離子交換法去除6價鉻

1. 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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2. 自來水廠如何去除水中的重金屬

去除水中重金屬的方式具體有以下幾種：

1、化學沉澱法

原理是通過化學反應回使廢水中答呈溶解狀態的重金屬轉變為不溶於水的重金屬化合物，通過過濾和分離使沉澱物從水溶液中去除。由於受沉澱劑和環境條件的影響，沉澱法往往出水濃度達不到要求，需作進一步處理，產生的沉澱物必須很好地處理與處置，否則會造成二次污染。

2、螯合法

螯合法又稱高分子離子捕集劑法,是指在廢水處理過程中通過投加適量的重金屬捕集劑,利用捕集劑與金屬離子鉛、鎘結合時形成相應的螯合物的原理實現鉛、鎘的去除分離。

3、離子交換法

離子交換法是重金屬離子與離子交換劑進行交換，達到去除廢水中重金屬離子的方法。

(2)離子交換法去除6價鉻擴展閱讀：

重金屬對水質的危害主要有：

水中的污染物是復雜多樣的，自來水中的有毒有害物質大約有一千二百多種，按類大致可分為五類：

1．鐵銹、泥沙、漂浮物；

2．農葯、化肥、洗滌劑；

3．病毒、細菌、有機物；

4．異色、異味、無機物；

5．放射性病毒、細菌、微粒子。

3. 廢水中含有六價鉻，怎麼去除

六價鉻廢水處理。使用N2（AO-C6R-N2（A/B））加入到廢水中，AKAON2（AO-C6R-N2（A/B））處理劑處理廢水六價鉻具體使用比版例：針對權0.5PPM的廢水，100L中N2的添加量為5g，80頓為4kg。如果濃度發生變化，變成1.0PPM時，100L中N2的添加量為10g，80頓為8kg。

4. 廢水土壤鉻怎麼處理

如果用含鉻廢水灌溉農田，鉻離子可在土壤中積累，會抑製作物生長發育，因為累積過版多，可與植物體內權細胞原生質的蛋白質結合，使細胞死亡，過量的鉻對人有致癌作用。人們一旦食用受污染的土地生產的農作物或是喝了受污染了的水，這些有毒的重金屬就會進入人的體內，慢慢的沉積下來，對人類健康造成極大的威脅！長期食用受鎘污染的水和食物，可導致骨痛病，鎘進入人體後，引起骨質軟化骨骼變形，嚴重時形成自然骨折，以致死亡。
六價鉻土壤的危害與處理：當土壤六價鉻超標的時候使用AKAO六價鉻處理劑對其進行還原，將六價鉻轉化為三價鉻，六價鉻土壤處理方法是使用N2（AO-C6R-N2（A/B））還原，可以使用N2（AO-C6R-N2（A/B））配置成液體狀態然後倒入到六價鉻超標的土壤中，N2六價鉻還原劑可以將六價鉻轉化成三價鉻。

5. 離子交換法在廢水處理中有哪些應用

在廢水處理中，離子交換法可用於去除廢水中的某些有害物質，回收有價值化學品、重金屬和稀有元素，或為了實現水資源的重復利用。主要用於處理電鍍廢水，如鍍鉻廢水、鍍鎳廢水、鍍鎘廢水、鍍金廢水、鍍銀廢水、鍍鋅廢水、鍍銅廢水及含氰廢水等，在膠片洗印廢水中回收銀、CD-2、CD-3等貴重化學葯品，還可用於其他含鉻廢水、含鎳廢水和含汞廢水、放射性廢水的處理。
每升含鉻數十至數百毫克的電鍍廢水首先經過過濾去除懸浮物，再經陽離子交換器除去金屬離子，然後進入陰離子交換器除去Cr2O7-和Cr2O4- ，出水六價鉻的含量小於0.5mg/L，還可作為清洗水循環使用。陰樹脂用12%NaOH再生後，再生液含鉻可高達17g/L，將此再生液H型陽離子交換器使Na2CrO4 轉變成鉻酸，再經蒸發濃縮7～8倍後，可返回電鍍槽重新使用。
離子交換法處理電鍍廢水，第一個陽離子交換器的作用有兩個，一是除去金屬離子及雜質，減少對陰樹脂的污染，因為重金屬對樹脂的氧化分解能起催化作用;二是降低pH值，使六價格以Cr2O7- 存在，因為陰樹脂Cr2O7- 的選擇性大於Cr2O4- 和其他陰離子的選擇性，而且交換一個Cr2O7- 除去兩個Cr6+，面交換一個Cr2O4- 只能除去一個Cr6+。由於Cr2O7- 是強氧化劑，容易引起樹脂的氧化性破壞，因此一定要選用化學穩定性較好的強鹼性樹脂
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6. 去除六價鉻的方法

咨詢記錄 · 回答於2021-07-18

7. 去除六價鉻的方法

六價鉻產生的原因
真皮成品革中檢測出六價鉻,是一個令人困惑而客觀存在的問題。因為鞣革所用的鉻鞣劑是三價的,而不是六價的,即使所用的鉻粉中不能檢出六價鉻,所生產出的皮革中仍然可檢測出六價鉻,因為鞣革所有的鉻鞣劑是三價鉻，三價鉻是安全的，但是人們往往沒有意識到，皮革的保存過程，或者成品加工過程中，受外界條件（高溫、高濕、光照、高PH）的影響，三價鉻會變成六價鉻。而六價鉻對人體有害，接觸皮膚可直接造成皮膚炎症。

去除六價鉻
日本西鐵城公司首席化學專家赤尾先生率領團隊針對這一課題展開研究，成功推出I50六價鉻處理劑，並經過實驗證明。利用該產品處理過的皮革製品可以滿足六價鉻限制指令。目前，該產品已經率先應用於日本西鐵城、日本精工、BULOVA等知名手錶企業。
六價鉻處理劑產品特點
可將六價鉻還原成無害的三價鉻；滲入到皮革內部的清除劑，可以抑制六價鉻的再產生，確保永久清除；不影響皮革本來的質感；對人體無害、操作簡便。

8. 含六價鉻廢水有哪些處理方法

處理六價鉻廢水最簡單的有效的方法就是用離子交換樹脂，使用杜笙樹脂A-21S就可以，經過很多電鍍廠測試A-21S去除廢水中六價鉻最有效。需要M我

9. 除六價鉻的方法

其基本線，一是將六價鉻還原成低毒的三價鉻，然後化學沉澱去除。其方法包括化學還原法、電解還原凝聚法等;二是資源回收路線，如離子交換、活性炭吸附、反滲透等都有許多研究報道。其中化學還原法、離子交換法、電解還原法等應甩較為普遍。

10. 鉻元素清除

清除六價鉻的方法：
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
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。
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[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
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。