铁氧体法处理含铬废水实验报告思考题

⑴ 铁氧体法处理含铬废水为什么调节溶液的ph为8

三价铬的氢氧化物是双性化合物（和氢氧化铝差不多），ph太低，沉淀不充分，ph太高，Cr（OH）3又会溶解。因此ph要控制好，理论上要控制在8-9，沉淀效果最好，处理效果也最好
本答案来自环保通，仅供参考

⑵ 铁氧体处理含铬废水为什么要加过氧化氢

其实是起到氧化金属离子的作用。
加入少量的H2O2使部分Fe2+氧化为版Fe3+，当二权者的氢氧化物的比例为1:2左右时，可生
成组成类似于Fe3O4·xH2O的磁性氧化物（铁氧体），其组成可写成Fe2+·Fe3+「Fe3O4」·xH2O，其中部分Fe3+可以被Cr3+取代，使Cr3+成为铁氧体的组分而沉淀出来，反应原理可表示为： Fe3++ Fe2+ +Cr3+ +OH- →Fe2+· Fe3+「Fe（1-y）3+Cry3+O4」·xH2O(s)

⑶ 工业含铬（Cr）废水的处理原理是将Cr2O72-转化为Cr3+，再将Cr3+转化为沉淀．废水pH与Cr2O72-转化为Cr3+的

（）根据废水pH与Cr₂O₇^2-转化为Cr³⁺的关系图1可知：当pH为1时，Cr₂O₇^2-转化为Cr³⁺的转化率接近100%，
故答案为：调节pH为1左右；
（2）亚铁离子与Cr₂O₇^2-发生氧化还原反应被还原为Cr³⁺，在电解池中，阳极是活泼金属电极时，则电极本身失去电子，所以须用Fe做电极进行电解，阳极发生Fe-2e^-=Fe²⁺，与电源正极相连的为阳极，
故答案为：正；
（3）在电解池中，阳极是活泼金属铁电极时，则电极本身失去电子，即Fe-2e^-=Fe²⁺，重铬酸根具有强氧化性，能将生成的亚铁离子氧化为三价，即6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O，阴极，根据放电顺序阴极上是电解质中氢离子得电子的反应，即2H⁺+2e=H₂↑，所以阴极区产生沉淀，Fe³⁺+3OH^-═Fe（OH）₃↓，Cr³⁺+3OH^-═Cr（OH）₃↓，
故答案为：阴极区产生沉淀；
（4）由氢氧化铁和氢氧化铬沉淀的pH表可知，氢氧化铁完全沉淀pH应控制在4.1，氢氧化铬完全沉淀pH应控制在5.6，调节电解液的pH至8左右，目的使溶液中的Fe³⁺、Cr³⁺全部转化为氢氧化物沉淀，
故答案为：使溶液中的Fe³⁺、Cr³⁺全部转化为氢氧化物沉淀；
（5）废水200.00mL，调节pH=1后置于锥形瓶中，用浓度为0.0001mol/L的KI溶液滴定，至滴定终点时，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，废水1L中n（Cr₂O₇^2-）=7.5×10^-7mol，废水1L中n（

+6

Cr

）=1.5×10^-6mol，电解后的废水中

+6

Cr

含量=1.5×10^-6mol×52g/mol=0.0780mg/L，符合国家排放标准为

+6

Cr

含量≤0.1000mg/L，
故答案为：符合；

⑷ 含铬废水主要含Cr2O72-，目前处理方法有沉淀法、铁氧体法、电解法等．一种改进的铁氧体法（GT-铁氧体法）

（1）²⁺具有还原性，可与Cr₂O₇^2-+发生氧化还原反应生成Fe³⁺和Cr³⁺，
反应的离子方程式为6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O，
故答案为：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O；
（2）设废水中含Cr₂O₇^2-为cmol，进入还原塔（铁屑）的废水约为总废水量为x，则进入反应塔的Cr₂O₇^2-为xc，未进入的Cr₂O₇^2-为c-xc，铁与铬的物质的量之比为20：1，所以氯化铁的物质的量为40c，进入反应塔的氯化铁为40xc，未进入的为40（c-xc），
在反应塔中发生反应：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺
40xc 60xc
6Fe²⁺～Cr₂O₇^2-～6Fe³⁺
6c c 6c
保证反应池中加碱前Fe³⁺与Fe²⁺的比值为2：1，得出

40(c?xc)+6c

60xc?6c

＝

2

1

x=0.375；故选c；
（3）从（2）可看出，要保证最佳处理效果，需确定加入FeCl₃的量及进入还原塔的废水与总废水量的比值；
故答案为：确定加入FeCl₃的量，及进入还原塔的废水与总废水量的比值；
（4）根据废液中铬残留量与pH的关系如图2进行可知，铬残量在pH大于8，随pH增大而增大，小于7，随pH减小而增大，在7-8之间最小；
故答案为：7.7；
（5）Fe为阳极，则阳极反应为Fe-2e^-=Fe²⁺，溶液中氢离子在阴极放电生成氢气，则阴极反应为2H⁺+2e^-=H₂ ↑，生成的亚铁离子与Cr₂O₇^2-发生氧化还原反应被还原为Cr³⁺，故答案为：Fe-2e^-=Fe²⁺．

⑸ 含铬废水处理有哪些好的处理方法

含铬废水处理常用方法
药剂还原沉淀法
还原沉淀法是目前应用较为广泛的含铬废水处理方法。基本原理是在酸性条件下向废水中加入还原剂，将Cr6+还原成Cr3+，然后再加入石灰或氢氧化钠，使其在碱性条件下生成氢氧化铬沉淀，从而去除铬离子。可作为还原剂的有：SO2、FeSO4 、Na2SO3、NaHSO3、Fe等。还原沉淀法具有一次性投资小、运行费用低、处理效果好、操作管理简便的优点，因而得到广泛应用，但在采用此方法时，还原剂的选择是至关重要的一个问题。
SO2还原法
二氧化硫还原法设备简单、效果较好，处理后六价铬含量可达到0.l mg／L 。但二氧化硫是有害气体，对操作人员有影响，处理池需用通风没备，另外对设备腐蚀性较大，不能直接回收铬酸。烟道气中的二氧化硫处理含铬(VI)废水，充分利用资源，以废治废，节约了处理成本，但也同样存在以上的问题。
铁氧体法
铁氧体法实际上是硫酸亚铁法的发展，向含铬废水中投加废铁粉或硫酸亚铁时，Cr6+ 可被还原成Cr3+。再加热、加碱、通过空气搅拌，便成为铁氧体的组成部分，Cr3+转化成类似尖晶石结构的铁氧体晶体而沉淀。铁氧体是指具有铁离子、氧离子及其他金属离子所组成的氧化物。
铁氧体法不仅具有还原法的一般优点，还有其特点，即铬污泥可制作磁体和半导体，这样不但使铬得以回收利用，又减少了二次污染的发生，出水水质好，能达到排放标准。但是，铁氧体法也有试剂投量大，能耗较高，不能单独回收有用金属，处理成本较高的缺点。
铁屑铁粉处理法
铁屑铁粉由于原料易得，价格便宜，处理含铬(VI)等重金属废水效果较好，但该法要消耗较多的酸(电镀厂可用车间生产的废酸)，同时污泥量较大，铁屑处理含铬废水有多种作用：(1)还原作用，由于铁屑中含有杂质，它们与铁的电位不同，铁作为阳极溶解，给出电子成为二价铁离子，电子转移到阴极被Cr2O72-和H+接受成为Cr3+和H2 ,阴极生成的二价铁离子叉将Cr2O72-还原；(2)置换作用，废水中电位比铁正的金属离子与金属铁屑粉末发生置换作用；(3)凝聚作用，反应生成的氢氧化铁本身就是一种凝聚剂，有利于最后氢氧化铬等的沉降；(4)中和作用，由于反应中要消耗太量的酸，随着反应进行PH值不断升高，使Fe呈氢氧化铁析出；(5)吸附作用，经X射线微量分析，在铁粉表面可见到吸附的金属，因此认为铁粉具有吸附作用。
钡盐法
利用溶解积原理，向含铬废水中投加溶度积比铬酸钡大的钡盐或钡的易溶化合物，使铬酸根与钡离子形成溶度积很小的铬酸钡沉淀而将铬酸根除去。废水中残余Ba2+再通过石膏过滤，形成硫酸钡沉淀，再利用微孔过滤器分离沉淀物。
钡盐法优点是工艺简单，效果好，处理后的水可用于电镀车间水洗工序，还可回收铬酸，复生BaCO3；其缺点是过滤用的微孔塑料管加工比较复杂，容易阻塞，清洗不便，处理工艺流程较为复杂。
电解还原法
电解还原法是铁阳极在直流电作用下，不断溶解产生亚铁离子，在酸性条件下，将Cr6+还原为Cr3+。
用电解法处理含铬废水，优点是效果稳定可靠，操作管理简单，设备占地面积小，废水中的重金属离子也能通过电解有所降低。缺点是耗电量较大，消耗钢板，运行费用较高，沉渣综合利用等问题有待进一步解决。
离子交换法
离子交换法是借助于离子交换剂上的离子和水中的离子进行交换反应除去水中有害离子。目前在水处理中广泛使用的是离子交换树脂。对含铬废水先调pH值，沉淀一部分Cr3+后再行处理。将废水通过H型阳离子交换树脂层，使废水中的阳离子交换成H+而变成相应的酸，然后再通过OH型阴离子交换成OH-，与留下的H+结合生成水。吸附饱和后的离子交换树脂，用NaOH进行再生。
离子交换法的优点是处理效果好，废水可回用，并可回收铬酸。尤其适用于处理污染物浓度低、水量小、出水要求高的废水。缺点是工艺较为复杂，且使用的树脂不同，工艺也不同；一次投资较大，占地面积大，运行费用高，材料成本高，因此对于水量很大的工业废水，该法在经济上不适用。

⑹ 处理含铬（Cr）工业废水的原理是将Cr2O2-7转化为Cr3+，再将Cr3+转化为沉淀．已知转化过程中，废水pH与Cr2

（1）操作1过滤所需仪器为玻璃棒、漏斗、烧杯、铁架台（附铁圈），故答案为：玻璃棒、漏斗、烧杯；
（2）由题给框图之三可得：Fe²⁺过量，调节PH，产生Cr（OH）₃、Fe（OH）₃和Fe（OH）₂三种沉淀物，故答案为：Cr（OH）₃、Fe（OH）₃和Fe（OH）₂；
（3）根据废水pH与Cr₂O₇^2-转化为Cr³⁺的关系图1可知：当pH＜1时，Cr₂O₇^2-转化为Cr³⁺的转化率接近100%，故答案为：调节废液pH＜1；
（4）步骤②中电解要产生Fe²⁺，所以阳极的材料铁，电极反应为：Fe-2e^-=Fe²⁺，阴极溶液中的氢离子放电，电极反应式为：2H⁺+2e^-=H₂↑；
Cr₂O₇^2-有较强氧化性，Fe²⁺有一定的还原性，在酸性介质中发生氧化还原反应，Cr₂O₇^2-在酸性条件下将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，自身被还原为Cr³⁺，离子方程式为：Cr₂O₇^2-+14H⁺+6Fe²⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O；
故答案为：铁棒；2H⁺+2e^-=H₂↑；Cr₂O₇^2-+14H⁺+6Fe²⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O；
（5）Cr₂O^2-₇具有强氧化性，能腐蚀碱式滴定管的橡皮管，所以放在酸式滴定管中；
取上述溶液X20.00mL，调节pH后置于锥形瓶中，用浓度为0.0001mol/L的KI溶液滴定，至滴定终点时，用去KI溶液9.00mL．已知酸性条件下，I^-被Cr₂O^2-₇氧化为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，
废水1L中n（Cr₂O₇^2-）=1.5×10^-7mol×50=7.5×10^-6mol，废水1L中n（

+6

Cr

）=1.5×10^-5mol，电解后的1L废水中含量=1.5×10^-5mol×52g/mol=0.78mg，不符合国家排放标准为

+6

Cr

的含量≤0.1000mg/L．
故答案为：酸式；0.78．

⑺ 关于铁和铬废水处理的全国初赛难度题目。有答案求计算过程。

先算出所有离子沉淀需要的pH，就是把离子浓度当做10^-5mol/L，然后让乘以[OH-]的n次方，具体的n值，根据情况，取最高的就行了的。

⑻ 铁氧体（Fe3O4）法是处理含铬废水的常用方法，其原理是用FeSO4把废水中的Cr2O27还原为Cr3+，并通过调节

由题目信息可知，Cr₂O₇^2-中Cr元素由+6价还原为+3价，FeS0₄中Fe元素被内氧化为+3价，且Fe元素部分化合价为变化容，根据电子转移守恒计算有3x=2-x，解得x=0.5；
处理1molCr₂O₇^2-，根据电子转移守恒可知，被氧化为+3价的Fe元素物质的量为

1mol×2×(6?3)

3?2

=6mol，复合氧化物中+2的Fe元素与+3价Fe元素的物质的量之比为1：（2-x）=1：（2-0.5）=1：1.5，故算复合氧化物中+2的Fe元素物质的量为

6mol

1.5

=4mol，根据Fe元素守恒可知FeS0₄?7H₂O物质的量为6mol+4mol=10mol，
故选D．

⑼ 含铬污水处理的含铬污水产生的原因

二氧化硫还原法的原理
二氧化硫还原法设备简单、效果较好，处理后六价铬含量可达到0.l mg/L 。但二氧化硫是有害气体，对操作人员有影响，处理池需用通风没备，另外对设备腐蚀性较大，不能直接回收铬酸。烟道气中的二氧化硫处理含铬(VI)废水，充分利用资源，以废治废，节约了处理成本，但也同样存在以上的问题。其反应原理为：
3SO2 + Cr2O72- + 2H+ = Cr3+ + 3SO42- + H2O
Cr3+ + 30H- = Cr(OH)3

二氧化硫法处理含铬废水的步骤
1) 将硫磺燃烧产生的二氧化硫通入废水中，与水作用生成亚硫酸,废水中六价铬被亚硫酸还原为三价铬，生成硫酸铬。
2)用碱中和废水，使其pH值为8，使三价铬以氢氧化铬的形式沉淀下来;过量的亚硫酸被中和生成亚硫酸钠，并逐渐被氧化成硫酸钠。
3) 将废水送入平流式沉淀池中进行分离，上部澄清水排放，下部沉淀经干化场脱水，泥饼的主要成分为氢氧化铬，此外还含有少量其他金属氢氧化物。用二氧化硫作还原剂,处理含铬废水,除铬效果好，进水中六价铬含量为81～430. 08 mg/L时，出水中六价铬含量均能达到排放标准。该工艺基本上实现了二氧化硫的闭路循环，排放尾气中二氧化硫的含量小于15mg/L。该工艺设备简单、操作方便、性能稳定、一次投资省、占地面积小、容易上马，处理费用低、技术经济等条件约束小。所以一般小型的企业(如乡镇企业)可以采用二氧化硫法处理含铬废水。 铁氧体法实际上是硫酸亚铁法的发展，向含铬废水中投加废铁粉或硫酸亚铁时，Cr6+ 可被还原成Cr3+。再加热、加碱、通过空气搅拌，便成为铁氧体的组成部分，Cr3+转化成类似尖晶石结构的铁氧体晶体而沉淀。铁氧体是指具有铁离子、氧离子及其他金属离子所组成的氧化物。其具体反应为：
Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O
Fe2+ + Fe3+ + Cr3+ + O2 = Fe3+[Fe2+ Crx3+ Fe2+1-x]O4
铁氧体法不仅具有还原法的一般优点，还有其特点，即铬污泥可制作磁体和半导体，这样不但使铬得以回收利用，又减少了二次污染的发生，出水水质好，能达到排放标准。但是，铁氧体法也有试剂投量大，能耗较高，不能单独回收有用金属，处理成本较高的缺点。 利用溶解积原理，向含铬废水中投加溶度积比铬酸钡大的钡盐或钡的易溶化合物，使铬酸根与钡离子形成溶度积很小的铬酸钡沉淀而将铬酸根除去。废水中残余Ba2+再通过石膏过滤，形成硫酸钡沉淀，再利用微孔过滤器分离沉淀物[9]。反应式是：
BaCO3 + H2CrO4→ BaCrO4+ CO2 + H2O
Ba2+ +CaSO4 → BaSO4 + Ca2+
钡盐法优点是工艺简单，效果好，处理后的水可用于电镀车间水洗工序，还可回收铬酸，复生BaCO3；其缺点是过滤用的微孔塑料管加工比较复杂，容易阻塞，清洗不便，处理工艺流程较为复杂。 电解还原法是铁阳极在直流电作用下，不断溶解产生亚铁离子，在酸性条件下，将Cr6+还原为Cr3+。
用电解法处理含铬废水，优点是效果稳定可靠，操作管理简单，设备占地面积小，废水中的重金属离子也能通过电解有所降低。缺点是耗电量较大，消耗钢板，运行费用较高，沉渣综合利用等问题有待进一步解决。 离子交换法是借助于离子交换剂上的离子和水中的离子进行交换反应除去水中有害离子。目前在水处理中广泛使用的是离子交换树脂。对含铬废水先调pH值，沉淀一部分Cr3+后再行处理。将废水通过H型阳离子交换树脂层，使废水中的阳离子交换成H+而变成相应的酸，然后再通过OH型阴离子交换成OH-，与留下的H+结合生成水。吸附饱和后的离子交换树脂，用NaOH进行再生。
离子交换法的优点是处理效果好，废水可回用，并可回收铬酸。尤其适用于处理污染物浓度低、水量小、出水要求高的废水。缺点是工艺较为复杂，且使用的树脂不同，工艺也不同；一次投资较大，占地面积大，运行费用高，材料成本高，因此对于水量很大的工业废水，该法在经济上不适用。

⑽ 电解法处理酸性含铬废水，以铁板作阴阳极

首先因为阳极是铁，为活泼金属，所以阳极是铁发生反应生成二价铁。阴极是氢离子发生反应生成氢气。然后再在溶液中发生题干中还原铬的反应。当电路中通过12mol电子时，生成6mol二价铁离子，根据题干方程式可知，此时有1molCr2O7 2-离子被还原