① 铬污染的主要来源
铬污染主要是工业造成的。铬的开采、冶炼、铬盐制造、电镀、金属加工、制革、油漆、颜料、印染等行业,以及燃料燃烧排放的含铬废气、废水、废渣都是铬污染源。
如皮革行业通常处理1吨生皮,排放含铬410毫克/升的废水50 ~ 60吨;如果每天处理10t的生皮,每年会排出72 ~ 86t的铬。美国某飞机厂长期排放高铬废水,附近地下水中铬浓度高达14 mg/L..
电镀废水中的铬主要来源于电镀零件钝化后的清洗过程。由于工艺技术的要求,一般水中其他成分含量较少,主要污染物为铬。日本宇都宫市一家电镀厂的废水污染了水井,使井水中的铬含量达到9.2毫克/升。
② 电镀废水都有哪些来源
一般分为生产线上废水和清洗维护废水;分类:酸性、碱性、含氰、含铬、含络合剂、清洗综合废水.电镀的主要工序包括:①被镀物体表面的预处理(去除油脂及氧化物等污染物,包括机械处理和化学处理);②电镀;③水洗,即在化学清洗和电镀后,用自来水或热水洗去镀件表面残留的化学清洗液或电镀液,保持表面清洁,然后再送到下一个工序。
电镀废水主要来自水洗工序,对电镀车间地面的冲洗,也是电镀废水的来源之一。此外,化学清洗液或镀液经长时间使用后由于浓度降低、杂质增加而需要更新,清洗槽或镀槽破损时将产生泄漏等都会产生电镀废水,这些情况下排出的废液浓度极高,必须采取措施回收利用或集中处理,不能任意排入下水道。
镀层漂洗水是电镀作业中重金属污染的主要来源。电镀液的主要成分是金属盐和络合剂,包括各种金属的硫酸盐、氯化物、氟硼酸盐等以及氰化物、氯化铵、氨三乙酸、焦磷酸盐、有机膦酸等。除此之外,为改善镀层性质,往往还在镀液中添加某些有机化合物,如作为整平剂的香豆素、丁炔二醇、硫脲,作为光亮剂的有糖精、香草醛、苄叉丙酮、对甲苯磺酰胺、苯磺酸等。因此镀件漂洗废水中除含有重金属离子外,还含有少量的有机物。漂洗废水的排放量以及重金属离子的种类与浓度随镀件的物理形状、电镀液的配方、漂洗方法以及电镀操作管理水平等诸多因素而变。特别是漂洗工艺对废水中重金属的浓度影响很大,直接影响到资源的回收和废水的处理效果。
③ 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。
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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。
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④ 铬污染的来源
铬的污染主要由工业引起。铬的开采、冶炼、铬盐的制造、电镀、金属加工、制革、油漆、颜料、印染工业以及燃料燃烧排出的含铬废气、废水和废渣等都是铬污染源。电镀废水的铬主要来自于镀件钝化后的清洗工序,由于工艺技术的要求,一般水体中其他成分的含量较少,主要污染物为铬。当铬渣在露天堆存时,经长期雨水冲淋后大量的六价铬离子随雨水溶渗、流失、渗入地表,从而污染地下水,也污染了江河、湖泊,进而危害农田、水产和人体健康,且不容易降解。
⑤ 含铬电镀废水源自哪里
含铬电镀废水源自:
(1)镀件清洗水;
(2)废电镀液;
(3)其他废水,包括冲刷车间地面,刷洗专极板洗水,通属风设备冷凝水,以及由于镀槽渗漏或操作管理不当造成的 “跑、冒、滴、漏”的各种槽液和排水;
(4)设备冷却水,冷却水在使用过程中除温度升高以外,未受到污染。电镀废水的水质、水量与电镀生产的工艺条件、生产负荷、操作管理与用水方式等因素有关。电镀废水的水质复杂,成分不易控制,其中含有铬、镉、镍、铜、锌、金、银等重金属离子和氰化物等,有些属于致癌、致畸、致突变的剧毒物质。