了含六價鉻外,還含大量的其他重金屬陽離子以及多種酸根陰離子。組分比鍍鉻漂洗水復雜得多。因而離子交換法處理鍍鉻廢水比較容易,而處理其他含鉻廢水比較困難,雖然該方法在技術上有獨特之處,在資源回收和閉路循環方面發揮了主導作用,但其投資費用大、操作管理復雜,一般的中小型企業難於適應。
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