含铬废水处理方案

2024-04-11

含铬废水处理方案(通用8篇)

篇1:含铬废水处理方案

典型含铬废水处理方案 概述

铝型材加工过程中,会产生各种有害废水,主要污染物质是酸、碱和各种金属离子。这三种废水的水质差异较大,废水中主要污染物质的种类大不相同,相应的处理方法也不同。其中,喷涂车间排出的废水中,含有国家《污水综合排放标准》(GB8978-l996)中从严控制的污染物质——重金属离子铬,必须单独处理。

本文主要介绍我们为国内某铝材厂喷涂车间设计的含铬废水处理系统,处理后的废水水质达到了国家规定的一级排放标准,经厂区排水管网直接排人附近河流。2 废水处理工艺

2.1 废水水量、水质和排放标准

喷涂车间的总排水量为12m/h。为减少投资降低含铬废水的处理规模,对喷涂车间排出的性质不同的废水分别进行治理,即将生产线前段化学处理排出的酸碱废水与氧化车间酸碱废水合并处理,对铬化槽以后排出的含铬废水单独处理。这样一来,须处理的含铬废水水量减少为5m/h。该工程的含铬废水水质及需要达到的排放标准如表1所示。2.2废水处理工艺

含铬废水中的主要污染物是铬离子,适合采用物理化学方法处理。由于重金属离子铬对水体和鱼类养殖危害极大,国家环保部门对此类污染物从严控制,因此含铬废水的处理原则是确保稳定达标。在含铬废水的处理过程中,溶解态的六价铬离子会转变成固体物质从水中沉淀分离出来,产生的含铬污泥属于危险废弃物,需要运到危险废弃物处置中心单独处理,不能随便填埋。因此,应当尽量减少含铬污泥的产量并避免含铬污泥污染其它污泥,以降低污泥处理的费用,减少运行成本。废水处理工艺流程如图1所示。

因为含铬废水的处理水量较小,而对处理后的水质稳定达标要求很高,故本设计采用序批的间歇方式进行处理。采用三座含铬废水综合处理槽,每座槽都具有储存、调节、还原、中和、絮凝、沉淀的作用。从喷涂车间来的含铬废水进入吸水池,由提升泵依次送入三座综合处理槽,在槽中均和水质、水量之后,与加入的还原剂进行充分的还原反应,然后向槽中投人中和剂进行中和,中和后的废水再与加入的絮凝剂进行絮凝混合、反应,静止沉淀。理想的沉淀条件保证了固、液的有效分离。

综合处理槽排泥后,清水由过滤泵送入机械过滤器、活性炭吸附塔,过滤和吸附之后的出水可回用于生产或排入厂区排水管网。

沉淀之后的污泥定期排入含铬污泥池,然后由污泥泵送入厢式压滤机压成泥饼,泥饼作为含重金属的危险废弃物送往专门的处置场所。厢式压滤机排出的滤液和机械过滤器、活性炭吸附塔排出的反冲洗废水都返回含铬废水吸水池进行再次处理。

以下对各主要处理工序进行详细说明。2.2.1 储存调节、还原反应工序

储存调节的作用,一是临时存放喷涂车间送来的含铬废水,二是均和水质、调节水量。

六价铬与还原剂的反应效果是影响铬去除的关键因素之一。稳定而适当的pH值和充足的反应时间是反应顺利进行的必要保障。本设计采用间歇处理方式,对控制还原反应稳定进行是有利的。在综合处理槽中设有pH在线自动监测系统和酸投加系统,以保证废水的pH值满足设计要求。

为减少污泥量,采用亚硫酸钠作为还原剂,并利用硫酸调节废水的pH值。2.2.2 中和处理工序

充分还原之后,在综合处理槽中投入碱性中和剂。根据pH在线自动监测系统调整并显示废水的pH值,以保证水中的重金属离子形成沉淀的最佳pH值,使废水中的三价铬转化为固体氢氧化物析出,同时还需要保证出水的pH值达标和废水絮凝反应的最佳pH值范围。

为减少含铬污泥量,本设计采用工业烧碱作为碱性中和剂。2.2.3絮凝沉淀处理工序

中和反应生成的金属氢氧化物颗粒细小,单纯依靠重力沉淀很困难,必须投加混凝剂和絮凝剂。在絮凝沉淀处理工序,经中和处理之后的废水与投入的混凝剂和絮凝剂进行充分的混合、反应,使废水中的悬浮物形成粗大的矾花之后,进行沉淀处理。在完全静止的情况下沉淀,具有处理效果好、生产效率高、药剂用量少等优点。

沉淀之后的综合处理槽中泥水分离,上部是清澈的废水,下部是沉淀的污泥。此时首先将槽中的污泥排入污泥池,然后用过滤泵将槽中清水送往过滤吸附处理单元。腾空的综合处理槽进入下一个处理周期。2.2.4过滤吸附处理

过滤吸附处理单元由机械过滤器和活性炭吸附塔两部分组成,是含铬废水处理的把关环节,用来进一步降低废水中铬含量,确保处理后的水质符合要求。针对该工程待处理的含铬废水而言,活性炭对六价铬具有十分优异的优先吸附能力,去除六价铬的能力很强,并且可以同时去除三价铬;活性炭免去了离子交换树脂再生和再生废液处理的诸多麻烦。因此,设计中采用活性炭吸附塔作为含铬废水处理的把关工艺;机械过滤器用来保护活性炭吸附塔免受悬浮物的堵塞。

过滤器和吸附塔的反冲洗排水含有大量的悬浮物,可返回含铬废水调节反应池进行再次处理。

2.3 废水处理设施

主要处理设施及其规格数量见表2 处理效果

该工程2002年底投产,至今已经过一年半的运行。实测数据表明,废水水量为4-8m/h,初始废水中Cr含量为100-180mg/L(平均150 mg/L);经过上述处理,沉淀后的出水中Cr

6+6+

6+3的含量为0.5~1.5mg/L,Cr的总含量为1.0~2.5mg/L;过滤吸附后的出水中Cr的含量为0.05~0.2mg/L,Cr的总含量为0.5~1.0mg/L,出水水质满足国家排放标准的要求。

实际操作表明,还原反应的效果对出水中的Cr含量和Cr的总含量影响较大。pH值的控制和充足的反应时间可以确保将六价铬充分地还原成三价铬,从而给下一步的处理打下基础。4 结语

① 采用本文所述的处理工艺可以保证含铬废水的稳定达标排放;

② 实践表明,充分而完善的还原反应是六价铬达标排放的必要条件,在设计时应予重视; ③ 过滤和吸附处理是整套系统的把关工序,对减小水质、保证废水的稳定达标排放十分关键;

④ 应重视含重金属污泥的二次污染。设计中应充分考虑特殊污泥的处置问题,确定合理的处理工艺,避免实际远行时给业主造成困扰

一、含铬废水的来源 1.金属生产中:

铬渣是重铬酸钠,金属铬生产中排出的废渣。铬渣外观有黄、黑、赭等颜色,大多呈粉末状。渣中含有镁、钙、硅、铁、铝和没有反应的三氧化二铬。2.水泥中:

水泥作为基础工业的“食粮”应用于各个领域,其中的六价铬也就随着扩散至自来水的处理池、我们居住的房屋等各个地方。铬元素在水泥中的存在状态不同,其中,六价铬逐渐向外浸出,对水质有影响。3.生活饮用水:

生活饮用水含有少量的铬,主要来自于工业废水,冶金,耐火材料,化工,电镀,制革等工废料,6+水中以六价铬和三价铬良种价态形式出现,六价铬的毒性较强,约为三价铬的100倍,六价铬又主要以铬酸盐的形式存在。

二、含铬废水处理常用方法 1.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。2.SO2还原法

2.1 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-+ H20 Cr3+ + 30H-= Cr(OH)3↓ 2.2 工艺流程图如图所示:

2.3 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。3.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。其具体反应为:

Cr2O72-+ 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H20 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。4.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。5.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[9]。反应式是: BaCO3 + H2Cr04→ 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。6.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。7.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。

三、含铬废水其他处理方法 1.生物法

生物法治理含铬废水,国内外都是近年来开始的。生物法是治理电镀废水的高新生物技术,适用于大、中、小型电镀厂的废水处理,具有重大的实用价值,易于推广。国内外对SRB菌(硫酸盐还原菌)、SR系列复合功能菌、SR复合能菌、脱硫孤菌、脱色杆菌(Bac.Dechromaticans)、生枝动胶菌(Zoolocaramiger a)、酵母菌、含糊假单胞菌、荧光假单胞菌、乳链球菌、阴沟肠杆菌、铬酸盐还原菌等进行研究,从过去的单一菌种到现在多菌种的联合使用,使废水的处理从此走向清洁、无污染的处理道路。将电镀废水与其它工业废弃物及人类粪便一起混合,用石灰作为凝结剂,然后进行化学—凝结—沉积处理。研究表明,与活性的淤泥混合的生物处理方法,能除去Cr6+和Cr3+,NO3氧化成NO3-.已用于埃及轻型车辆公司的含铬废水的处理.生物法处理电镀废水技术,是依靠人工培养的功能菌,它具有静电吸附作用、酶的催化转化作用、络合作用、絮凝作用、包藏共沉淀作用和对pH值的缓冲作用。该法操作简单,设备安全可靠,排放水用于培菌及其它使用;并且污泥量少,污泥中金属回收利用;实现了清洁生产、无污水和废渣排放。投资少,能耗低,运行费用少。2.膜分离法

膜分离法以选择性透过膜为分离介质,当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差等)时,原料侧组分选择性透过膜,以达到分离、除去有害组分的目的。目前,工业上应用的较为成熟的工艺为电渗析、反渗透、超滤、液膜。别的方法如膜生物反应器、微滤等尚处于基础理论研究阶段,尚未进行工业应用。电渗析法是在直流电场作用下,以电位差为推动力,利用离子交换膜的选择透过性,从而使废水得到净化。反渗透法是在一定的外加压力下,通过溶剂的扩散,从而实现分离。超滤法也是在静压差推动下进行溶质分离的膜过程。液膜包括无载体液膜、有载体液膜、含浸型液膜等。液膜分散于电镀废水时,流动载体在膜外相界面有选择地络合重金属离子,然后在液膜内扩散,在膜内界面上解络,重金属离子进入膜内相得到富集,流动载体返回膜外相界面,如此过程不断进行,废水得到净化。膜分离法的优点:能量转化率高,装置简单,操作容易,易控制、分离效率高。但投资大,运行费用高,薄膜的寿命短。主要用于回收附加值高的物质,如金等。电镀工业漂洗水的回收是电渗析在废液处理方面的主要应用,水和金属离子可达到全部循环利用,整个过程可在高温和更广的pH值条件下运行,且回收液浓度可大大提高,缺点为仅能用于回收离子组分。液膜法处理含铬废水,离子载体为TBP(磷酸三丁酯),Span80为膜稳定剂,工艺操作方便,设备简单,原料价廉易得。也有选用非离子载体,如中性胺,常用Alanmine336(三辛胺),用2%Span80作表面活性剂,选用六氯代1,3-丁二烯(19%)和聚丁二烯(74%)的混合物作溶剂,分离过程分为:萃取、反萃等步骤.近来,微滤也有用于处理含重金属废水,可去除金属电镀等工业废水中有毒的重金属如镉、铬等。3.黄原酸酯法

70年代,美国研制成新型不溶重金属离子去除剂ISX,使用方便,水处理费用低。ISX不仅能脱除多种重金属离子,而且在酸性条件下能将Cr6+还原为Cr3+,但稳定性差。不溶性淀粉黄原酸酯脱除铬的效果好,脱除率>99%,残渣稳定,不会引起二次污染。钟长庚等人用稻草代替淀粉制成稻草黄原酸酯,处理含铬废水,铬的脱除率高,很容易达到排放标准。研究者认为稻草黄原酸酯脱除铬是黄原酸铬盐、氢氧化铬通过沉淀、吸附几种过程共同起作用,但黄原酸铬盐起主要作用。此法成本低,反应迅速,操作简单,无二次污染。具体参见http://更多相关技术文档。4.光催化法

光催化法是近年来在处理水中污染物方面迅速发展起来的新方法,特别是利用半导体作催化剂处理水中有机污染物方面已有许多报道。以半导体氧化物(ZnO/TiO2)为催化剂,利用太阳光光源对电镀含铬废水加以处理,经90min太阳光照(1182.5W/m2),使六价铬还原成三价铬,再以氢氧化铬形式除去三价铬,铬的去除率达99%以上。5.槽边循环化学漂洗

这一技术由美国ERG/Lancy公司和英国的Ef fluentTreatmentLancy公司开发,故也叫Lancy法。它是在电镀生产线后设回收槽、化学循环漂洗槽及水循环漂洗槽各一个,处理槽设在车间外面。镀件在化学循环漂洗槽中经低浓度的还原剂(亚硫酸氢钠或水合肼)漂洗,使90%的带出液被还原,然后镀件进入水漂洗槽,而化学漂洗后的溶液则连续流回处理槽,不断循环。加碱沉淀系在处理槽中进行,它的排泥周期很长.广州电器科学研究所开发了分别适用于各种电镀废水的三大类体系的槽边循环化学漂洗处理工艺,水回用率高达95%、具有投药少、污泥少且纯度高等优点。有时,用槽边循环和车间循环相结合。6.水泥基固化法处理中和废渣

对于暂时无法处理的有毒废物,可以采用固化技术,将有害的危险物转变为非危险物的最终处置办法。这样,可避免废渣的有毒离子在自然条件下再次进入水体或土壤中,造成二次污染。当然,这样处理后的水泥固化块中的六价铬的浸出率是很低的。

篇2:含铬废水处理方案

含铬废水的处理方法

摘要:介绍了含铬废水的处理方法,如生物法、化学法、物理化学法等,由于物化法中的吸附法经济性好,能够以废治废,且对低浓度含铬污水处理效果较好,对吸附法作了详细阐述,并对含铬废水处理技术的发展前景做出了展望.作 者:闫旭    李亚峰    YAN Xv    LI Ya-feng  作者单位:沈阳建筑大学,市政与环境工程学院,辽宁,沈阳,110168 期 刊:辽宁化工   Journal:LIAONING CHEMICAL INDUSTRY 年,卷(期):, 39(2) 分类号:X703 关键词:含铬废水    处理方法    吸附法   

篇3:电解锰含铬废水的处理

在电解锰工业生产过程中,需要排放大量的工业废水,在这些工业废水含有多种目前国际国内各种环保法规中禁止排放或需要达到一定标准后方可排放的污染物,尤其是重金属污染物,如铬、铅、锰和硒等。这些重金属能在土壤中不断积累,无法被微生物降解,同时通过介质水可迁移到地表水体,地下水体以及河底底泥和水生动植物中等,对环境造成严重的污染[1]。由于其排放浓度高,铬成为该废水对环境造成污染的重要因素之一。

铬在废水中的存在形式有三价铬和六价铬两种, 其中以六价铬的毒性最大, 可引起肺癌、肠道疾病和贫血等。国家明文规定, 工厂排出废水含六价铬最高质量浓度为0.5mg/L,总铬最高质量浓度为1.5mg/L。

本文就陕西省西乡电解锰厂含铬工业废水化学处理工艺运行实例讨论。

该电解锰厂金属锰的生产量为4t/d,废水生

产量为20m3/d。电解锰废水来源于废电解液、废钝化液、酸解压滤废水以及水洗净化等。废水pH 值在4.5左右,呈酸性;废水中含有大量的Cr6+等有害成分,处理水量为20m3/d ,采用间歇式排水。

1 实验部分

1.1 处理原理

还原沉淀法是目前应用较为广泛的含铬废水处理方法,其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,NaH2SO3,Fe等。还原沉淀法具有一次性投资少,运行费用低,处理效果好,操作管理简便的优点,因而得到广泛的应用[2]。

本文是在酸性条件下向废水中加入还原剂硫酸亚铁,将Cr6+ 还原成Cr3+ ,然后再加入氢氧化钠,使其在碱性条件下生成氢氧化铬沉淀,从而去除铬离子。反应方程式如下:

Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O

Cr3++3OH-=Cr(OH)3↓

Fe3++3OH-= Fe (OH)3↓

根据含铬废水中含有铬的量多少, CrO72-与Fe2+的物质的量的比可以计算需要投加FeSO4的

质量。本工程经测定含六价铬为45~50mg/L,m(FeSO47H2O)∶m(Cr6+)=16∶1~20∶1。

1.2 静态试验部分

1.2.1 主要仪器及试剂

756MC 型紫外可见分光光度计(杭州天钊科技有限公司);TG328B电光分析天平200G/0.1mg(慈溪市天东衡器厂);PHBJ-260-S型便携式pH计(安徽赛科环保科技有限公)。

重铬酸钾(优级纯试剂),硫酸亚铁(优级纯试剂),二苯碳酰二肼(分析纯试剂),氢氧化钠(优级纯试剂),硫酸溶液(1+19),PAM,硫酸-磷酸混合液,硫酸亚铁铵(分析纯)。

实验废水来源于陕西省西乡电解锰厂含铬工业废水。

1.2.2 检测方法

本实验采用国家环境保护局水和废水监测分析方法编委会编制的《水和废水监测分析方法》(第四版)中的二苯碳酰二肼分光光度法测定废水中六价铬含量。

1.2.3 实验结步骤及结果

(1)还原阶段

还原阶段的试验条件为:废水中铬质量浓度为49.5mg/ L,加入硫酸亚铁后搅拌反应30min。

试验通过逐渐提高还原阶段的pH值讨论硫酸亚铁在不同pH值条件下对六价铬的还原效果见图1。

由图1看出,当溶液的pH值为0.8时,出水六价铬质量浓度为0.11mg/ L,随着溶液pH值的不段升高,出水六价铬的质量浓度也随着升高,当溶液pH 值分别升到3.4和3.8时,出水六价铬质量浓度分别为0.55mg/ L和0.69mg/ L,均已超出了排放标准。由此可见,在还原阶段,溶液pH值应控制在3以下,溶液的pH值越小,六价铬的还原效果越好,实验认为该阶段的pH值以2~3 为宜。

(2)中和沉淀阶段

六价铬还原到三价铬以后,还需将pH值调至碱性范围,以使铬沉淀得以去除。

实验通过加氢氧化钠调pH值,讨论三价铬在不同pH值条件下的沉淀效果,也即反应总铬的去除效果见图2。

由图2可知,在碱性范围内,废水中总铬浓度变化趋势随pH值的变化呈开口向上的抛物线形状。当pH 值为7.4 时,出水总铬质量浓度为1.82mg/ L ,pH值小于7.4时,出水总铬质量浓度升高;当pH 值在8~9时,总铬质量浓度在0.78~1.22mg/ L 之间,pH 值为9.5 时,出水总铬质量浓度为1.87mg/ L,pH值继续升高,总铬浓度也随着升高。所以, 要使出水总铬达到排放标准1.5mg/ L,pH 值必须调到8~9之间 。

2 实际应用

基于以上静态试验讨论结果,本研究对西乡电解锰厂含铬工业废水处理系统进行了全面运行,讨论在实际含铬废水处理工程中通过控制适宜的pH 值能否实现六价铬和总铬的达标排放。该处理系统为间歇式运行。

2.1 工艺流程

含铬废水处理工艺流程如图3所示。

2.2 运行结果

系统运行结果见表1。

根据铬去除原理的反应方程式及静态试验实际的药品投加量,试验认为FeSO4的投加量按照CrO72-与Fe2+的质量比为16∶1~20∶1进行投加,可达到比较理想的效果。本实际运行即按照此比例进行药品投加。

由表1的运行数据可以看出,在还原阶段,废水的pH值调至2~3,中和沉淀阶段废水的pH值调至8~9,出水中六价铬和总铬的含量均可达到国家规定的排放标准。

3 结论

1) 以硫酸亚铁为还原剂处理含铬废水,控制适当的条件,处理出水中六价铬和总铬的质量浓

度分别在0.5mg/L及1.5mg/L以下,达到国家排放标准。

2) 采用还原沉淀法处理含铬废水,pH值的控制至关重要,本废水原水的pH值为4.5,还原阶段应投加硫酸调节pH至2~3,沉淀阶段用氢氧化钠溶液调节到8~9。

3) 根据含铬废水中含有铬的量多少,应按CrO72-与Fe2+的质量比为16∶1~20∶1投加FeSO4。

参考文献

[1]姜焕伟,谢辉.电解金属锰生产中的废水排放与区域水质污染[J].中国锰业,2004,22(1):5-6.

篇4:含铬废水处理方案

【摘 要】结合实际的案例,介绍了铬盐厂含铬溶液泄漏事故的后续污染处理方案编制要点。

【关键词】含铬溶液;泄漏;编制要领

1.事故背景

某铬盐生产厂发生储料罐倾斜事故。事故发生后储料罐内溢出的含铬溶液流经厂内道路、车间,并顺地势流经厂前斜坡道,最终在厂前低洼处的汇水沟、坑洼处汇集。事发后该厂迅速启动应急预案,对厂外低洼处汇集的含铬溶液进行回收,对含铬溶液汇集处及所流经的沟渠、积水坑土壤进行了清洗并挖毁部分受污染的土壤,并组织员工对含铬溶液流经的道路用石灰覆盖吸附,而后进行清扫。在应急处置过程中该公司对泄漏的含铬溶液进行了有效的回收,并贮存在厂内事故水池;对厂外被污染的排洪沟泥土进行挖掘、收集,用封闭式翻斗车运到公司内原铬渣堆场,对泥土进行预处理后采用运输车辆送到解毒生产线的还原窑进行还原处置。对用做抢险物料的污染石灰暂堆存在原铬渣场平坦的场地内,和收集的泥土一起进行干法解毒处置。虽然该公司在事故发生后采取了有效的应急措施,有效的控制了事态的蔓延,最大限度的减少了对外环境的影响。但如何有效的对事故过程中所收集的废液、被污染的土壤、以及事故过程所涉及的其他被污染的物质进行有效的处理处置,使事故发生企业在事故发生后至正常生产前妥善的处理被污染的物质,做到有序、高效。

本文将结合以上案例情况,给出含铬溶液泄漏事故后续处理方的案编制要领。

2.事故后续处理处理方案编制要领

要领一、有效的识别事故后续处理所涉及的对象。

后续处理所涉及的物质包括:泄漏期间直接被污染物的物质、场所;应急处置过程中直接或间接接触的物质、设施、场所;处理处置各类设备、废物、场所所产生的污染物。具体如下:

(1)直接被污染对象。

①厂外含铬溶液流经、汇集区域的土壤。

②厂内含铬溶液流经的车间、厂内道路、下水道,含铬溶液流经区域所接触的材料、设备。

③发生事故的含铬溶液储罐、钢架、围堰。

(2)间接被污染对象。

间接污染对象主要是应急处置过程中所使用的直接或间接接触的物资及设备,具体包括:现场清理铁锹、扫把、挖掘机、吸污车、雨鞋、手套、口罩、编织袋等。

(3)处理处置各类设备、废物、场所所涉及的对象(产生的污染物)。

①各类设备、物资、场所清洗所产生的废水。

②各类废水处理所产生的污泥。

③各类设备、物资、场所清理所收集的浓缩液、回收液、废渣等固体废物。

④各类废物贮存、预处理、处理过程中所产生的含铬粉尘及烟气。

要领二、有效的制定处理措施及目标

要针对所有被污染的对象,处理措施一定要切实可行,处理后的目标一定要符合国家相关的环境保护标准。该铬盐厂的处理措施及目标如下:

(1)厂外被污染的土壤。

处理措施:对污染范围内的土壤进行清理,送现已回收的泥土临时堆存场暂存,然后送往干法解毒系统解毒。

处理目标:处理至泄漏液所流经区域、沟渠、积水坑所在地土壤的pH值、六价铬、总铬含量满足其周围土壤本底浓度。

(2)事故料罐、钢架。

处理措施:去除罐体受污染的保温材料,用清水清内外表后,清洗水送污水站处理,保温材料和包装物交危废处置中心。

处理目标:最终清洗水水质满足《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中一类排放标准。

(3)事故围堰池、积液槽。

处理措施:首先清除围堰内残料,收集并暂存至现已回收的含铬废液暂存池内,再用硫酸亚铁清洗围堰及地面,对清洗的水送厂内现有的含铬污水处理厂处置。

处理目的:最终清洗水水质满足《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中一类排放标准。

(4)现场回收的高浓度的含铬废水。

处理措施:对其进行蒸馏浓缩,回收废水中的NaCrO4、NaOH、Na2CO3,并对蒸馏冷凝液进行回收送现有含铬污水处理站进行处理。

处理目标:最大限度的回收废液中的铬酸盐,减少最终处理时进入环境中的Cr6+及总铬量。

(5)厂内受污染的地面(包括罐区地面、泄漏液所流经的车间内外地面、厂外硬化地面、废液暂存池)、设备、车间。

处理措施:首先用石灰将污染的道路覆盖吸附,而后清扫污染的道路,清理场内所有涉及区域内后被污染的砖石,将清出的杂物密闭送至已回收的泥土临时堆存场暂存,清扫后的地面用硫酸亚铁溶液进行清洗至地面没有残留物,后用拖布进行处理,清扫干净。将清洗水回收送现有含铬污水处理站进行处理。

处理目标:地面、车间、设备、设施最终清洗水水质满足《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中一类排放标准。

(6)下水道。

处理措施:人工清理污染范围内的含铬污泥,送现已回收的泥土临时堆存场暂存,送往干法解毒系统解毒。用稀释的硫酸亚铁溶液清洗污染的下水道,达标后并予以回收并送现有含铬废水处理站处理。

处理目标:下水道出水口水质满足《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中一类排放标准。

(7)现场应急所涉及物资(现场清理铁锹、扫把、潜水泵、自用和雇用装载机、挖掘机、吸污车、拉运泥土车辆、架子车、雨鞋)。

处理措施:在固定地点统一集中进行清洗,将清洗水回收送现有含铬污水处理站进行处理。

处理目标:最终清洗水水质满足《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中一类排放标准。

(8)应急手套、口罩、防渗膜、编制袋:

处理措施:统一回收,送危险废物处置中心。

处理目标:全部处置,不留后患。

(9)含铬废渣临时堆场。

处理措施:对场内临时堆存的废渣采取防尘及渗滤液收集措施。

处理目标:最终清理全部送干法解毒,不留后患。

(10)含铬废渣(现已收集的含铬泥土、含铬溶液泄漏后续污染处置过程中清理的被污染土壤、厂内外被污染区域清理所收集的废渣、污水处理站污泥、回收废液暂存池沉淀物以及其他后续处理过程中产生的废渣、污泥)。

处理措施:送现已回收的泥土临时堆存场暂存,送往干法解毒系统解毒,并对解毒渣进行固化处置。

处理目标:使其满足一般工业固体废物要求(浸出液中毒性浸出实验的浸出液中总铬浓度小于9mg/L、六价铬浓度小于3mg/L、钡浓度小于50mg/L)。

(11)含铬废水(包括蒸馏冷凝水、设备及地面冲洗水、下水道冲洗水以及后续处理过程中产生的其他地浓度含铬废水)。

处理措施:利用厂内现有的含铬污水处理站进行处理。

处理目标:处理后水质满足《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中一类排放标准。

要领三、要有明确的实施保障机构。

保障机构的组建,一方面可有效的确保污染后续处理措施的有效实施,最大限度的减少因含铬溶液泄漏后对人体、环境造成的影响,也可以使污染后续处理工作做到井然有序。该铬盐厂的保障机构组建及具体任务如下:

(1)总指挥部:①指挥全厂的废物清理、处置工作,协调各小组之间的配合关系;②负责筹备、划拨后续处理资金;③负责外围联络。

(2)财务组:负责保障后续处理的资金供给。

(3)外协组:负责联系解毒渣外委处理单位、环境监测单位。

(4)厂外污染泥土清理组:负责厂区外被污染的土壤的清理。

(5)厂外污染泥土的运输组:负责清理出的土壤的运输,管理好运输泥土及车辆,避免泥土遗散。

(6)污染土壤区域汇水面积下游雨水收集池建设组:负责雨水收集池的建设,确保收集池的质量。

(7)污水处理组:以现有的含铬废水处理系统为基础,进行全厂含铬废水的处理,并确保废水处理系统的正常、稳定运行。

(8)废液蒸发浓缩组:负责对现已回收的废液的蒸发浓缩以及未来各系统收集的废水中高浓度含铬废水的蒸发浓缩任务,并确保系统正常稳定运行,对出水水质负责,确保蒸发浓缩系统废水出水水质中Cr6+、总铬浓度满足厂内含铬废水处理站进水水质要求。

(9)干法解毒处理组:负责对现已收集的含铬泥土以及厂外清理的被污染泥土的解毒工作,确保干法解毒窑正常稳定运行,对干法解毒渣的质量负责,确保干法解毒渣的毒性浸出实验的浸出液中总铬浓度小于9mg/L、六价铬浓度小于3mg/L、钡浓度小于50mg/L,并对解毒后的废渣进行固化。确保原料预处理工序、回转窑烟尘达标排放。

(10)渣场维护管理组:负责收集及清理的被污染的泥土、废水处理站污泥、沉淀池污泥、现场清理的砖头瓦块堆存过程中的渗滤液收集以及废渣场的防风抑尘措施。

(11)设备、材料采购组:负责后续处理所需物资的采购及管理。

(12)临时设备架设、安装组:负责厂内临时管道的架设、安装、移挪,对临时设备的跑、冒、滴漏现象负责。

(13)厂内污泥、废渣、浓缩液收集转运贮存组:①负责污水处理站污泥、废水沉淀池污泥、被污染的砖头瓦块的收集工作,并将其送往含铬泥土临时堆场,确保收集、转运过程中废渣不遗漏;②负责对高浓度废水蒸发浓缩液的收集、已发生事故的储罐内残留液的清理及收集工作,确保将其转移至安全的设备内,并采取必要的跑、冒、滴、漏预防及收集措施。

(14)厂内雨水收集池建设组:建设厂内雨水收集池,确保降雨时及厂内地面清洗时厂内地面雨水、污水全部能进入此收集池内,避免清洗水及雨水外流,不造成二次污染。

(15)厂内被污染设备、地面清洗组:对废液所流经的区域、设备、现场清理工具、车辆的清洗工作,并有效收集清洗废水,确保废水不流出厂外,不造成二次污染。

(16)下水道清洗组:负责对被污染的下水道污泥的清理并进行清洗,并全部收集下水道出口的清洗水将其送往厂内含铬污水处理站,并进行排水实验,确保排水实验中下水道出水口水质中Cr6+、总铬浓度满足《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中一类排放标准要求。

(17)监测组:配合外委监测单位对污水处理站出水水质的监测、对干法解毒渣进行毒性浸出实验,收集并记录现场监测数据,判断出水水质是否达标、解毒渣是否为危险份废物,并决定是否需返回再处理。

(18)现场记录、资料收集整理及档案管理组:对各系统现场进行全过程跟踪,记录处理工艺、过程,制作纸质、电子文档,并收集其他与本次事故相关的资料、文件、会议记录等,将其逐一归档,以备后查。

(19)后勤保障组:负责全体员工的伙食。

(20)恶劣天气应急及应急组:①通过电视、网络24小时关注本地天气预报,提前做好应对大风天气的洒水设备及应对暴雨天气的被污染土地汇水面积雨水的收集,最大限度的减少大风天气的扬尘量并做好暴雨天气的雨水收集抢险工作。②应对后续处理过程中可能的突发事故。

3.小结

篇5:含铬废水微波还原处理工艺研究

摘要:通过试验证实了微波加热还原具有能耗低,反应快,出水可直接达标排放、无需再深度处理的优势.对于初始Cr(Ⅵ)质量浓度为26 g/L,pH值为-0.5的废水,通过微波加热处理,可使出水中Cr(Ⅵ)质量浓度降至0.48 mg/L.研究结果表明,微波加热可提高反应速率常数,降低反应活化能,但不改变反应动力学.作 者:李熠 张剑 孙传竹 LI Yi ZHANG Jian SUN Chuan-zhu 作者单位:李熠,孙传竹,LI Yi,SUN Chuan-zhu(湘潭大学,环境科学与工程系,湖南,湘潭,411105)

张剑,ZHANG Jian(郑州水利学校,河南,郑州,450008)

篇6:含铬废水处理方案

摘要:文章以含常见且毒性较强的含铬(Ⅵ)废水为样,研究速溶茶渣对中低浓度含铬废水吸附作用.结果表明,速溶茶渣吸附废水中铬(Ⅵ)离子效果依赖于多种因素,并确定了速溶茶渣对废水中铬(Ⅵ)离子的`吸附规律.速溶茶渣对实际废水中铬(Ⅵ)离子有较好的吸附效果.作 者:王巧玲    敖晓奎    WAGN Qiao-ling    AO Xiao-kui  作者单位:长沙环境保护职业技术学院,湖南,长沙,410004 期 刊:湖南有色金属   Journal:HUNAN NONFERROUS METALS 年,卷(期):2010, 26(2) 分类号:X7 关键词:速溶茶渣    铬(Ⅵ)离子    处理    废水   

★ 乳化液膜处理含铬废水

★ 铁炭内电解处理含铬废水的工艺改进

★ 复合式MBR处理化学合成类制药废水研究

★ 复合酶强化生物处理印染废水试验研究

★ 超滤和电渗析联合处理含聚废水的试验研究

★ 纳滤处理含Cr(VI)废水的试验研究

★ 选矿废水净化处理与回用的研究与生产实践

★ 制药废水的混凝强化生物处理试验研究

★ 制氨工艺中副产含酚废水的处理研究

篇7:含铬废水处理方案

含铬废水还原处理的条件及效果研究

研究了硫酸亚铁、亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、焦亚硫酸钠4种还原剂处理含铬废水时的还原性能,用吉布斯自由能分析了pH值对还原效果的影响.通过试验确定最佳加药量.用硫酸亚铁和亚硫酸氢钠调试含铬废水,最后选用亚硫酸氢钠还原剂.

作 者:杨广平张胜林 张林生 YANG Guang-ping ZHANG Sheng-lin ZHANG Lin-sheng  作者单位:杨广平,张林生,YANG Guang-ping,ZHANG Lin-sheng(东南大学,环境工程系,江苏,南京,210096)

张胜林,ZHANG Sheng-lin(江苏省环保厅,科技处,江苏,南京,210013)

刊 名:电镀与环保  ISTIC PKU英文刊名:ELECTROPLATING & POLLUTION CONTROL 年,卷(期): 25(2) 分类号:X781.1 关键词:还原剂   含铬电镀废水   研究  

篇8:含铬废水处理方案

目前, 对含铬废水的处理工艺主要有絮凝法、沉淀法、吸附法和膜分离法[3,4,5,6,7]。在这些处理工艺中, 吸附法所用设备简单, 投资费用少, 且处理后的废水可以循环使用, 这些优势使吸附法成为处理含铬废水的主要方法[8]。选择合适的吸附剂是吸附法处理效果好坏的关键, 目前常用的吸附剂有活性炭、分子筛、高分子多孔微球等比表面积大且吸附能力强的物质, 但这些吸附剂制造成本高、制造工艺复杂。为了降低吸附法处理含铬废水的费用, 其解决办法就是寻找价格低廉、吸附能力强的新型吸附剂[9,10]。

钢渣是在炼钢过程中排出的固体废弃物, 排放量非常大[11]。钢渣长期堆放占用大量的土地, 同时经雨水冲刷污染地表水和地下水, 一定程度上也是浪费资源[12]。钢渣吸潮后会降低其使用性能, 因此需要寻求处理钢渣的方法和途径。由于钢渣具有机械强度大、碱性高、呈多孔结构、有较强的吸附能力等特点, 因此考虑可否利用钢渣的吸附能力处理含铬废水。赤泥是铝土矿经强碱浸出氧化铝后产生的残渣, 随着氧化铝工业的发展, 赤泥的产生量也不断地增加, 大量赤泥的堆放不仅浪费大量土地, 同时也带来了环境的污染[13]。由于赤泥也具有较强的吸附性能, 因此将钢渣与赤泥结合, 研究两者复合产生的吸附剂对于含铬废水的吸附情况。

1 实验部分

1.1 主要试剂及仪器

丙酮、硫酸、磷酸、二苯碳酰二肼、七水合硫酸亚铁、氨水、尿素、亚硝酸钠、氢氧化钠、高锰酸钾、重铬酸钾等, 均为分析纯。

赤泥样品取自山西某拜耳法氧化铝厂, 放置30天, 样品中所含主要化学成分:AL2O3为25.4%, Si O2为18.54%, Ca O为20.10%, Fe2O3为4.39%, Na2O为8.28%。钢渣样品取自山西某不锈钢厂, 原料中所含主要化学成分:AL2O3为14.2%, Si O2为25.05% , Ca O为47.9% , Fe O为5.1% , Mg O为7.5%。

实验仪器有HZQ-C型双层恒温振荡器;VIS-7220 型可见分光光度计;电子天平;SXL-1208 型程控箱式电炉;酸度计;固体样品粉碎机等。

1.2 实验过程

1.2.1 样品的预处理

钢渣:用铁锤敲打钢渣, 使其变成小块, 然后再用固体样品粉碎机进行粉碎, 筛分, 过目数为40~100 的标准筛后烘干得到实验所用钢渣。

赤泥颗粒:首先将风干后的赤泥粉碎过40~100目筛, 将赤泥粉末放入干燥箱中, 在105 ℃ 下恒温加热2 h, 然后冷却至室温;将干燥后的赤泥粉末准确称量25 g, 与12.5 g的水玻璃溶液和9 m L水混合调匀, 通过40~100 目的标准筛制成细小的赤泥颗粒。将上述制成的赤泥颗粒放入小坩埚中, 进行煅烧。

1.2.2 实验方法

先将废水中存在的Cr6+还原为Cr3+后再进行混合物的吸附处理, 在实验中通常采用硫酸亚铁 (Fe SO4·7H2O) 作为还原剂。经测定, 将200 m L质量浓度为100 mg/L的含铬废水加入0.31 g硫酸亚铁, 还原率为99.98%。

准确移取用重铬酸钾配制一定浓度的模拟含铬废水 (将Cr6+还原为Cr3+后) 于250 m L的锥形瓶中, 加入一定比例的赤泥和钢渣, 以一定的转速和温度振荡一段时间, 过滤, 采用二苯碳酰二肼分光光度法[14,15]测定滤液中Cr6+及总铬的浓度, 并计算模拟废水中铬的去除率。

2 结果与讨论

2.1 混合物的质量比和粒径对铬去除率的影响

分别向5 份100 m L质量浓度为100 mg/L的含铬溶液中加入40, 60, 70, 80, 100 目钢渣与赤泥的混合体5 g (按赤泥与钢渣的质量比为0∶5, 1∶4, 2∶3, 3∶2, 4∶1, 5∶0) , 在反应温度为25 ℃, 转速为150 r/min的条件下振荡30 min, 过滤, 测定滤液中铬的浓度, 计算去除率。

图l中的6 条曲线分别是按赤泥与钢渣的质量比为0∶5, 1∶4, 2∶3, 3∶2, 4∶1, 5∶0 对含铬废水进行吸附试验。由图1 可以看出, 在这5 种情况下, 铬的去除率都是随着粒径的减小而增加, 混合体的粒径为80 目时, 铬的去除率一般都是较大的, 在80目到100 目之间的增加不明显。因此去除废水中铬, 最佳粒径选择80 目。仅用赤泥作为吸附剂进行试验时, 最高去除率约为69%, 仅用钢渣作为吸附剂时的最高去除率约为59%。当将赤泥与钢渣的混合体为吸附剂时, 最高铬的去除率为93%, 此时赤泥与钢渣的质量比为3∶2。

2.2 反应温度和时间对铬去除率的影响

分别向5 份100 m L质量浓度为100 mg/L的含铬溶液中加入80 目的钢渣与赤泥的混合体5 g (按赤泥与钢渣的质量比为3∶2) , 在不同温度下 (20 ℃, 25 ℃ , 30 ℃ , 35 ℃ , 40 ℃) 进行吸附试验, 振荡一定时间 (0 min, 10 min, 20 min, 30 min, 40 min) , 转速为150 r/min, 然后过滤、测定滤液中铬的浓度, 计算去除率。其铬的去除率见图2。

由图2 可以看出, 在0~20 min时, 随着振荡时间的增加, 铬的去除率也是不断增加的;20~40 min时, 铬的去除率不变或略有降低。说明在一定的时间范围内, 铬的去除率随着时间的增加而增加, 吸附需要一定的时间, 超过一定的时间后, 铬的去除率不再变化, 实际操作中没有必要延长时间, 以免浪费时间和资源。由图2 可以看出, 振荡20 min, 在不同的反应温度下 (20 ℃, 25 ℃, 30 ℃, 35 ℃, 40 ℃) , 25 ℃时铬的去除率为89%, 20 ℃和30 ℃时分别为78%和74%, 分别比25 ℃时的去除率低11% 和15% 。 因此最佳振荡时间为20 min, 反应温度为25 ℃, 为节省能源, 可在室温情况下进行试验。

2.3 溶液p H值对铬去除率的影响

分别向5 份100 m L质量浓度为100 mg/L的含铬溶液中 (用H2SO4或Na OH溶液调节p H值) 加入80 目的钢渣与赤泥的混合体5 g (按赤泥与钢渣的质量比为3∶2) , 在室温条件下进行吸附试验, 转速为150 r/min, 振荡20 min, 过滤, 测定滤液中铬的质量浓度, 计算去除率。

由图3 可以看出p H值在1~2 之间时, 铬的去除率随着p H值的增加而增加;p H值在2~5 之间时, 铬的去除率随着p H值的增加而减少。因此最佳p H值为2。

3 结论

1) 赤泥和钢渣本身是固体废弃物, 笔者将赤泥和钢渣复合作为处理含铬废水的吸附剂对含铬废水进行处理, 是对资源的二次利用, 是集环保、经济于一体的创新性尝试。

2) 从钢渣与赤泥的质量比和混合物的粒径对铬去除率影响的实验可以看出仅用赤泥或者仅用钢渣作为吸附剂时, 各自的最高去除率约为69%和59%。而将赤泥与钢渣的混合体作为吸附剂时, 铬的最高去除率为93%, 可以看出赤泥与钢渣相互结合可增强吸附能力。同时赤泥与钢渣的最佳质量比值为3∶2。100 m L质量浓度为100 mg/L的含铬溶液最佳添加混合吸附剂5 g, 废液体积增加, 使混合吸附剂能与废液充分接触, 使铬得到充分吸附;当废液的体积更多时, 由于混合吸附剂已达到吸附平衡, 不再吸附, 因此最佳的液固比为100 g ∶ 5 g, 即20∶1。

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