1. 水合肼还原反应方程式
2NAIO3+3N2H4.H2O=3N2+2NAI+9H2O
2. 水合肼的废水中肼的处理
一、健康危害
侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。
健康危害:吸入本品蒸气,刺激鼻和上呼吸道。此外,尚可出现头晕、恶心和中枢神经系统兴奋。液体或蒸气对眼有刺激作用,可致眼的永久性损害。对皮肤有刺激性;长时间皮肤反复接触,可经皮肤吸收引起中毒;某些接触者可发生皮炎。口服引起头晕、恶心。
二、毒理学资料及环境行为
毒性:属高毒类。
急性毒性:LD50129mg/kg(大鼠经口)
危险特性:遇明火、高热可燃。具有强还原性。与氧化剂能发生强烈反应。引起燃烧或爆炸。
燃烧(分解)产物:氧化氮。
3.现场应急监测方法:
检测管法
4.实验室监测方法:
比色法《水质分析大全》,张宏陶等主编
紫外分光光度法(水质)《现代环境监测方法》张晓林等主编
5.环境标准:
前苏联 车间空气中有害物质的最高容许浓度 0.1mg/m3[皮]
中国(待颁布) 饮用水源中有害物质的最高允许浓度 0.01mg/L
前苏联(1975) 污水排放标准 0.1mg/L
6.应急处理处置方法:
一、泄漏应急处理
疏散泄漏污染区人员至安全区,禁止无关人员进入污染区,建议应急处理人员戴自给式呼吸器,穿化学防护服。不要直接接触泄漏物,在确保安全情况下堵漏。喷雾状水,减少蒸发。用沙土或其它不燃性吸附剂混合吸收,然后收集运至废物处理场所处置。也可以用大量水冲洗,经稀释的洗水放入废水系统。如大量泄漏,利用围堤收容,然后收集、转移、回收或无害处理后废弃。
二、防护措施
呼吸系统防护:可能接触其蒸气或烟雾时,应该佩带防毒面具。紧急事态抢救或逃生时,佩带自给式呼吸器。
眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。
防护服:穿工作服(防腐材料制作)。
手防护:戴橡皮手套。
其它:工作后,淋浴更衣。单独存放被毒物污染的衣服,洗后再用。注意个人清洁卫生。
三、急救措施
皮肤接触:立即脱去污染的衣着,立即用流动清水彻底冲洗。
眼睛接触:立即提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗至少15分钟。就医。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。呼吸困难时给输氧。呼吸停止时,立即进行人工呼吸。就医。
食入:误服者给饮牛奶或蛋清。立即就医。
灭火方法:雾状水、二氧化碳、干粉、泡沫。
3. 关于含铬废水处理的英文文献最好有翻译最好2000到3000字
还原沉淀法
还原沉淀法主要用于六价铬的去除上, 因为六价铬是以铬酸盐的形态存在, 很难用调整的方法处理, 必须先六价铬还原成三价铬, 才能用上几节所的方法处理。此外,一些含重金属的废水, 也可以强还原剂的作用下, 使其还原成元素态以便较彻底的去除。
沉淀法是三价铬的主要去除技术。大部分的六价铬也是先通过还原成三价铬再经沉淀法处理而被去除的。沉淀剂主要通过调整pH时的碱性物质,使其形成氢氧化铬而被去除。 一般认为,当 pH在8.5~9.5时,其溶解度最小,可以取得最好的去除效果,去除率可以达到 97%以上。也有报导,在pH 12.2时,其去除率可达 99.9%以上。当废水中的三价铬浓度为 650mg/L时,出水中的浓度可以降低至 0.3mg/L以下。碱性试剂可以用氢氧化钠、纯碱或石灰,其中以石灰的效果最好,形成的沉淀一般较疏松,添加无机或有机的凝聚剂可以提高废水的处理效果,因此,当废水中除存在三价铬以外,如还有铁等离子的存在,在进行沉淀法处理时,形成的氢氧化铁可以作为凝聚剂,可以共沉淀的方式,提高三价铬的去除率。也可以使用硫化物,使其形成溶解度较小的硫化铬,而被沉淀去除。
用于还原六价铬的还原剂种类很多, 常用的有硫酸亚铁, 此外还可以用亚硫酸钠, 甲醛, 催化氢化, 草酸, 二氧化硫,、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠,、硫化物和水合肼等。
含六价铬的电镀废水可用亚硫酸钠或硫酸亚铁还原,再进行碱中和沉淀、气浮而得到处理。还原时以亚硫酸钠及硫酸亚铁的混合物效果最好,较单纯合用亚硫酸钠或硫酸亚铁效果显著,出水中六价铬可降至 1.35×10-5摩尔/升。
用硫酸亚铁除可还原六价铬外, 还可以还原五价钒化合物。如1 升废水含有V5+ 2056, 总 Cr 523, Ni 1500, 及 Fe 612mg/L, 先用硫酸将pH调整至2, 再与100ml的5%硫酸亚铁溶液混合, 钒可以从五价降至四价, 然后用氢氧化钠将pH调整至9, 将沉淀去除后, 废水中的含量分别降至V <0.01, 总 Cr <0.01, Ni <0.02及 Fe <0.1 mg/L。
在处理Cr6+废水时,如有螯合剂如EDTA同时存在时,则当还原成Cr3+时,Cr3+会与EDTA螯合,使处理变成困难,但如有Fe3+或Al3+存在时,则Cr3+会以氢氧化物沉淀形态析出,而不受螯合剂的影响,处理时可先将废水的pH调整至2~5,加入还原剂,使六价铬成为三价铬,然后加入Fe3+或Al3+,最后将pH调至8.0~9.0,经处理后,Cr3+的含量可降至0.7mg/L以下。
含甲醛或其衍生物如乌洛托品可在酸性条件下与含Cr6+的溶液反应,以使其转化成三价铬,可用于鞣制皮革过程中。
含铬酸盐或亚硝酸的废水可以用氢进行催化还原法进行处理,催化剂可用铂或镀铂的活性炭,为了降低催化剂的费用,也可用碳化钨作催化剂。
废水中的Fe3+及Cr6+可在pH6以下,在废水中加入过氧化氢及有机还原剂,然后加碱调整pH至7,使Fe3+及Cr3+以氢氧化物的状态析出,有机还原剂可用草酸、苹果酸及顺丁烯二酸等,如一350mg/L的含铬废水,用上法处理可有98.7%的去除率。
六价铬还原成三价铬还可以通过电化学还原法完成。如在酸性条件下,当含六价铬废水经过铁屑时,可以有效地被还原成三价铬,再经进一步处理后,可以取得较好的去除率。
还原剂的作用, 有时还是为了改善沉淀的沉降性能。例如在用沉淀法处理含铜废水时,产生的污泥颗粒往往比较细小,过滤相应就比较困难,这可以通过加入混凝剂得到改善。此外氧化亚铜的沉淀比较稠密,沉降性能好,因此可以用还原沉淀的联合方法来处理二价铜废水。如在沉淀过程中,同时有300~700mg/L水合肼存在时,可使废水中的铜含量从 6~15.5mg/L降至0.09~0.25mg/L。
还原剂将金属离子还原成金属元素的例子也较多, 例如当含铜废水经过铁屑床时,废水中的铜离子即和铁进行电化学置换,铁离子转入水相中,而铜离子经还原成金属而析出。有试验证明,当废水中的铜含量为 79.6mg/L时,经处理铜的含量可以降低至 0.33mg/L,铜可作为纯金属回收,在经济上是合利的,。在这里铁屑是还原剂。其它例子还有电池生产过程中产生的含汞废水,可用微电解,过滤,凝聚过程进行处理,出水中汞的含量可降至≤0.05mg/L。
除此之外, 还原剂还有铝, 锌, 水合肼, 氯化亚锡及钠硼氢等。它们都能将含汞废水中的汞离子还原成金属汞析出, 其中钠硼氢的还原作用较强, 据报道可以使废水中的汞降低至 10微克/升以下。
含银废水如用金属锌或铁处理,可因电位势的不同,而发生氧化还原反应,使废水中的银离子还原成金属银而析出沉析在金属锌或铁的表面,同时锌或铁被氧化而以锌离子或铁离子而进入液相中去。也有报道,也可用活性炭处理含银废水,银离子在活性炭表面被还原成金属银。在 pH 2.1时,活性炭可以回收 0.09克银/克活性炭,在 pH为5.4时,该值可以提高至 0.125。此外也可用电解还原的方法回收银。
废水加的镉, 锌, 铜, 铁氰化物及亚铁氰化物, 可以用加入铁粉的方法进行处理。如铁粉具有低的密度, 高的比表面则更有效。如含100mg/L含锌废水, 用200目的铁粉处理, 经搅拌1小时后, 所得的滤液中含有锌0.1mg/L。铁氰化物及亚铁氰化物可以在较高的pH下进行处理, 例如9。本法可以用在实验室废水, 电镀及金属加工厂废水。
钠硼氢也可以是一个还原剂, 由于钠硼氢还原的能力较强, 所以多数的重金属盐被氧化成元素单体金属, 如Co, Cu, Au, Ir, Pb, Hg, Ni, Pd, Pt, Rh及Hg等。还原过程是不可逆的, 可以在低浓度下几乎将定量地将重金属去除。
还有次亚磷酸钠也具有强烈的还原作用,可以将不少重金属还原成金属元素。
4. 电镀含铬废水处理有几个方法
电镀含铬废水的铬的存在形式有Cr6+和Cr3+两种,其中以Cr6+的毒性最大。含铬废水的处理方法较多,常用的有电解法、化学法、离子交换法等。
工具/原料
亚硫酸盐
硫酸亚铁
方法/步骤
电解法
电解还原处理含铬废水是利用铁板作阳极,在电解过程中铁溶解生成亚铁离子,在酸性条件下,亚铁离子将六价铬离子还原成三价铬离子。同时由于阴极上析出氢气,使废水pH逐渐上升,最后呈中性,此时Cr3+、Fe3+都以氢氧化物沉淀析出,达到废水净化的目的。
电解还原处理含铬废水的工艺参数:
① 含铬废水Cr6+浓度为50~200mg/L;
② 废水pH≤6.5,一般含铬25~150mg/L之间的废水,pH值为3.5~6.5,故不需调节pH值;
③ 温度影响不大,一般处理后水温约上升1~2℃。
电解还原法具有体积小、占地少、耗电低、管理方便、效果好等特点。缺点是铁板耗量较多,污泥中混有大量的氢氧化铁,利用价值低,需妥善处理。
化学法
电镀废水中的六价铬主要以CrO42-和Cr2O72--两种形式存在,在酸性条件下,六价铬主要以Cr2O72形式存在,碱性条件下则以CrO42-形式存在。六价铬的还原在酸性条件下反应较快,一般要求pH<4,通常控制pH2.5~3。常用的还原剂有:焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、连二亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸亚铁、二氧化硫、水合肼、铁屑铁粉等。还原后Cr3+以Cr(OH)3沉淀的最佳pH为7~9,所以铬还原以后的废水应进行中和。
(1)亚硫酸盐还原法
目前电镀厂含铬废水化学还原处理常用亚硫酸氢钠或亚硫酸钠作为还原剂,有时也用焦磷酸钠,六价铬与还原剂亚硫酸氢钠发生反应:
4H2CrO4+6NaHSO3+3H2SO4=2Cr2(SO4)3+3Na2SO4+10H2O
2H2CrO4+3Na2SO3+3H2SO4= Cr2(SO4)3+3Na2SO4+5H2O
还原后用NaOH中和至pH=7~8,使Cr3+生成Cr(OH)3沉淀。
采用亚硫酸盐还原法的工艺参数控制如下:
① 废水中六价铬浓度一般控制在100~1000mg/L;
② 废水pH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∶1
投料比不应过大,否则既浪费药剂,也可能生成[Cr2(OH)2SO3]2-而沉淀不下来;
④ 还原反应时间约为30min;
⑤ 氢氧化铬沉淀pH控制在7~8,沉淀剂可用石灰、碳酸钠或氢氧化钠,可根据实际情况选用。
(2)硫酸亚铁还原法
硫酸亚铁还原法处理含铬废水是一种成熟的较老的处理方法。由于药剂来源容易,若使用钢铁酸洗废液的硫酸亚铁时,成本较低,除铬效果也很好。硫酸亚铁中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:
H2Cr2O7+6FeSO4+6H2SO4=Cr2(SO4)3+3Fe 2(SO4)3+7H2O
用硫酸亚铁还原六价铬,最终废水中同时含有Cr3+和Fe3+,所以中和沉淀时Cr3+和Fe3+一起沉淀,所得到的污泥是铬与铁氢氧化物的混合污泥,产生的污泥量大,且没有回收价值,这是本法的最大缺点。其主要工艺参数为:
① 废水的六价铬浓度为50~100mg/L;
② 还原时废水的pH=1~3;
③ 还原剂用量一般控制在Cr6+∶ FeSO4·7H2O=1∶25~30
④ 反应时间不小于30min
⑤ 中和沉淀的pH控制在7~9
(3)铁氧体法
铁氧体法实质上是硫酸亚铁法的演变与发展,其特点是投加亚铁盐还原六价铬,调节pH沉淀后,需要加热至60~80℃,并较长时间的曝气充氧。形成的铬铁氧体沉淀属尖晶石结构,Cr3+占据部分Fe3+位置,其他二价金属阳离子占据了部分Fe2+的位置,即进入铁氧体的晶格中。进入晶格的三价铬离子极为稳定,在自然条件或酸性和碱性条件都不为水所浸出,因而不会造成二次污染,从而便于污泥的处置。铁氧体法的工艺条件为:
① 硫酸亚铁投加量FeSO4·7H2O∶CrO3=16∶1;
② 加NaOH沉淀pH=8~9;
③ 加热温度控制在60~80℃之内,不宜超过80℃;
④ 压缩空气曝气,既充氧又搅拌。
(4)化学还原气浮分离法
气浮法处理含铬废水实际是化学还原法在固液分离方法上的发展,硫酸亚铁还原气浮法主要是利用Fe(OH)3凝胶体的强吸附能力,吸附废水中包括Cr(OH)3在内的其它氢氧化物沉淀,形成共絮体,这种共絮体能有效地被气泡拈着并浮上去除。气浮法固液分离技术适应性强,可处理镀铬废水,也可处理含铬钝化废水以及混合废水,处理量大。不仅可去除重金属氢氧化物,也可以同时去除其他悬浮物、乳化油、表面活性剂等,加上整个过程可以连续处理,管理较为方便,可以操作自动化。
(5)水合肼还原法
水合肼N2H4·H2O在中性或微碱性条件下,能迅速地还原六价铬并生成氢氧化铬沉淀。
4CrO3+3N2H4=4Cr(OH)3+3N2
这种方法可以处理镀铬生产线第二回收槽带出的含铬废水,也可以处理铬酸盐钝化工艺中所产生的含铬漂洗水。水合肼还原法产生的污泥量少,含铬量高,便于回收利用。特别在中性或微碱性条件处理含铬废水,不会引入中性盐,显然改善了排放废水的水质。水合肼方法处理含铬钝化废水时,Zn、Cd、Fe、Ni等重金属也可同时去除。
3
离子交换法
离子交换法是利用一种高分子合成树脂进行离子交换的方法。应用离子交换法处理含铬废水是使用离子交换树脂对废水中六价铬进行选择性吸附,使六价铬与水分离,然后再用试剂将六价铬洗脱下来,进行必要的净化,富集浓缩后回收利用。用这种方法可以回收六价铬、回用部分水。但由于钝化含铬废水、地面冲洗含铬废水等,除了含六价铬外,还含大量的其他重金属阳离子以及多种酸根阴离子。组分比镀铬漂洗水复杂得多。因而离子交换法处理镀铬废水比较容易,而处理其他含铬废水比较困难,虽然该方法在技术上有独特之处,在资源回收和闭路循环方面发挥了主导作用,但其投资费用大、操作管理复杂,一般的中小型企业难于适应。
以上就是几种方法的详细介绍,如需了解更多信息至http://www.weidian65.com/望采纳。
5. 含铬废水分流处理具有什么样的社会、经济和环境效益
含铬废水处理用的还原剂有硫酸亚铁、氯化亚铁、亚硫酸盐、硫代硫酸钠、焦亚硫酸钠(Na。S,0;)、二氧化硫、水合肼(N。H.・H。0)。物理吸附法有活性碳吸附、多孔煤吸附、碳化硅吸附、丙酮萃取、邻苯二甲酸一苯一乙醇溶剂萃取等。离子交换法所用树脂有H型弱酸性阳离子树脂、H型强酸性阳离子树脂、OH型弱碱性阴离子树脂。上述含铬废水的处理方法各有特点,选用什么方法要根据含铬废水的特性,结合当地的资源条件和企业的实际情况而定。铬盐生产和使用单位首先选择合理的工艺路线把含铬废水的产生量降低最低水平,产生的含铬废水尽量采取综合利用的办法进行消化,以提高铬资源的利用率。在有条件的情况下应尽可能走以污治污的途径,以其达到经济高效的目的。如生产氢氧化铬产生的含硫代硫酸钠废碱水、钡盐废水、硫酸亚铁废水、造纸废水等与含铬废水综合处理就可大大降低总的治理费用。铬盐生产企业含铬废水主要来自红矾钠和铬酸酐工序。铬渣渗出水和含铬雨水。在含铬废水治理时首先要实现清污分流,使含铬废水与无铬废水彻底分开。含铬废水闭路循环利用,用于真空蒸发的喷射冷却水、中和过滤洗涤水、熟料浸取水、铬酐洗锅、淋锅水、产品深稀释用水。只要工艺操作上严格控制、工艺含铬废水通过闭路循环利用系统基本可实现内部平衡而不外排。
6. 水合肼还原Fe2+
都是亚铁离子了 想还原成铁啊?
那还不如直接用金属置换呢
7. 高浓度含铬废水处理可以怎么处理
电镀含铬废水的铬的存在形式有Cr6+和Cr3+两种,其中以Cr6+的毒性最大。含铬废水的处理方法较多,常用的有电解法、化学法、离子交换法等。
1、电解法
电解还原处理含铬废水是利用铁板作阳极,在电解过程中铁溶解生成亚铁离子,在酸性条件下,亚铁离子将六价铬离子还原成三价铬离子。同时由于阴极上析出氢气,使废水pH逐渐上升,最后呈中性,此时Cr3+、Fe3+都以氢氧化物沉淀析出,达到废水净化的目的。
2、化学法
电镀废水中的六价铬主要以CrO42-和Cr2O72--两种形式存在,在酸性条件下,六价铬主要以Cr2O72形式存在,碱性条件下则以CrO42-形式存在。六价铬的还原在酸性条件下反应较快,一般要求pH<4,通常控制pH2.5~3。常用的还原剂有:焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、连二亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸亚铁、二氧化硫、水合肼、铁屑铁粉等。还原后Cr3+以Cr(OH)3沉淀的最佳pH为7~9,所以铬还原以后的废水应进行中和。
3、离子交换法
离子交换法是利用一种高分子合成树脂进行离子交换的方法。应用离子交换法处理含铬废水是使用离子交换树脂对废水中六价铬进行选择性吸附,使六价铬与水分离,然后再用试剂将六价铬洗脱下来,进行必要的净化,富集浓缩后回收利用。用这种方法可以回收六价铬、回用部分水。但由于钝化含铬废水、地面冲洗含铬废水等,除了含六价铬外,还含大量的其他重金属阳离子以及多种酸根阴离子。组分比镀铬漂洗水复杂得多。因而离子交换法处理镀铬废水比较容易,而处理其他含铬废水比较困难,虽然该方法在技术上有独特之处,在资源回收和闭路循环方面发挥了主导作用,但其投资费用大、操作管理复杂,一般的中小型企业难于适应。
8. 水合肼还原
水合肼的还原性比来NH3强,但是没有活泼源金属强,和碱金属以及碱土金属差的很远,可以查看电负性表。但是其还原性还是可以还原氧化铁的。
3N2H4 + 2Fe2O3 =加热= 3N2 + 6Fe + 6H2O
9. 皮革废水中铬处理方法有哪些
一.还原沉淀法
化学还原法是利用硫酸亚铁、亚硫酸盐、二氧化硫等还原剂将废水中六价铬还原成三价铬离子,加碱调整pH值,使三价铬形成氢氧化铬沉淀除去。这种方法设备投资和运行费用低,主要用于间歇处理。
常用处理工艺为在第一反应池中先将废水用硫酸调pH值至2~3,再加入还原剂,在下一个反应池中用NaOH或Ca(OH)2调pH值至7~8,生成Cr(OH)3沉淀,再加混凝剂,使Cr(OH)3沉淀除去。改良的工艺为在第一反应池中直接投加硫酸亚铁,用NaOH或Ca(OH)2调pH值至7~8,生成Cr(OH)3沉淀,再加混凝剂,使Cr(OH)3沉淀除去。使用该技术后,含铬废水日处理量为1000M3,废水中铬含量为10mg/l。该技术适用于含铬工业废水处理。
在一些报道中也有提到利用聚合氯化铝铁处理电镀含铬废水。聚合氯化铝铁兼有传统絮凝剂PAC ,PFC的优点,形成的絮凝体大而重,沉降速度快。其出水色度比聚合氯化铁好,除浊效果和絮凝体沉降性能又优于聚合氯化铝。具体报道内容附于文后。
二.电解法沉淀过滤
1.工艺流程概况
电镀含铬废水首先经过格栅去除较大颗粒的悬浮物后自流至调节池, 均衡水量水质, 然后由泵提升至电解槽电解, 在电解过程中阳极铁板溶解成亚铁离子, 在酸性条件下亚铁离子将六价铬离子还原成三价铬离子, 同时由于阴极板上析出氢气, 使废水pH 值逐步上升, 最后呈中性。此时Cr3+ 、Fe3+ 都以氢氧化物沉淀析出, 电解后的出水首先经过初沉池,然后连续通过(废水自上而下) 两级沉淀过滤池。一级过滤池内有填料: 木炭、焦炭、炉渣; 二级过滤池内有填料: 无烟煤、石英砂。污水中沉淀物由过滤池填料过滤、吸附, 出水流入排水检查井。而后通过泵进入循环水池作为冷却用水。过滤用的木炭、焦炭、无烟煤、炉渣定期收集在锅炉房掺烧。
2.主要设备
调节池1 座; 初沉池1 座、沉淀过滤池2 座; 循环水池1 座; 电源控制柜、电解槽、电解电源、电解电压1 套; 水泵5 台。
3.结果与分析
某电镀厂电镀废水处理设备在正常工况条件下, 间隔不同的时间多次取样,。
电镀含铬废水采用电解法沉淀过滤工艺处理后全部回用, 过滤池内填料定期集中于锅炉房掺烧, 达到了综合治理电镀含铬废水的目的。
该处理技术虽然运行可靠, 操作简单, 但应注意几个方面: a) 需要定期更换极板; b) 在一定的酸性介质中, 氢氧化铬有被重新溶解的可能; c) 沉淀过滤池内的填料必须定期处理, 焚烧彻底, 否则会引起二次污染。由此可见, 对处理设施加强管理非常重要。
4.结论
1) 该处理工艺对电镀含铬废水治理彻底, 过滤池内填料定期统一处理, 不会引起二次污染; 处理后清水全部回用, 可节省水资源, 具有明显的经济效益。
2) 该工艺投资较小, 技术成熟, 运行稳定可靠,操作方便, 易于管理, 适应于不同规模的电镀生产企业。
三. 其他国内外含铬废水处理方法的研究进展
1.1 生物法
生物法治理含铬废水,国内外都是近年来开始的。生物法是治理电镀废水的高新生物技术,适用于大、中、小型电镀厂的废水处理,具有重大的实用价值,易于推广。国内外对SRB菌(硫酸盐还原菌)[1]、SR系列复合功能菌[2]、SR复合能菌[3]、脱硫孤菌[4]、脱色杆菌(Bac.Dechromaticans)、生枝动胶菌(Zoolocaramiger a)[5]、酵母菌[6]、含糊假单胞菌、荧光假单胞菌[7]、乳链球菌、阴沟肠杆菌、铬酸盐还原菌[8]等进行研究,从过去的单一菌种到现在多菌种的联合使用,使废水的处理从此走向清洁、无污染的处理道路。将电镀废水与其它工业废弃物及人类粪便一起混合,用石灰作为凝结剂,然后进行化学—凝结—沉积处理。研究表明,与活性的淤泥混合的生物处理方法,能除去Cr6+和Cr3+,NO3氧化成NO3-。已用于埃及轻型车辆公司的含铬废水的处理[9]。
生物法处理电镀废水技术,是依靠人工培养的功能菌,它具有静电吸附作用、酶的催化转化作用、络合作用、絮凝作用、包藏共沉淀作用和对pH值的缓冲作用。该法操作简单,设备安全可靠,排放水用于培菌及其它使用;并且污泥量少,污泥中金属回收利用;实现了清洁生产、无污水和废渣排放。投资少,能耗低,运行费用少。
1.2 膜分离法
膜分离法以选择性透过膜为分离介质,当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差等)时,原料侧组分选择性透过膜,以达到分离、除去有害组分的目的。目前,工业上应用的较为成熟的工艺为电渗析、反渗透、超滤、液膜。别的方法如膜生物反应器、微滤等尚处于基础理论研究阶段,尚未进行工业应用。电渗析法是在直流电场作用下,以电位差为推动力,利用离子交换膜的选择透过性,从而使废水得到净化。反渗透法是在一定的外加压力下,通过溶剂的扩散,从而实现分离。超滤法也是在静压差推动下进行溶质分离的膜过程。液膜包括无载体液膜、有载体液膜、含浸型液膜等。液膜分散于电镀废水时,流动载体在膜外相界面有选择地络合重金属离子,然后在液膜内扩散,在膜内界面上解络,重金属离子进入膜内相得到富集,流动载体返回膜外相界面,如此过程不断进行,废水得到净化。膜分离法的优点:能量转化率高,装置简单,操作容易,易控制、分离效率高。但投资大,运行费用高,薄膜的寿命短。主要用于回收附加值高的物质,如金等。
电镀工业漂洗水的回收是电渗析在废液处理方面的主要应用,水和金属离子可达到全部循环利用,整个过程可在高温和更广的pH值条件下运行,且回收液浓度可大大提高,缺点为仅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),Span80为膜稳定剂,工艺操作方便,设备简单,原料价廉易得。也有选用非离子载体,如中性胺,常用Alanmine336(三辛胺),用2%Span80作表面活性剂,选用六氯代1,3-丁二烯(19%)和聚丁二烯(74%)的混合物作溶剂,分离过程分为:萃取、反萃等步骤[10,11]。近来,微滤也有用于处理含重金属废水,可去除金属电镀等工业废水中有毒的重金属如镉、铬等[12,13]。
1.3 黄原酸酯法
70年代,美国研制成新型不溶重金属离子去除剂ISX[14~16],使用方便,水处理费用低。ISX不仅能脱除多种重金属离子,而且在酸性条件下能将Cr6+还原为Cr3+,但稳定性差。不溶性淀粉黄原酸酯[17]脱除铬的效果好,脱除率>99%,残渣稳定,不会引起二次污染。钟长庚[18,19]等人用稻草代替淀粉制成稻草黄原酸酯,处理含铬废水,铬的脱除率高,很容易达到排放标准。研究者认为稻草黄原酸酯脱除铬是黄原酸铬盐、氢氧化铬通过沉淀、吸附几种过程共同起作用,但黄原酸铬盐起主要作用。此法成本低,反应迅速,操作简单,无二次污染。
1.4 光催化法[20,21]
光催化法是近年来在处理水中污染物方面迅速发展起来的新方法,特别是利用半导体作催化剂处理水中有机污染物方面已有许多报道。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加以处理,经90min太阳光照(1182.5W/m2),使六价铬还原成三价铬,再以氢氧化铬形式除去三价铬,铬的去除率达99%以上。
1.5 槽边循环化学漂洗
这一技术由美国ERG/Lancy公司和英国的Ef fluentTreatmentLancy公司开发,故也叫Lancy法。它是在电镀生产线后设回收槽、化学循环漂洗槽及水循环漂洗槽各一个,处理槽设在车间外面。镀件在化学循环漂洗槽中经低浓度的还原剂(亚硫酸氢钠或水合肼)漂洗,使90%的带出液被还原,然后镀件进入水漂洗槽,而化学漂洗后的溶液则连续流回处理槽,不断循环。加碱沉淀系在处理槽中进行,它的排泥周期很长[22]。广州电器科学研究所开发了分别适用于各种电镀废水的三大类体系的槽边循环化学漂洗处理工艺,水回用率高达95%、具有投药少、污泥少且纯度高等优点。有时,用槽边循环和车间循环相结合[23]。
1.6 水泥基固化法处理中和废渣[24]
对于暂时无法处理的有毒废物,可以采用固化技术,将有害的危险物转变为非危险物的最终处置办法。这样,可避免废渣的有毒离子在自然条件下再次进入水体或土壤中,造成二次污染。当然,这样处理后的水泥固化块中的六价铬的浸出率是很低的。
2 电镀含铬废液及污泥的综合利用
由于电镀含铬老化废液有害物质含量高,成分复杂,在综合利用之前应对各种废液进行单独和分类处理。对于镀锌钝化液、铜钝化液及含磷酸的铝电解抛光液均用酸碱调节pH;对于阴离子交换树脂,只需将它变为Na2CrO4即可。
2.1 利用铬污泥生产红矾钠[25]
在高温碱性条件介质Na2CrO4中三价铬可被空气氧化为Na2Cr2O7,同时污泥中所含的铁、锌等转化为相应的可溶盐NaFeO2、Na2ZnO2。用水浸取碱熔体时,大部分铁分解为Fe(OH)3沉淀而除去。将滤液酸化至pH<4,Na2CrO4即转变为Na2Cr2O7,利用Na2SO4与Na2Cr2O7溶解度差异,分别结晶析出。采用高温碱性氧化铬污泥制红矾钠的条件是n(Na2CO3)∶n(Cr2O3)=3.0∶1.0,温度780℃,时间2.5h,铬的转化率在85%以上。
2.2 生产铬黄[26]
利用纯碱作沉淀剂去除电镀废液中的杂质金属离子,再利用净化后的电镀废液替代部分红矾钠生产铅铬黄。电镀液加入Na2CO3饱和液后,调整pH至8.5~9.5。进行过滤,滤液备用。在碱性条件下将滤渣中的Cr3+用H2O2氧化为Cr6+,再经过滤,滤液与上述滤液混合。将滤液与硝酸铅溶液和助剂,在50~60℃反应1h,然后经过滤、水洗,洗去氯根、硫酸根以及其它部分可溶性杂质,再经干燥粉碎即得成品铅铬黄。利用电镀废液生产铅铬黄,不仅解决了污染问题,而且使电镀废液中的铬得到了回收利用。据估算,按年处理电镀废液200t,年平均回收18t红矾钠,可实现年创收4万余元。效益可观。
2.3 生产液体铬鞣剂及皮革鞣剂碱式硫酸铬[27,28]
含铬废液先用氢氧化钠去除金属离子杂质,控制pH=5.5~6.0,然后过滤,滤液待用,污泥用铁氧体无害化处理。然后,在滤液中投加还原剂葡萄糖,使Na2Cr2O7还原为Cr(OH)SO4,在100℃条件下,进一步聚合,当碱度为40%时,分子式为4Cr(OH)3 3Cr2(SO4)3,即为铬鞣剂。河北省无极县某皮革厂就是利用电镀含铬废水生产液体铬鞣剂。按每天生产5t液体铬鞣剂,每天可得利润为6000余元。可见利用含铬废液生产铬鞣剂的经济效益是十分显著的。另外,可将含铬的污泥与碳粉混合,在高温下煅烧,从而可制得金属铬[29]。因为含铬污泥是电镀车间污泥的主要品种,根据电镀处理方法不同,污泥的回收利用也不同[30]。电解法污泥:(1)做中温变换催化剂的原料;(2)做铁铬红颜料的原料。化学法的污泥:(1)回收氢氧化铬;(2)回收三氧化二铬抛光膏。铁氧体污泥做磁性材料的原料等等。
10. 电镀废水处理是如何运用氧化还原法的
向废水中投加还原剂将高价重金属离子还原成微毒的低价重金属离子后,再使其碱化成 沉淀而分离去除的方法。工业上以化学还原法除铬比较成熟。具体地讲,工业上化学还原法 处理电镀含铬废水的方法,有硫酸亚铁石灰法、亚硫酸盐法、二氧化硫法、亚铁盐法、硫化 碱法等。其中亚硫酸盐法处理量大,综合利用方便,在国内外应用最广。如,六价铬质量浓 度为140mg/L的某种电镀废水,用亚硫酸氢钠进行处理,出水Cr 3+ 质量浓度可降为 0.7~1.0mg/L。另采用二氧化硫作还原剂处理高浓度大流量的含铬废水,国内已有工程实例。 亚铁盐还原沉淀法也是治理含铬电镀废水的经典方法,被许多厂家采用。如某五金厂电镀废 水:六价铬质量浓度为100mg/L,Ni 2+ 50mg/L,pH=4~6,经该法处理后出水达排放标准。目 前英、美等国应用水合肼对镀铬漂洗水进行槽内还原,反应速度快,处理效果好。 另外值得一提的是铁屑法。铁屑处理废水最初就是从治理电镀废水开始的。国内外许多 文献报导了生产规模的铁屑处理电镀废水的情况。铁屑法整个装置易于定型化及设备制造工 业化,我国某些大型电镀企业乃至乡镇企业铁屑处理电镀废水的工业化装置在运行中。 氧化还原法原理简单,操作易于掌握,对某些类型的电镀废水是行之有效的,但是其出 水水质差,不能回用,处理混合废水时,易造成二次污染,而且通用氧化剂还有供货和毒性 的问题尚待解决。