鐵氧體法處理含鉻廢水實驗報告思考題

⑴ 鐵氧體法處理含鉻廢水為什麼調節溶液的ph為8

三價鉻的氫氧化物是雙性化合物（和氫氧化鋁差不多），ph太低，沉澱不充分，ph太高，Cr（OH）3又會溶解。因此ph要控制好，理論上要控制在8-9，沉澱效果最好，處理效果也最好
本答案來自環保通，僅供參考

⑵ 鐵氧體處理含鉻廢水為什麼要加過氧化氫

其實是起到氧化金屬離子的作用。
加入少量的H2O2使部分Fe2+氧化為版Fe3+，當二權者的氫氧化物的比例為1:2左右時，可生
成組成類似於Fe3O4·xH2O的磁性氧化物（鐵氧體），其組成可寫成Fe2+·Fe3+「Fe3O4」·xH2O，其中部分Fe3+可以被Cr3+取代，使Cr3+成為鐵氧體的組分而沉澱出來，反應原理可表示為： Fe3++ Fe2+ +Cr3+ +OH- →Fe2+· Fe3+「Fe（1-y）3+Cry3+O4」·xH2O(s)

⑶ 工業含鉻（Cr）廢水的處理原理是將Cr2O72-轉化為Cr3+，再將Cr3+轉化為沉澱．廢水pH與Cr2O72-轉化為Cr3+的

（）根據廢水pH與Cr₂O₇^2-轉化為Cr³⁺的關系圖1可知：當pH為1時，Cr₂O₇^2-轉化為Cr³⁺的轉化率接近100%，
故答案為：調節pH為1左右；
（2）亞鐵離子與Cr₂O₇^2-發生氧化還原反應被還原為Cr³⁺，在電解池中，陽極是活潑金屬電極時，則電極本身失去電子，所以須用Fe做電極進行電解，陽極發生Fe-2e^-=Fe²⁺，與電源正極相連的為陽極，
故答案為：正；
（3）在電解池中，陽極是活潑金屬鐵電極時，則電極本身失去電子，即Fe-2e^-=Fe²⁺，重鉻酸根具有強氧化性，能將生成的亞鐵離子氧化為三價，即6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O，陰極，根據放電順序陰極上是電解質中氫離子得電子的反應，即2H⁺+2e=H₂↑，所以陰極區產生沉澱，Fe³⁺+3OH^-═Fe（OH）₃↓，Cr³⁺+3OH^-═Cr（OH）₃↓，
故答案為：陰極區產生沉澱；
（4）由氫氧化鐵和氫氧化鉻沉澱的pH表可知，氫氧化鐵完全沉澱pH應控制在4.1，氫氧化鉻完全沉澱pH應控制在5.6，調節電解液的pH至8左右，目的使溶液中的Fe³⁺、Cr³⁺全部轉化為氫氧化物沉澱，
故答案為：使溶液中的Fe³⁺、Cr³⁺全部轉化為氫氧化物沉澱；
（5）廢水200.00mL，調節pH=1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，Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺=2Cr³⁺+3I₂+7H₂O，
1 6
n（Cr₂O₇^2-）9×10^-3L×0.0001mol/L n（Cr₂O₇^2-）=1.5×10^-7mol，廢水1L中n（Cr₂O₇^2-）=7.5×10^-7mol，廢水1L中n（

+6

Cr

）=1.5×10^-6mol，電解後的廢水中

+6

Cr

含量=1.5×10^-6mol×52g/mol=0.0780mg/L，符合國家排放標准為

+6

Cr

含量≤0.1000mg/L，
故答案為：符合；

⑷ 含鉻廢水主要含Cr2O72-，目前處理方法有沉澱法、鐵氧體法、電解法等．一種改進的鐵氧體法（GT-鐵氧體法）

（1）²⁺具有還原性，可與Cr₂O₇^2-+發生氧化還原反應生成Fe³⁺和Cr³⁺，
反應的離子方程式為6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O，
故答案為：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O；
（2）設廢水中含Cr₂O₇^2-為cmol，進入還原塔（鐵屑）的廢水約為總廢水量為x，則進入反應塔的Cr₂O₇^2-為xc，未進入的Cr₂O₇^2-為c-xc，鐵與鉻的物質的量之比為20：1，所以氯化鐵的物質的量為40c，進入反應塔的氯化鐵為40xc，未進入的為40（c-xc），
在反應塔中發生反應：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺
40xc 60xc
6Fe²⁺～Cr₂O₇^2-～6Fe³⁺
6c c 6c
保證反應池中加鹼前Fe³⁺與Fe²⁺的比值為2：1，得出

40(c?xc)+6c

60xc?6c

＝

2

1

x=0.375；故選c；
（3）從（2）可看出，要保證最佳處理效果，需確定加入FeCl₃的量及進入還原塔的廢水與總廢水量的比值；
故答案為：確定加入FeCl₃的量，及進入還原塔的廢水與總廢水量的比值；
（4）根據廢液中鉻殘留量與pH的關系如圖2進行可知，鉻殘量在pH大於8，隨pH增大而增大，小於7，隨pH減小而增大，在7-8之間最小；
故答案為：7.7；
（5）Fe為陽極，則陽極反應為Fe-2e^-=Fe²⁺，溶液中氫離子在陰極放電生成氫氣，則陰極反應為2H⁺+2e^-=H₂ ↑，生成的亞鐵離子與Cr₂O₇^2-發生氧化還原反應被還原為Cr³⁺，故答案為：Fe-2e^-=Fe²⁺．

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 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Cr₂O₇^2-轉化為Cr³⁺的關系圖1可知：當pH＜1時，Cr₂O₇^2-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↑；
Cr₂O₇^2-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，Cr₂O₇^2-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：Cr₂O₇^2-+14H⁺+6Fe²⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O；
故答案為：鐵棒；2H⁺+2e^-=H₂↑；Cr₂O₇^2-+14H⁺+6Fe²⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O；
（5）Cr₂O^2-₇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Cr₂O^2-₇氧化為I₂，
Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺=2Cr³⁺+3I₂+7H₂O，
1 6
n（Cr₂O₇^2-） 9×10^-3L×0.0001mol/L
n（Cr₂O₇^2-）=1.5×10^-7mol，
廢水1L中n（Cr₂O₇^2-）=1.5×10^-7mol×50=7.5×10^-6mol，廢水1L中n（

+6

Cr

）=1.5×10^-5mol，電解後的1L廢水中含量=1.5×10^-5mol×52g/mol=0.78mg，不符合國家排放標准為

+6

Cr

的含量≤0.1000mg/L．
故答案為：酸式；0.78．

⑺ 關於鐵和鉻廢水處理的全國初賽難度題目。有答案求計算過程。

先算出所有離子沉澱需要的pH，就是把離子濃度當做10^-5mol/L，然後讓乘以[OH-]的n次方，具體的n值，根據情況，取最高的就行了的。

⑻ 鐵氧體（Fe3O4）法是處理含鉻廢水的常用方法，其原理是用FeSO4把廢水中的Cr2O27還原為Cr3+，並通過調節

由題目信息可知，Cr₂O₇^2-中Cr元素由+6價還原為+3價，FeS0₄中Fe元素被內氧化為+3價，且Fe元素部分化合價為變化容，根據電子轉移守恆計算有3x=2-x，解得x=0.5；
處理1molCr₂O₇^2-，根據電子轉移守恆可知，被氧化為+3價的Fe元素物質的量為

1mol×2×(6?3)

3?2

=6mol，復合氧化物中+2的Fe元素與+3價Fe元素的物質的量之比為1：（2-x）=1：（2-0.5）=1：1.5，故算復合氧化物中+2的Fe元素物質的量為

6mol

1.5

=4mol，根據Fe元素守恆可知FeS0₄?7H₂O物質的量為6mol+4mol=10mol，
故選D．

⑼ 含鉻污水處理的含鉻污水產生的原因

二氧化硫還原法的原理
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- + H2O
Cr3+ + 30H- = Cr(OH)3

二氧化硫法處理含鉻廢水的步驟
1) 將硫磺燃燒產生的二氧化硫通入廢水中，與水作用生成亞硫酸,廢水中六價鉻被亞硫酸還原為三價鉻，生成硫酸鉻。
2)用鹼中和廢水，使其pH值為8，使三價鉻以氫氧化鉻的形式沉澱下來;過量的亞硫酸被中和生成亞硫酸鈉，並逐漸被氧化成硫酸鈉。
3) 將廢水送入平流式沉澱池中進行分離，上部澄清水排放，下部沉澱經干化場脫水，泥餅的主要成分為氫氧化鉻，此外還含有少量其他金屬氫氧化物。用二氧化硫作還原劑,處理含鉻廢水,除鉻效果好，進水中六價鉻含量為81～430. 08 mg/L時，出水中六價鉻含量均能達到排放標准。該工藝基本上實現了二氧化硫的閉路循環，排放尾氣中二氧化硫的含量小於15mg/L。該工藝設備簡單、操作方便、性能穩定、一次投資省、佔地面積小、容易上馬，處理費用低、技術經濟等條件約束小。所以一般小型的企業(如鄉鎮企業)可以採用二氧化硫法處理含鉻廢水。 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。其具體反應為：
Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O
Fe2+ + Fe3+ + Cr3+ + O2 = Fe3+[Fe2+ Crx3+ Fe2+1-x]O4
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。 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[9]。反應式是：
BaCO3 + H2CrO4→ BaCrO4+ CO2 + H2O
Ba2+ +CaSO4 → BaSO4 + Ca2+
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。

⑽ 電解法處理酸性含鉻廢水，以鐵板作陰陽極

首先因為陽極是鐵，為活潑金屬，所以陽極是鐵發生反應生成二價鐵。陰極是氫離子發生反應生成氫氣。然後再在溶液中發生題干中還原鉻的反應。當電路中通過12mol電子時，生成6mol二價鐵離子，根據題干方程式可知，此時有1molCr2O7 2-離子被還原