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離子交換法含鉻廢水處理實例

發布時間:2025-02-07 19:29:01

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

2. 離子交換法處理鍍鉻廢水的要點

1.除鉻陰柱設計數據
1)樹脂飽和族桐孫工作交換容量:大孔型弱鹼性陰樹脂為60-70gCr6+/L;凝膠型強鹼性陰樹脂為40-45gCr6+/L。
2)樹脂層高度應為0.6-1.0m。
3)流速不宜大於20m/h。
4)樹脂飽和工作周期:廢水中Cr6+含量為200-100mg/L時,飽和工作周期宜為36h;廢水中Cr6+含量為100-50mg/L時,飽和工作周期宜為36-48h;廢水中Cr6+含量小於50mg/L時,飽和工作周期由計算確定。
2.除鉻陰柱和除酸陰柱的再生和淋洗
1)再生液濃度:採用大孔型弱鹼陰離子交換樹脂時宜為2.0-3.5mol/L;採用凝膠型弱鹼性陰離子交換樹脂時宜為2.5-3.0mol/L。
2)再生液用量宜為樹脂體積2倍,先用0.5-1.0倍上周期後期的再生洗脫液,再用1.0-1.5倍的兆鏈新配再生液。
3)再生液流速宜為0.6-1.0m/h。
4)淋洗水量:採用大孔型弱鹼陰樹脂時宜為樹脂體積的6-9倍,採用凝膠型弱鹼性陰樹脂時宜為樹脂體積的4-5倍。
5)淋洗終點pH應為8-10。
6)反沖時樹脂層膨脹率宜為50%。
3.酸性陽柱
1)強酸性陽樹脂的工作交換容量可採用60-65g(CaCO3表示)/L;
2)交換終點出水pH值為3.0-3.5;
3)再生和淋洗要求
再生液濃度為1.5-2.0mol/輪沖L;
再生液用量為樹脂體積的2倍;
再生液流速為1.2-4.0m/h;
淋洗水量為樹脂體積的4-5倍;
淋洗終點pH值為2-3;
反沖時樹脂層膨脹率為30%-50%。
4.脫鈉陽柱的再生和淋洗
1)再生液濃度為1.0-1.5mol/L;
2)再生液用量為樹脂體積的2倍;
3)再生液流速為1.2-4.0m/h;
4)淋洗水量為樹脂體積的10倍。
5.鈍化含鉻清洗廢水處理
1)進入酸性陽柱前廢水的pH值宜大於4;
2)酸性陽柱和除酸陰柱的數值用量均為除鉻陰柱樹脂用量的2倍;
3)酸性陽柱的交換終點按出水pH值3.0-3.5和除酸陰柱出水電阻率≤2×104Ω·cm來控制;
4)酸性陽柱的再生液濃度為2-3mol/L。

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3. 環保工程師知識點:離子交換

2017環保工程師知識點:離子交換

離子交換法在水的軟化和除鹽中早已獲得廣泛的應用,目前已應用在回收和處理工業廢水中的有毒物質方面。下面我為大家准備了離子交換的相關知識,歡迎閱讀。

1離子交換的基本原理

水處理中主要採用離子交換樹脂和磺化煤用於離子交換。其中離子交換樹脂應用廣泛,種類多,而磺化煤為兼有強酸型和弱酸型交換基團的陽離子交換劑。 離子交換樹脂按結構特徵,分為:凝膠型、大孔型和等孔型; 按樹脂母體種類,分為:苯乙烯系、酚醛系和丙烯酸系等;按其交換基團性質,分為:強酸型、弱酸型、強鹼型和弱鹼型。

⑴離子交換樹脂的構造

是由空間網狀結構骨架(即母體)與附屬在骨架上的許多活性基團所構成的不溶性高分子化合物。活性基團遇水電離,分成兩部 分:固定部分,仍與骨架牢固結合,不能自由移動,構成所謂固定離子,活動部分,能在一定范圍內自由移動,並與其周圍溶液中的其他同性離子進行交換反應,稱為可交換離子。

⑵基本性能

①外觀

呈透明或半透明球形,顏色有乳白色、淡黃色、黃色、褐色、棕褐色等,

②交聯度

指交聯劑占樹脂原料總重量的百分數。對樹脂的許多性能例如交換容量、含水率、溶脹性、機械強度等有決定性影響,一般水處理 中樹脂的交聯度為7%~10%。

③含水率

指每克濕樹脂所含水分的百分率,一般為50%,交聯度越大,孔隙越小,含水率越少。

④溶脹性

指干樹脂用水浸泡而體積變大的現象。一般來說,交聯度越小,活性基團越容易電離,可交換離子的水合離子半徑越大,則溶脹度越大;樹脂周圍溶液電解質濃度越高,樹脂溶脹率就越小。

在生產中應盡量保證離子交換器有長的工作周期,減少再生次數,以延長樹脂的使用壽命。

⑤密度

分為干真密度、濕真密度和濕視密度

⑥交換容量

是樹脂最重要的性能,是設計離子交換過程裝置時所必須的數據,定量地表示樹脂交換能力的大小。分為全交換容量和工作交換容 量。

⑦有效PH范圍

由於樹脂的交換基團分為強酸強鹼和弱酸弱鹼,所以水的PH值對其電離會產生影響,影響其工作交換容量。弱鹼只能在酸性溶液中以及弱酸在鹼性溶液中有較高的交換能力。

⑧選擇性

即離子交換樹脂對水中某種離子能優先交換的性能。除與樹脂類型有關外,還與水中濕度和離子濃度有關。

⑨離子交換平衡

離子交換反應是可逆反應,服從質量作用定律和當量定律。經過一定時間,離子交換體系中固態的樹脂相和溶液相之間的離子交換反應達到平衡,其平衡常數也稱為離子交換選擇系數。降低反應生成物的濃度有利於交換反應的進行。

⑩離子交換速率

主要受離子交換過程中離子擴散過程的影響。

其他性能:如溶解性、機械強度和耐冷熱性等。離子交換樹脂理論上不溶於水,機械強度用年損耗百分數表示,一般要求小於3%~ 7%/年。另外,溫度對樹脂機械強度和交換能力有影響。溫度低則樹脂的機械強度下降,陽離子比陰離子耐熱性能好,鹽型比酸鹼型耐熱 好。

⑶樹脂層離子交換過程

以離子交換柱中裝填鈉型樹脂,從上而下通以含有一定濃度鈣離子的硬水為例,以交換柱的深度為橫坐標,以樹脂的飽和度為縱坐標,可繪得某一時刻的飽和度曲線。就整個交換過程而言,樹脂層的變化可分為三個階段。

2離子交換裝置運行方式

離子交換裝置按運行方式不同,分為固定床和連續床

⑴固定床的構造與壓力濾罐相似,是離子交換裝置中最基本的也是最常用的一種型式,其特點是交換與再生兩個過程均在交換器中進行,根據交換器內裝填樹脂種類及交換時樹脂在交換器中的位置的不同,可分為單層床、雙層床和混合床。單層床是在離子交換器中只裝填一種樹脂,如果裝填的是陽樹脂,稱為陽床;如果裝填的是陰樹脂,稱為陰床。雙層床是離子交換器內按比例裝填強、弱兩種同性樹脂,由於強、弱兩種樹脂密度的不同,密度小的弱型樹脂在上,密度大的強型樹脂在下,在交換器內形成上下兩層。

混合床則是在交換器內均勻混雜的裝填陰、陽兩種樹脂,由於陰、陽樹脂混雜,因此原水流經樹脂層時,陰、陽兩種離子同時被樹 脂所吸附,其產物氫離子和氫氧根離子又因反應生成水而得以降低,有利於交換反應進行的'徹底,使得出水水質大大提高。但其缺點是 再生的陰、陽樹脂很難徹底分層。於是又發明了三層混床新技術,保證在反洗時將陰、陽樹脂分隔開來。 根據固定床原水與再生液的流動方向,又分為兩種形式,原水與再生液分別從上而下以同一方向流經離子交換器的,稱為順流再生 固定床,原水與再生液流向相反的,稱為逆流再生固定床。順流再生固定床的構造簡單,運行方便,但存在幾個缺點:在通常生產條件下,即使再生劑單位耗量二至三倍於理論值,再生效果 也不太理想;樹脂層上部再生程度高,而下部再生程度差;工作期間,原水中被去除的離子首先被上層樹脂所吸附,置換出來的反離子 隨水流流經底層時,與未再生好的樹脂起逆交換反應,上一周期再生時未被洗脫出來的被去除的離子,作為泄漏離子出現在本周期的出水中,所以出水剩餘被去除的離子較大;而到了了工作後期,由於樹脂層下半部原先再生不好,交換能力低,難以吸附原水中所有被去除的離子,出水提前超出規定,導致交換器過早地失效,降低了工作效率。因此,順流再生固定床只選用於設備出水較小,原水被去除的離子和含鹽量較低的場合。逆流再固定床的再生有兩種操作方式:一是水流向下流的方式,一是水流向上流的方式,逆流再生可以彌補順流再生的缺點,而且出水質量顯著提高,原水水質適用范圍擴大,對於硬度較高的水,仍能保證出水水質,所以目前採用該法較多。總起來說,固定床有出水水質好等優點,但固定床離子交換器存在三個缺點:一是樹脂交換容量利用率低,二是在同設備中進行產水和再生工序,生產不連續,三是樹脂中的樹脂交換能力使用不均勻,上層的飽和程度高,下層的低。為克服固定床的缺點,開發出了連續式離子交換設備,即連續床。

⑵連續床又分為移動床和流動床

移動床的特點是樹脂顆粒不是固定在交換器內,而是處於一種連續的循環運動過程中,樹脂用量可減少三分之一至二分之一,設備單位容積的處理水量還可得到提高,如雙塔移動床系統和三塔移動床系統。 流動床是運行完全連續的離子交換系統,但其操作管理復雜,廢水處理中較少應用。

3離子交換工藝的設計

⑴進水預處理

廢水成分復雜,應進行預處理,目的是保障反應器中離子交換樹脂交換容量充分得以發揮,並有效延長使用壽命。預處理的對象包括進水的水溫、PH值、懸浮物、油類、有機物、引起樹脂中毒的高價離子和氧化劑等。

⑵樹脂的選用

選擇樹脂時應考慮交換容量、進水水質和離子交換器的運行方式等,選擇合適的樹脂。

例如考慮進水水質時,對於只需去除進水中吸附交換能力較強的陽離子,可選用弱酸型樹脂,若需去除的陽離子的吸附交換能力較弱,只能選用強酸型陽離子樹脂。考慮離子交換器的運行方式時,移動床和流動床要選用耐磨、高機械強度的樹脂。對於混床,要選用濕真密度相差較大的陰、陽樹脂。另外,不同樹脂的交換容量有差異,而同一種樹脂的交換容量還受所處理廢水的懸浮物、油類、高價金屬離子等影響。

⑶掌握工藝設計參數

4離子交換法在水處理中的應用

離子交換法目前廢水處理中得到了廣泛應用,例如

⑴用於含鉻廢水的處理

對於廢水,經預處理後,可用陽樹脂去除三價鉻和其他陽離子,用陽樹脂去除六價鉻,並可回收鉻酸,實現廢水在生產中的循環使 用。

⑵含鋅廢水的處理

化纖廠紡絲車間的酸性廢水主要含有硫酸鋅、硫酸和硫酸鈉等,用鈉離子型陽樹脂交換其中的鋅離子,用芒硝再生失效的樹脂,即可得到硫酸鋅的濃縮液。

⑶電鍍含氰廢水的處理

陰樹脂對絡合氰(即氰與金屬離子的絡合物)的結合力大,所以利用陰離子交換樹脂能消除氰化物以及重金屬離子的污染,並將其回收利用。

⑷有機廢水的處理

如洗滌煙草的過程中產生的含有煙鹼的廢水,可以用陽樹脂回收後作為殺蟲劑。

⑸用於水的軟化處理

例如利用鈉離子交換軟化法可以去除水中的硬度。

⑹水的除鹽

分復床除鹽和混合床除鹽等系統。

復床是指陽、離子交換器串聯使用,常用的系統有強酸-脫氣-強鹼系統,強酸-弱鹼-脫氣系統以及強酸-脫氣-弱鹼-強鹼系統等。 混合床除鹽具有水質穩定、間斷運行影響小、失效終點分明等特點。

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4. 關於化學實驗室的廢液處理方法

含汞、鉻、鉛、鎘、砷、酚、氰的廢液必須經過處理達標後才能排放,實驗室處理方法如下:

含銅廢液的處理

實驗用過的硫酸銅廢液通過加適量鐵粉回收金屬銅,母液再經沉澱、過濾、稀釋排放。

含汞廢液的處理

排放標准:廢液中汞的最高容許排放濃度為0.05mg/L(以Hg計)。

處理方法:

①硫化物共沉澱法:先將含汞鹽的廢液的pH值調至8-10,然後加入過量的Na2S,使其生成HgS沉澱。再加入FeS04(共沉澱劑),與過量的S2-生成FeS沉澱,將懸浮在水中難以沉澱的HgS微粒吸附共沉澱.然後靜置、分離,再經離心、過濾,濾液的含汞量可降至0.05mg/L以下。

②還原法:用銅屑、鐵屑、鋅粒、硼氫化鈉等作還原劑,可以直接回收金屬汞。

含鎘廢液的處理

1、氫氧化物沉澱法:在含鎘的廢液中投加石灰,調節pH值至10.5以上,充分攪拌後放置,使鎘離子變為難溶的Cd(OH)2沉澱.分離沉澱,用雙硫腙分光光度法檢測濾液中的Cd離子後(降至0.1mg/L以下),將濾液中和至pH值約為7,然後排放。

2、離子交換法:利用Cd2+離子比水中其它離子與陽離子交換樹脂有更強的結合力,優先交換。

含鉛廢液的處理

在廢液中加入消石灰,調節至pH值大於11,使廢液中的鉛生成Pb(OH)2沉澱.然後加入Al2(S04)3(凝聚劑),將pH值降至7-8,則Pb(OH)2與Al(OH)3共沉澱,分離沉澱,達標後,排放廢液。

含砷廢液的處理

在含砷廢液中加入FeCl3,使Fe/As達到50,然後用消石灰將廢液的pH值控制在8-10。利用新生氫氧化物和砷的化合物共沉澱的吸附作用,除去廢液中的砷。放置一夜,分離沉澱,達標後,排放廢液。

含酚廢液的處理

酚屬劇毒類細胞原漿毒物,處理方法:低濃度的含酚廢液可加入次氯酸鈉或漂白粉煮一下,使酚分解為二氧化碳和水。如果是高濃度的含酚廢液,可通過醋酸丁酯萃取,再加少量的氫氧化鈉溶液反萃取,經調節pH值後進行蒸餾回收.處理後的廢液排放。

綜合廢液處理

用酸、鹼調節廢液PH為3-4、加入鐵粉,攪拌30min,然後用鹼調節p H為9左右,繼續攪拌10min,加入硫酸鋁或鹼式氯化鋁混凝劑、進行混凝沉澱,上清液可直接排放,沉澱於廢渣方式處理。

含鉻廢液的處理

含鉻廢液中加入還原劑,如硫酸亞鐵、亞硫酸鈉、鐵屑,在酸性條件下將六價鉻還原成三價鉻,然後加入鹼,如氫氧化鈉、氫氧化鈣碳酸鈉等,使三價鉻形成Cr(OH)3沉澱,清液可排放。沉澱乾燥後可用焙燒法處理,使其與煤渣一起焙燒,處理後可填埋。

含氰廢液的處理

低濃度廢液可加入氫氧化鈉調節PH為10以上,再加入高錳酸鉀粉末(3%),使氰化物分解。若是高濃度的,可使用鹼性氯化法處理,先用鹼調至PH為10以上,加入次氯酸鈉或漂白粉。經充分叫板,氫化物分解為二氧化碳和氮氣,放置24小時排放。含氰化物廢也不得亂倒或與酸混合,生成揮發性氰化氫氣體有劇毒。

三氯甲烷的回收

將三氯甲烷廢液一次用水、濃硫酸(三氯甲烷量的十分之一)、純水、鹽酸羥胺溶液(0.5% AR)洗滌。用重蒸餾水洗滌兩次,將洗好的三氯甲烷用污水氯化鈣脫水,放置幾天,過濾,蒸餾。蒸餾速度為每秒1~2滴,收集沸程為60~62攝氏度的餾出液(標框下),保存於棕色試劑瓶中(不可用橡膠塞)。

實驗室廢液處理注意事項

1、盡量回收溶劑,在對實驗沒有妨礙的情況下,把它反復使用;

2、為了方便處理,其收集分類往往分為:a)可燃性物質b)難燃性物質c)含水廢液d)固體物質等;

可溶於水的物質,容易成為水溶液流失。因此,回收時要加以注意。但是,對甲醇、乙醇及醋酸之類溶劑,能被細菌作用而易於分解。故對這類溶劑的稀溶液,用大量水稀釋後,即可排放;

含重金屬等的廢液,將其有機質分解後,作無機類廢液進行處理。

5. 鉻污染的治理方法

鉻污染的治理方法
1、鋇鹽法:基於置換反應原理,碳酸鋇等鋇鹽與廢水中的鉻酸反應生成鉻酸鋇沉澱,經石膏過濾除去殘留的鋇離子。該方法主要用於處理含Cr6+廢水,工藝簡單,效果好。
2、物理法:用高比表面積或高度發達的孔隙結構的物質作為吸附劑去除廢水中的鉻3、還原沉澱法:原理是在酸性條件下向廢水中加入適量的還原劑,然後將Cr6+還原為Cr3+,再將溶液的pH值調節到鹼性,Cr3+就會以氫氧化鉻沉澱的形式從溶液中分離去除。
4、微生物處理:微生物對含鉻廢水的處理是基於獲得的高效功能菌對鉻的靜電吸附、酶的催化轉化、絡合、絮凝、沉澱,使鉻沉澱,通過固液分離凈化廢水。
5、氣浮:主要利用Fe(OH)3膠體的強吸附能力,吸附廢水中含Cr(OH)3的氫氧化物沉澱,形成共絮體。這種共絮體可以被氣泡有效地粘附並漂走。
6、化學絮凝沉降法:在廢水中加入一定量的絮凝劑,使一些難以自然沉降的懸浮物在絮凝劑的作用下,通過電荷中和和吸附架橋,增加絮凝分子,達到與水分離的目的。
7、離子交換法:含Cr6+的廢水流經陰離子交換樹脂進行分離。這種方法的優點是交換後留在樹脂上的氯化氫可以重新進入溶液,用氫氧化鈉溶液沖洗後可以回收。同時,樹脂可以再生和重復使用。

6. 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。

7. 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。

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