A. 铬酸废水是什么,现在有哪些处理方法
一、含铬废水处理方法为:
①通过置换反应制备液体硫酸亚铁备用,液体专硫酸亚铁的浓度为属36~42%,pH值为4-5;
②对含铬废水通过隔油调节池调节水质、去除油质;
③在还原反应池中投加新制备液体硫酸亚铁,把含铬废水中的六价铬还原成三价铬;
④在中和池中加入碱使三价铬完全形成氢氧化铬的沉淀;
⑤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。
二、铬酸仅仅存在于溶液中。由三氧化铬溶于水中而得。其溶液用于镀铬。是假想的三氧化铬的水合物H2CrO4。只会呈溶液或盐类而存在。有时也指三氧化铬。
B. 重金属废水的处理方法
可分为两类:一是使废水中呈溶解状态的重金属转变成不溶的重金属化合物或元素,经沉淀和上浮从废水中去除,可应用中和沉淀法、硫化物沉淀法、上浮分离法、离子浮选法、电解沉淀或电解上浮法、隔膜电解法等;二是将废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行浓缩和分离,可应用反渗透法、电渗析法、蒸发法、离子交换法等。第一类方法特别是中和沉淀法、硫化物沉淀法和电解沉淀法应用最广。从重金属废水回用的角度看,第二类方法比第一类优越,因为用第二类方法处理,重金属是以原状浓缩,不添加任何化学药剂,可直接回用于生产过程。而用第一类方法,重金属要借助于多次使用的化学药剂,经过多次的化学形态的转化才能回收利用。一些重金属废水如电镀漂洗水用第二类方法回收,也容易实现闭路循环。但是第二类方法受到经济和技术上的一些限制,目前还不适于处理大流量的工业废水如矿冶废水。这类废水仍以化学沉淀为主要处理方法,并沿着有利于回收重金属的方向改进。
电解法:比较广泛地用于处理含氰的重金属废水。以电解氧化使氰分解和使重金属形成氢氧化物沉淀的方式去除废水中的氰和重金属。硫化汞废渣用电解法处理能高效地回收纯汞或汞化物。
上浮法:废水中的重金属氢氧化物和硫化物还可用鼓气上浮法去除,其中以加压溶气上浮法最为有效。电解上浮法能有效地处理多种重金属废水,特别是含有重金属络合物的废水。这是因为在电解过程中能将重金属络合物氧化分解生成重金属氢氧化物,它们能被铝或铁阳极溶解形成的活性氢氧化铝或氢氧化铁吸附,在共沉作用下完全沉淀。废水中的油类和有机杂质也能被吸附,并借助阴极上产生的细小氢气泡浮上水面。此法处理效率高,在电镀废水处理中往往作为中和沉淀处理后的进一步净化处理措施。
离子浮选法:往重金属废水中投加阴离子表面活性剂,如黄原酸钠、十二烷基苯磺酸钠、明胶等,与其中的重金属离子形成具有表面活性的络合物或螯合物。不同的表面活性剂对不同的金属离子或同一种表面活性剂在不同的pH值等条件下对不同的重金属离子具有选择络合性,从而可对废水中的重金属进行浮选分离。此法可用于处理矿冶废水。
离子交换和吸附:废水中的重金属如果以阳离子形式存在,用阳离子交换树脂或其他阳离子交换剂处理;如果以阴离子形式存在,如氯碱工业的含汞废水中的氯化汞络合阴离子(HgCl4)-2,氰化电镀废水中的重金属氰化络合阴离子Zn(CN)厈、Cd(CN)+、Cu(CN),含铬废水中的铬酸根阴离子CrO-,则用阴离子交换树脂处理。
活性炭能在酸性(pH值2~3)条件下从低浓度含铬废水中有效地去除铬。含硫活性炭能有效地去除废水中的汞。活性炭还可用于处理含锌和铜的电镀废水。活性炭能吸附CN-,并在有Cu2+和O2存在的条件下使CN-氧化,从而使吸附CN-的部位得到再生。
膜法:主要有电渗析和反渗透法。电渗析的特点是浓缩倍数有限,须经多级电渗析处理,才能把废水中有用物质浓缩到可回用的程度。反渗透法用于处理镀镍、镀铜、镀锌、镀镉等电镀漂洗废水。对镍、铜、锌、镉等离子的去除率大都大于99%。因此重金属废水通过反渗透处理就能浓缩和回用重金属,反渗透水(产水)质量好时也可回用。
纳米重金属水处理技术:
纳米材料因其比表面积远超普通材料,故同一种物质将会显示出不同的物化特型,很多新型的纳米材料都不断地在水处理行业中实验、实践。被环保部、科技部、工信部、财政部四部委联合审批立项为“2011年国家重大科技成果转化项目”———纳米水处理工艺及系列产品,在江西铜业股份有限公司应用取得了历史性的突破,填补了国内空白 。
国内通常采用的重金属废水处理方法,包括石灰中和法和硫化法等。这些传统的处理工艺,虽然可以将废水中的重金属去除掉,但是处理效果并不稳定,处理后回收的清水水质仍难以确保稳定达标排放,而且还会产生二次污染。纳米重金属水处理技术不仅能使处理后的出水水质优于国家规定的排放标准且稳定可靠,投资成本和运行成本较低,与水中重金属离子反应快,吸附、处理容量是普通材料的10倍到1000倍,而且使沉淀的污泥量较传统工艺降低50%以上,污泥中杂质也少,有利于后续处理和资源回收。有数据显示,同样是每日处理300立方米重金属污水量,传统工艺每天要产生25吨石灰渣污泥,而采用纳米技术后每月只产生25吨纳米金属泥。尤其值得关注的是,这种污泥中的重金属单位含量提高了30倍。若以铜冶炼厂的废水处理为例,其回收的纳米铜泥品位已达到20%,完全可以作为铜矿资源再生利用。
C. 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Cr2O72-转化为Cr3+的关系图1可知:当pH为1时,Cr2O72-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Cr2O72-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++Cr2O72-+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,Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O,
1 6
n(Cr2O72-)9×10-3L×0.0001mol/L n(Cr2O72-)=1.5×10-7mol,废水1L中n(Cr2O72-)=7.5×10-7mol,废水1L中n(
+6 |
Cr |
+6 |
Cr |
+6 |
Cr |
D. 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。
E. 向含重铬酸根离子的酸性废水中加入硫酸亚铁转化为沉淀
14H+ + Cr2O72- +6Fe2+ =2Cr3+ +6Fe3+ +7H2O(这是一个氧化还原反应,如果有沉淀的话,那么就应该有氢氧根才行)
F. 工业上处理含Cr2O72-(重铬酸根离子)的废水,
(2):六价抄铬被还原必须保证溶液是酸性的,
有关这一点你可以翻一翻无机化学课本后面的电机电势表,
不过从客观实验事实上可以看出:铬酸盐基本上没有氧化性(Cr6+的中性或碱性溶液);而重铬酸盐和铬酸则具有较强氧化性。
铬酸盐连Fe2+,SO3 2-,甚至S2O3 2-这样还原性如此之强的物质都无法氧化,
但如果向体系中加入少量的稀酸(稀硫酸,稀醋酸等),
此时CrO42- + 2H+===HCrO4-===(0.5)Cr2O7 2-(铬酸根结合氢离子)
六价铬就立刻被还原。
G. 怎样用铁电极电解法除去酸性废水中的六价铬
以铁电极作为阳极,惰性电极作阴极,进行电解
铁作阳极被氧化为Fe2+,Fe2+能被酸性废水中的六价铬氧化为Fe3+,消耗了六价铬
H. 六价铬废水氧化还原是怎样的
废水氧化还原法:把溶解于废水中的有毒有害物质,经过氧化还原反应,转化为无毒无害的新物质,这种废水的处理方法称为废水的氧化还原法。在氧化还原反应中,有毒有害物质有时是作为还原剂的,这是需要外加氧化剂如空气、臭氧、氯气、漂白粉、次氯酸钠等。当有毒有害物质作为氧化剂时,需要外加还原剂如硫酸亚铁、氯化亚铁、锌粉等。如如果通电电解,则电解时阳极是一种氧化剂,阴极是一种还原剂。一、药剂氧化废水中的有毒有害物质为还原性物质,向其中投加氧化助剂,将有毒有害物质氧化成无毒或毒性较小的新物质,此种方法称为药剂氧化法。在废水处理中用的最多的药剂氧化法是氯氧化法,即投加的药剂为含氯氧化物如液氯、漂白粉等,其基本原理都是利用产生的次氯酸根的强氧化作用。氯氧化法常用来处理含氰废水,国内外比较成熟的工艺是碱性氯氧化法。在碱性氯氧化法处理反应中,pH值小于8.5则有放出剧毒物质氯化氰的危险,一般工艺条件为:废水pH值大于11,当氰离子浓度高于100mg/L时,最好控制在pH=12~13。在此情况下,反应可在10~15min内完成,实际采用的20~30min。该处理方法的缺陷是虽然氢酸盐毒性低,仅为氰的千分之一。但产生的氰酸盐离子易水解生成氨气。因此,需让次氯酸将氰酸盐离子进一步氧化成氮气和二氧化碳,消除氰酸盐对环境的污染同时进一步氧化残余的氯化氰。在进一步氧化氰酸盐的过程中,pH值值控制是至关重要的。pH值大于12,则反应停止,pH值7.5~8.0,用硫酸调节pH值,反应过程适当搅拌以加速反应的完全进行。二、臭氧氧化臭氧氧化法是利用臭氧的强氧化能力,使污水(或废水)中的污染物氧化分解成低毒或无毒的化合物,使水质得到净化。它不仅可降低水中的BOD、COD,而且还可起脱色、除臭、除味、杀菌、杀藻等功能,因而,该处理方法愈来愈受到人们重视。三、药剂还原与金属还原药剂还原法是利用某些化学药剂的还原性,将废水中的有毒有害物质还原成低毒或无毒的化合物的一种水处理方法。常见的例子是用硫酸亚铁处理含铬废水。亚铁离子起还原作用,在酸性条件下(pH值=2~3),废水中六价铬主要以重铬酸根离子形式存在。六价铬被还原成三价铬,亚铁离子被氧化成铁离子,需再用中和沉淀法将三价铬沉淀。沉淀的污染物是铬氢氧化物和铁氢氧化物的混合物,需要妥善处理,以防二次污染。该工艺流程包括集水、还原、沉淀、固液分离和污泥脱水等工序,可连续操作,也可间歇操作。金属还原法是向废水中投加还原性较强的金属单质,将水中氧化性的金属离子还原成单质金属析出,投加的金属则被氧化成离子进入水中。此种处理方法常用来处理含重金属离子的废水,典型例子是铁屑还原处理含汞废水。其中铁屑还原效果与水中pH值有关,当水中pH值较低时,铁屑还会将废水中氢离子还原成氢气逸出,因而,当废水的pH值较低时,应调节后再处理。反应温度一般控制在20℃~30℃。
I. 哪种工业电镀废水处理方式成本低
电镀废水处理工艺通常包括物理化学法、生物法、高级氧化工艺包括电化学法等,其中涉及到生物法的话,通常会在生物法前段加上物化或高级氧化工艺等,以防止废水中的有毒重金属或有机物对后端的微生物产生毒害作用。
电镀废水处理零排放系统还涉及膜处理和蒸发器处理,运行成本相较于达标排放,电镀废水处理零排放的运行成本根据水量不同、每个工艺段的设备的选择不同,运行成本约为35-100元每吨水不等。
近年来,随着电镀工业的产业园集中化,电镀废水处理项目通常涉及到整个电镀工业园区的集中处理,处理水量和规模通常也比较大,因电镀废水处理系统占据整个电镀产业园投资比例较大,直接涉及到投资回报率,投资方对吨水投资和运行成本核算得越来越精细化,因此对废水处理机构的技术要求和项目管理水平也越来越高。
J. 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。