CN102070261A - 一种含六价铬的废水处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明所述含六价铬的废水处理方法，是采用焦亚硫酸钠水解生成的亚硫酸氢钠作还原剂，采用间歇式工艺技术进行处理。具体处理过程为：1.向废水内投加硫酸，将废水的pH值调节在2.0～3.0；2.投加焦亚硫酸钠，把废水中的六价铬还原为三价铬；投加焦亚硫酸钠的比例按焦亚硫酸钠与六价铬的重量比为3.5～5∶1的重量比计算。3.在中和池加入氢氧化钠，调节废水的pH值为8～9之间，使三价铬完全形成氢氧化铬的沉淀；4.利用高分子絮凝剂聚丙烯酰胺的凝聚力，借助斜管沉淀池的作用使固、液相分离后，废水排放，污泥经过压滤机压滤后集中堆放，然后按照规定统一处理。

Description

一种含六价铬的废水处理方法

技术领域

本发明涉及用化学方法处理废水的方法，特别是用化学方法处理含六价铬废水的方法。

背景技术

目前，对表面处理电镀铬、电抛光、铝件化学氧化、铜件酸洗、铜件钝化、电镀锌后出光及高铬钝化、电镀镉后出光及高铬钝化、电镀锌后白色钝化及黑色钝化、重铬酸盐填充以后的清洗废水中含有剧毒的六价铬，这些废水通过排污管流进废水处理池。这些含铬废水的PH值一般在3～6之间，其主要成分为铬酐、硫酸及硝酸，所含离子有Cr⁺⁶、Fe⁺²、Zn⁺²、Cr⁺³，其中Cr⁺⁶是处理的主要离子，浓度一般在几毫克每升～几十毫克每升范围。在酸性条件下，溶液中的六价铬存在以下平衡：

Cr₂O₇ ^2-+H₂O←→2CrO₄ ^2-+2H⁺

在溶液中加入酸，上列平衡向左移动，铬酸盐转化为重铬酸盐，主要以Cr₂O₇ ^2-存在。

含铬废水现有的处理方法很多，其中主要包括：离子交换法、亚硫酸法、硫酸亚铁法、电解法、汽浮法等方法进行处理。其中离子交换法成本较低，效果好，但是设备投资较大，而且树脂使用后还需要再生，比较麻烦，因此，一般企业使用受到限制。

在一定酸度下，用硫酸亚铁法还原六价铬为三价铬效果虽然好，但硫酸亚铁法除对设备有一定腐蚀外，还造成较多的沉渣，而用亚硫酸法则对设备的腐蚀更大。此二法生成的Cr(OH)₃↓沉淀，一般直接分离有一定的困难，需外加絮凝剂分离之，使含铬废水得以净化。这不仅需要设备防腐蚀，而且分离Cr(OH)₃↓沉淀较费时费力，还容易造成三价铬离子的二次污染。特别是当处理废水中的六价铬离子的浓度高低变化较大时，处理效果极不稳定，形成了处理后的水质六价铬离子达不到排放标准而造成污染，需再一次净化。电解法影响因素较多，目前很少使用。汽浮法仅仅适用于低浓度含铬废水的治理。

目前还有一种处理方法主要采用氧化还原法处理含铬废水，硫酸亚铁作为还原剂，处理过程是先进行酸化，用硫酸调PH值至2～3，再投加固体硫酸亚铁，使六价铬还原为三价铬，其中投加硫酸亚铁与六价铬的重量比为为30∶1，然后再投加氢氧化钙调PH值至8.0～9.0，进入沉淀池沉淀分离后，废水排放，污泥经过压滤机后集中处理，其化学反应方程式如下：

H₂Cr₂O₇+6FeSO₄+6H₂SO₄＝Cr₂(SO₄)₃+3Fe(SO₄)₃+7H₂O(PH：2～3)    ①

Cr₂(SO₄)₃+3Ca(OH)₂＝2Cr(OH)₃↓+3Ca SO₄↓(PH：8～9)           ②

Fe₂(SO₄)₃+3Ca(OH)₂＝2Fe(OH)₃↓+3Ca SO₄↓                     ③

这种含铬废水处理方法中六价铬的含量是达标的，但是总铬含量不达标，即六价铬还原为三价铬后，没有将三价铬完全形成氢氧化铬的沉淀，而是部分以三价铬离子的形式排出去了。

上述处理方法虽然能保证含铬废水中六价铬浓度在处理后浓度在0.35mg/L以下，达到排放标准，但首先是在反应式②中形成氢氧化铬的沉淀的PH值在8.0～9.0，要消耗大量的石灰来中和；其次，由于固体硫酸亚铁和石灰的投加量大，形成的固体氢氧化铁和固体氢氧化铬沉淀多，那么给污泥的沉降、分离、压泥都带来巨大的困难。

发明内容

本发明的目的主要是为了解决现有的含铬废水处理方法中存在的以上问题，提供一种新的含六价铬的废水处理方法，已解决处理六价铬废水时固体硫酸亚铁投加量大，形成的固体氢氧化铁沉淀多；处理六价铬废水时石灰的投加量大，形成的固体氢氧化铬沉淀多等问题。

本发明采用的技术方案：

采用焦亚硫酸钠水解生成的亚硫酸氢钠作还原剂，采用间歇式工艺技术进行处理。具体处理过程为：

1.向废水内投加硫酸，将废水的PH值调节在2.0～3.0；

2.投加焦亚硫酸钠，把废水中的六价铬还原为三价铬；投加焦亚硫酸钠的比例按焦亚硫酸钠与六价铬的重量比为3.5～5∶1的重量比计算。

3.在中和池加入氢氧化钠，调节废水的PH值为8～9之间，使三价铬完全形成氢氧化铬的沉淀；

4.利用高分子絮凝剂聚丙烯酰胺的凝聚力，借助斜管沉淀池的作用使固、液相分离后，废水排放，污泥经过压滤机压滤后集中堆放，然后按照规定统一处理。

本发明处理方法的主要化学反应如下：

Na₂S₂O₅+H₂O＝2NaHSO₃

4CrO₃+6NaHSO₃+H₂SO₄＝2Cr₂(SO₄)₃+3Na₂SO₄+6H₂O

4H₂CrO₄+6NaHSO₃+3H₂SO₄＝2Cr₂(SO₄)₃+3Na₂SO₄+10H₂O

2H₂Cr₂O₇+6NaHSO₃+3H₂SO₄＝2Cr₂(SO₄)₃+3Na₂SO₄+8H₂O

2Na₂Cr₂O₇+6NaHSO₃+5H₂SO₄＝2Cr₂(SO₄)₃+5Na₂SO₄+8H₂O

Cr₂(SO₄)₃+6NaOH＝3Na₂SO₄+2Cr(OH)₃↓

在本发明上述技术方案中，利用焦亚硫酸钠把六价铬还原成三价铬，在处理含铬废水时，具有以下优点：

①产生的污泥少；

②反应时间短；

③沉降时间短；

④操作简便；

⑤设备简单；

⑥处理效果良好。

本发明所述技术方案所投加焦亚硫酸钠的量少而且与废水中的六价铬反应后其本身不形成沉淀物，必然减少了因铁离子带入后所产生的污泥量；其次，所投加的氢氧化钠本身也不形成沉淀物，因此，产生的渣质少，从而给电镀废水的处理带来很大的方便，排放的废水中六价铬浓度小于0.35mg/L，总铬浓度小于1.5mg/L，PH值为6～9。

附图说明

图1是本发明的处理流程图。

具体实施方式

实施例1：含铬废水处理方法为：

①在反应池中加入ρ＝1.84mg/mL的工业硫酸，按计算式G₁＝D×Q计算投酸量并小心缓慢地投加；

式中：G₁：投酸量，kg

      D：每m³废水需要的投酸量0.3～0.4kg/m³

      Q：废水总体积

②在反应池中加入焦亚硫酸钠，按焦亚硫酸钠与六价铬离子的重量比为3.5∶1的投药比进行投加，使含铬废水中的六价铬还原成三价铬；

③在中和池中加入氢氧化钠使三价铬完全形成氢氧化铬沉淀，按如下计算式进行投加氢氧化钠：

      G2＝T×Q

式中：G2：应投加的片碱的质量，kg

      T：每m³废水需要的投碱质量，kg/m³吨，一般取值为0.7～

         0.85

      Q：被中和的废水总体积

④经过处理后的废水进入斜板沉淀池沉淀分离后，废水排放，用污泥泵将污泥池中的污泥抽至压滤机中挤压成块状，块状污泥拖至环保局指定的地点处理，回流水通过管路回流到中和池。(调节池再利用)。

以下是本发明与现有的含铬废水处理方法的模拟对比试验：

以起始浓度为50mg/l的含铬废水作对比试验，按1吨废水计含六价铬总量为50g，需投加硫酸亚铁量即拟定的焦亚硫酸钠工艺方法为零，传统的硫酸亚铁工艺方法为1500g，其他数据列于下表：

表中数据说明，采用传统工艺硫酸亚铁法产生的污泥量达676克，其中因带入的铁离子所产生的氢氧化铁污泥量为577克，占污泥总量的85％，而采用拟定工艺焦亚硫酸钠法产生的污泥量仅为99克，只占原污泥量的15％；反应时间只有原来的二分之一；沉降时间是原来的三分之一；处理后Cr⁺⁶含量为＜0.004，说明Cr⁺⁶已经全部还原为Cr⁺³；处理后总铬含量是原来的四分之一，Cr⁺³沉淀效果很好，使废水处理效果得到了显著的改善。

Claims (2)

1.一种含六价铬的废水处理方法，其特征在于：采用焦亚硫酸钠水解生成的亚硫酸氢钠作还原剂，采用间歇式工艺技术进行处理，步骤为：

a.投加硫酸调节废水的PH值在2.0～3.0；

b.投加焦亚硫酸钠；

c.加入氢氧化钠，调节废水的PH值为8～9之间；

d.利用高分子絮凝剂聚丙烯酰胺的凝聚力，借助斜管沉淀池的作用使固、液相分离。

2.根据权利要求1所述的一种含六价铬的废水处理方法，其特征在于：投加焦亚硫酸钠的比例按焦亚硫酸钠与六价铬的重量比为3.5～5∶1的重量比计算。

Images