含金屬鉻的廢水的處理方法

1. 金屬離子的去除方法

化學沉澱法是通過化學反應將重金屬從溶解狀態轉變為不溶於水的重金屬化合物，從而實現去除。例如，中和沉澱法和硫化物沉澱法都是常用的方法。這種方法特別適合處理含有重金屬的廢水，如電鍍廢水中的鉻（Cr）以六價離子形式存在時，可以通過投加還原劑（如FeSO4、NaHSO3、鐵屑等）將其還原成三價鉻（Cr3+），再通過中和或投加石灰、NaOH生成Cr(OH)3沉澱進行分離去除。這種方法操作簡單，容易掌握，能承受大水量和高濃度廢水的沖擊。

化學還原法處理含Cr廢水時，鹼化通常使用石灰，但會產生大量廢渣；若使用NaOH或Na2CO3，雖然污泥較少，但葯劑成本較高，處理費用較大。這種方法的主要缺點在於鹼化時會產生大量污泥，且處理成本較高。

溶劑萃取法是一種高效分離和凈化物質的方法，它通過液-液接觸連續操作，分離效果較好。在萃取操作時，需選擇具有較高選擇性的萃取劑。重金屬通常以陽離子或陰離子形式存在於廢水中，在酸性條件下與萃取劑發生絡合反應，從水相被萃取到有機相，然後在鹼性條件下反萃取回到水相，使溶劑再生循環使用。然而，溶劑在萃取過程中的流失和再生過程中能源消耗較大，因此這種方法的應用受到一定限制。

吸附法利用吸附劑的獨特結構去除重金屬離子。常用的吸附劑有活性炭、腐植酸、海泡石、聚糖樹脂等。活性炭因其裝備簡單，在廢水處理中應用廣泛，但其再生效率低，處理水質難以達到回用要求，通常用於電鍍廢水的預處理。腐植酸類物質作為廉價的吸附劑，已成功應用於處理含鉻（Cr）和鎳（Ni）廢水。研究表明，殼聚糖及其衍生物是重金屬離子的良好吸附劑，經過交聯處理後，殼聚糖樹脂可重復使用10次，吸附容量無明顯下降。利用改性的海泡石處理重金屬廢水，對Pb2+、Hg2+、Cd2+有很好的吸附能力，處理後廢水中重金屬含量明顯低於污水綜合排放標准。

膜分離法是利用高分子材料的選擇性進行物質分離的技術，包括電滲析、反滲透、膜萃取、超過濾等。電滲析法處理電鍍工業廢水後，廢水組成不變，有利於回用；含Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cr6+等重金屬離子的廢水均可用電滲析法處理，已有成套設備。反滲透法已廣泛應用於鍍Zn、Ni、Cr漂洗水和混合重金屬廢水的處理。採用反滲透法處理電鍍廢水，處理後的水可以回用，實現閉路循環。液膜法在處理含鋅（Zn）廢水方面已取得一定進展，我國和奧地利均採用了乳狀液膜技術。膜萃取技術作為一種高效、無二次污染的分離技術，在金屬萃取領域取得了顯著進展。

2. 怎麼處理含鉻廢水

前期實驗——硫酸亞鐵法：原水調PH=2-3，加硫酸亞鐵（1：6）反應30min後，溶液變成黑褐色，在回調PH過濾
樣品一：調PH=9過濾仍有淺褐色，再調PH=11.7過濾，濾液無色透明，測鉻=0.071ppm（可能部分鐵離子被絡合）
樣品二：直接調鹼至12，濾液無色透明，但測鉻=0.602.濾液再調PH=7.4，濾液測鉻=0.295ppm（可能PH過高時鉻反溶）
可以使鉻達標，但污泥量很大，需在不同PH條件下沉澱兩次
在原水PH=1.81條件下，加亞硫酸氫鈉（1:8）攪拌反應30min，溶液變為深綠色。調鹼至PH=11.58的過程中，均無明顯沉澱物，溶液仍然為深綠色。（判定三價格鉻為絡合狀態）
加入5000ppm PAC（至少5000ppm才能有效失色）出現大量綠色沉澱，過濾後，濾液無色透明。
分別在PH=8.7、10.6、12.1條件下加相同量R-S-1-0-0（2500ppm）；過濾後測鉻均未檢出，待驗證關鍵因素是PAC還是R-S-1-0-0
原水PH約為1.81，經測鉻為1030ppm，去100ml，按1:8添加亞硫酸氫鈉（固體約為0.8g），還原反應30min，直到水溶液變為深綠色，可初步判斷還原完成
加NaOH取調PH=11以上仍然為深綠色，無明顯沉澱顆粒物產生，有光度不高，在強光下可見大量很小的懸浮物，可通過濾紙
加PAC+PAM過濾後加R-S-1-0-0+PAC+PAM過濾測鉻

3. 重金屬污染的水怎麼處理

處理方法

目前，重金屬廢水處理的方法大致可以分為三大類：(1)化學法；(2)物理處理法；(3)生物處理法。

化學法

化學法主要包括化學沉澱法和電解法，主要適用於含較高濃度重金屬離子廢水的處理，化學法是目前國內外處理含重金屬廢水的主要方法。

2.1.1化學沉澱法

化學沉澱法的原理是通過化學反應使廢水中呈溶解狀態的重金屬轉變為不溶於水的重金屬化合物，通過過濾和分離使沉澱物從水溶液中去除，包括中和沉澱法、硫化物沉澱法、鐵氧體共沉澱法。由於受沉澱劑和環境條件的影響，沉澱法往往出水濃度達不到要求，需作進一步處理，產生的沉澱物必須很好地處理與處置，否則會造成二次污染。

2.1.2電解法

電解法是利用金屬的電化學性質，金屬離子在電解時能夠從相對高濃度的溶液中分離出來，然後加以利用。電解法主要用於電鍍廢水的處理，這種方法的缺點是水中的重金屬離子濃度不能降的很低。所以，電解法不適於處理較低濃度的含重金屬離子的廢水。2.1.3螯合法[1]
螯合法又稱高分子離子捕集劑法,是指在廢水處理過程中通過投加適量的重金屬捕集劑,利用捕集劑與金屬離子鉛、鎘結合時形成相應的螯合物的原理實現鉛、鎘的去除分離。該反應能在常溫和較大pH范圍(3?11)下發生,同時捕集劑不受共存重金屬離子的影響。因此該方法去除率高,絮凝效果佳,污泥量少且整合物易脫水。

2.1.4納米重金屬水處理技術

納米材料因其比表面積遠超普通材料，故同一種物質將會顯示出不同的物化特型，很多新型的納米材料都不斷地在水處理行業中實驗、實踐。被環保部、科技部、工信部、財政部四部委聯合審批立項為「2011年國家重大科技成果轉化項目」———納米水處理工藝及系列產品，在江西銅業股份有限公司應用取得了歷史性的突破，填補了國內空白。
國內通常採用的重金屬廢水處理方法，包括石灰中和法和硫化法等。這些傳統的處理工藝，雖然可以將廢水中的重金屬去除掉，但是處理效果並不穩定，處理後回收的清水水質仍難以確保穩定達標排放，而且還會產生二次污染。納米重金屬水處理技術不僅能使處理後的出水水質優於國家規定的排放標准且穩定可靠，投資成本和運行成本較低，與水中重金屬離子反應快，吸附、處理容量是普通材料的10倍到1000倍，而且使沉澱的污泥量較傳統工藝降低50%以上，污泥中雜質也少，有利於後續處理和資源回收。有數據顯示，同樣是每日處理300立方米重金屬污水量，傳統工藝每天要產生25噸石灰渣污泥，而採用納米技術後每月只產生25噸納米金屬泥。尤其值得關注的是，這種污泥中的重金屬單位含量提高了30倍。

4. 含鉻廢水處理方法

含鉻廢水處理常用方法如下：

1、葯劑還原沉澱法

還原沉澱法是目前應用較為廣泛的含鉻廢水處理方法。基本原理是在酸性條件下向廢水中加入還原劑，將Cr6+還原成Cr3+，然後再加入石灰或氫氧化鈉，使其在鹼性條件下生成氫氧化鉻沉澱，從而去除鉻離子。

可作為還原劑的有：SO2、FeSO4 、Na2SO3、NaHSO3、Fe等。還原沉澱法具有一次性投資小、運行費用低、處理效果好、操作管理簡便的優點，因而得到廣泛應用，但在採用此方法時，還原劑的選擇是至關重要的一個問題。

2、SO2還原法

二氧化硫還原法設備簡單、效果較好，處理後六價鉻含量可達到0.l mg／L 。但二氧化硫是有害氣體，對操作人員有影響，處理池需用通風沒備，另外對設備腐蝕性較大，不能直接回收鉻酸。

煙道氣中的二氧化硫處理含鉻(VI)廢水，充分利用資源，以廢治廢，節約了處理成本，但也同樣存在以上的問題。

3、鐵氧體法

鐵氧體法實際上是硫酸亞鐵法的發展，向含鉻廢水中投加廢鐵粉或硫酸亞鐵時，Cr6+ 可被還原成Cr3+。再加熱、加鹼、通過空氣攪拌，便成為鐵氧體的組成部分，Cr3+轉化成類似尖晶石結構的鐵氧體晶體而沉澱。

鐵氧體是指具有鐵離子、氧離子及其他金屬離子所組成的氧化物。鐵氧體法不僅具有還原法的一般優點，還有其特點，即鉻污泥可製作磁體和半導體，這樣不但使鉻得以回收利用，又減少了二次污染的發生，出水水質好，能達到排放標准。

4、鐵屑鐵粉處理法

鐵屑鐵粉由於原料易得，價格便宜，處理含鉻(VI)等重金屬廢水效果較好，但該法要消耗較多的酸(電鍍廠可用車間生產的廢酸)，同時污泥量較大。

5. 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

• 亞硫酸鹽
  

• 硫酸亞鐵
  

方法/步驟

• 電解法

  電解還原處理含鉻廢水是利用鐵板作陽極，在電解過程中鐵溶解生成亞鐵離子，在酸性條件下，亞鐵離子將六價鉻離子還原成三價鉻離子。同時由於陰極上析出氫氣，使廢水pH逐漸上升，最後呈中性，此時Cr3+、Fe3+都以氫氧化物沉澱析出，達到廢水凈化的目的。
  
  電解還原處理含鉻廢水的工藝參數：
  
  ① 含鉻廢水Cr6+濃度為50～200mg/L；
  
  ② 廢水pH≤6.5，一般含鉻25～150mg/L之間的廢水，pH值為3.5～6.5，故不需調節pH值；
  
  ③ 溫度影響不大，一般處理後水溫約上升1～2℃。
  
  電解還原法具有體積小、佔地少、耗電低、管理方便、效果好等特點。缺點是鐵板耗量較多，污泥中混有大量的氫氧化鐵，利用價值低，需妥善處理。
  

• 化學法

  電鍍廢水中的六價鉻主要以CrO42－和Cr2O72－－兩種形式存在，在酸性條件下，六價鉻主要以Cr2O72形式存在，鹼性條件下則以CrO42－形式存在。六價鉻的還原在酸性條件下反應較快，一般要求pH＜4，通常控制pH2.5～3。常用的還原劑有：焦亞硫酸鈉、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、連二亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硫酸亞鐵、二氧化硫、水合肼、鐵屑鐵粉等。還原後Cr3+以Cr（OH）3沉澱的最佳pH為7～9，所以鉻還原以後的廢水應進行中和。
  
  （1）亞硫酸鹽還原法
  
  目前電鍍廠含鉻廢水化學還原處理常用亞硫酸氫鈉或亞硫酸鈉作為還原劑，有時也用焦磷酸鈉，六價鉻與還原劑亞硫酸氫鈉發生反應：
  
  4H2CrO4+6NaHSO3+3H2SO4=2Cr2（SO4）3+3Na2SO4+10H2O
  
  2H2CrO4+3Na2SO3+3H2SO4= Cr2（SO4）3+3Na2SO4+5H2O
  
  還原後用NaOH中和至pH=7～8，使Cr3+生成Cr（OH）3沉澱。
  
  採用亞硫酸鹽還原法的工藝參數控制如下：
  
  ① 廢水中六價鉻濃度一般控制在100～1000mg/L；
  
  ② 廢水pH為2.5～3
  
  ③ 還原劑的理論用量為（重量比）：亞硫酸氫鈉∶六價鉻=4∶1
  
  焦亞硫酸鈉∶六價鉻=3∶1
  
  亞硫酸鈉∶六價鉻=4∶1
  
  投料比不應過大，否則既浪費葯劑，也可能生成［Cr2（OH）2SO3］2－而沉澱不下來；
  
  ④ 還原反應時間約為30min；
  
  ⑤ 氫氧化鉻沉澱pH控制在7～8，沉澱劑可用石灰、碳酸鈉或氫氧化鈉，可根據實際情況選用。
  
  （2）硫酸亞鐵還原法
  
  硫酸亞鐵還原法處理含鉻廢水是一種成熟的較老的處理方法。由於葯劑來源容易，若使用鋼鐵酸洗廢液的硫酸亞鐵時，成本較低，除鉻效果也很好。硫酸亞鐵中主要是亞鐵離子起還原作用，在酸性條件下（pH=2～3），其還原反應為：
  
  H2Cr2O7+6FeSO4+6H2SO4=Cr2（SO4）3+3Fe 2（SO4）3+7H2O
  
  用硫酸亞鐵還原六價鉻，最終廢水中同時含有Cr3+和Fe3+，所以中和沉澱時Cr3+和Fe3+一起沉澱，所得到的污泥是鉻與鐵氫氧化物的混合污泥，產生的污泥量大，且沒有回收價值，這是本法的最大缺點。其主要工藝參數為：
  
  ① 廢水的六價鉻濃度為50～100mg/L；
  
  ② 還原時廢水的pH=1～3；
  
  ③ 還原劑用量一般控制在Cr6+∶ FeSO4·7H2O=1∶25～30
  
  ④ 反應時間不小於30min
  
  ⑤ 中和沉澱的pH控制在7～9
  
  （3）鐵氧體法
  
  鐵氧體法實質上是硫酸亞鐵法的演變與發展，其特點是投加亞鐵鹽還原六價鉻，調節pH沉澱後，需要加熱至60～80℃，並較長時間的曝氣充氧。形成的鉻鐵氧體沉澱屬尖晶石結構，Cr3+占據部分Fe3+位置，其他二價金屬陽離子占據了部分Fe2+的位置，即進入鐵氧體的晶格中。進入晶格的三價鉻離子極為穩定，在自然條件或酸性和鹼性條件都不為水所浸出，因而不會造成二次污染，從而便於污泥的處置。鐵氧體法的工藝條件為：
  
  ① 硫酸亞鐵投加量FeSO4·7H2O∶CrO3=16∶1；
  
  ② 加NaOH沉澱pH=8～9；
  
  ③ 加熱溫度控制在60～80℃之內，不宜超過80℃；
  
  ④ 壓縮空氣曝氣，既充氧又攪拌。
  
  （4）化學還原氣浮分離法
  
  氣浮法處理含鉻廢水實際是化學還原法在固液分離方法上的發展，硫酸亞鐵還原氣浮法主要是利用Fe（OH）3凝膠體的強吸附能力，吸附廢水中包括Cr（OH）3在內的其它氫氧化物沉澱，形成共絮體，這種共絮體能有效地被氣泡拈著並浮上去除。氣浮法固液分離技術適應性強，可處理鍍鉻廢水，也可處理含鉻鈍化廢水以及混合廢水，處理量大。不僅可去除重金屬氫氧化物，也可以同時去除其他懸浮物、乳化油、表面活性劑等，加上整個過程可以連續處理，管理較為方便，可以操作自動化。
  
  （5）水合肼還原法
  
  水合肼N2H4·H2O在中性或微鹼性條件下，能迅速地還原六價鉻並生成氫氧化鉻沉澱。
  
  4CrO3+3N2H4=4Cr（OH）3+3N2
  
  這種方法可以處理鍍鉻生產線第二回收槽帶出的含鉻廢水，也可以處理鉻酸鹽鈍化工藝中所產生的含鉻漂洗水。水合肼還原法產生的污泥量少，含鉻量高，便於回收利用。特別在中性或微鹼性條件處理含鉻廢水，不會引入中性鹽，顯然改善了排放廢水的水質。水合肼方法處理含鉻鈍化廢水時，Zn、Cd、Fe、Ni等重金屬也可同時去除。
  

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  離子交換法

  離子交換法是利用一種高分子合成樹脂進行離子交換的方法。應用離子交換法處理含鉻廢水是使用離子交換樹脂對廢水中六價鉻進行選擇性吸附，使六價鉻與水分離，然後再用試劑將六價鉻洗脫下來，進行必要的凈化，富集濃縮後回收利用。用這種方法可以回收六價鉻、回用部分水。但由於鈍化含鉻廢水、地面沖洗含鉻廢水等，除了含六價鉻外，還含大量的其他重金屬陽離子以及多種酸根陰離子。組分比鍍鉻漂洗水復雜得多。因而離子交換法處理鍍鉻廢水比較容易，而處理其他含鉻廢水比較困難，雖然該方法在技術上有獨特之處，在資源回收和閉路循環方面發揮了主導作用，但其投資費用大、操作管理復雜，一般的中小型企業難於適應。

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