鉻酸離子交換

A. 皮廠廢水鉻處理用什麼方法

首先要用物理化學的方法降低毒性，沉澱重金屬，常用硫化鈉，聚鋁等葯劑處理。然後，根據廢水濃度和排放要求上生物措施

B. 環保工程師知識點：離子交換

2017環保工程師知識點：離子交換

離子交換法在水的軟化和除鹽中早已獲得廣泛的應用，目前已應用在回收和處理工業廢水中的有毒物質方面。下面我為大家准備了離子交換的相關知識，歡迎閱讀。

1離子交換的基本原理

水處理中主要採用離子交換樹脂和磺化煤用於離子交換。其中離子交換樹脂應用廣泛，種類多，而磺化煤為兼有強酸型和弱酸型交換基團的陽離子交換劑。 離子交換樹脂按結構特徵，分為：凝膠型、大孔型和等孔型; 按樹脂母體種類，分為：苯乙烯系、酚醛系和丙烯酸系等;按其交換基團性質，分為：強酸型、弱酸型、強鹼型和弱鹼型。

⑴離子交換樹脂的構造

是由空間網狀結構骨架(即母體)與附屬在骨架上的許多活性基團所構成的不溶性高分子化合物。活性基團遇水電離，分成兩部 分：固定部分，仍與骨架牢固結合，不能自由移動，構成所謂固定離子，活動部分，能在一定范圍內自由移動，並與其周圍溶液中的其他同性離子進行交換反應，稱為可交換離子。

⑵基本性能

①外觀

呈透明或半透明球形，顏色有乳白色、淡黃色、黃色、褐色、棕褐色等，

②交聯度

指交聯劑占樹脂原料總重量的百分數。對樹脂的許多性能例如交換容量、含水率、溶脹性、機械強度等有決定性影響，一般水處理 中樹脂的交聯度為7%～10%。

③含水率

指每克濕樹脂所含水分的百分率，一般為50%，交聯度越大，孔隙越小，含水率越少。

④溶脹性

指干樹脂用水浸泡而體積變大的現象。一般來說，交聯度越小，活性基團越容易電離，可交換離子的水合離子半徑越大，則溶脹度越大;樹脂周圍溶液電解質濃度越高，樹脂溶脹率就越小。

在生產中應盡量保證離子交換器有長的工作周期，減少再生次數，以延長樹脂的使用壽命。

⑤密度

分為干真密度、濕真密度和濕視密度

⑥交換容量

是樹脂最重要的性能，是設計離子交換過程裝置時所必須的數據，定量地表示樹脂交換能力的大小。分為全交換容量和工作交換容 量。

⑦有效PH范圍

由於樹脂的交換基團分為強酸強鹼和弱酸弱鹼，所以水的PH值對其電離會產生影響，影響其工作交換容量。弱鹼只能在酸性溶液中以及弱酸在鹼性溶液中有較高的交換能力。

⑧選擇性

即離子交換樹脂對水中某種離子能優先交換的性能。除與樹脂類型有關外，還與水中濕度和離子濃度有關。

⑨離子交換平衡

離子交換反應是可逆反應，服從質量作用定律和當量定律。經過一定時間，離子交換體系中固態的樹脂相和溶液相之間的離子交換反應達到平衡，其平衡常數也稱為離子交換選擇系數。降低反應生成物的濃度有利於交換反應的進行。

⑩離子交換速率

主要受離子交換過程中離子擴散過程的影響。

其他性能：如溶解性、機械強度和耐冷熱性等。離子交換樹脂理論上不溶於水，機械強度用年損耗百分數表示，一般要求小於3%～ 7%/年。另外，溫度對樹脂機械強度和交換能力有影響。溫度低則樹脂的機械強度下降，陽離子比陰離子耐熱性能好，鹽型比酸鹼型耐熱 好。

⑶樹脂層離子交換過程

以離子交換柱中裝填鈉型樹脂，從上而下通以含有一定濃度鈣離子的硬水為例，以交換柱的深度為橫坐標，以樹脂的飽和度為縱坐標，可繪得某一時刻的飽和度曲線。就整個交換過程而言，樹脂層的變化可分為三個階段。

2離子交換裝置運行方式

離子交換裝置按運行方式不同，分為固定床和連續床

⑴固定床的構造與壓力濾罐相似，是離子交換裝置中最基本的也是最常用的一種型式，其特點是交換與再生兩個過程均在交換器中進行，根據交換器內裝填樹脂種類及交換時樹脂在交換器中的位置的不同，可分為單層床、雙層床和混合床。單層床是在離子交換器中只裝填一種樹脂，如果裝填的是陽樹脂，稱為陽床;如果裝填的是陰樹脂，稱為陰床。雙層床是離子交換器內按比例裝填強、弱兩種同性樹脂，由於強、弱兩種樹脂密度的不同，密度小的弱型樹脂在上，密度大的強型樹脂在下，在交換器內形成上下兩層。

混合床則是在交換器內均勻混雜的裝填陰、陽兩種樹脂，由於陰、陽樹脂混雜，因此原水流經樹脂層時，陰、陽兩種離子同時被樹 脂所吸附，其產物氫離子和氫氧根離子又因反應生成水而得以降低，有利於交換反應進行的'徹底，使得出水水質大大提高。但其缺點是 再生的陰、陽樹脂很難徹底分層。於是又發明了三層混床新技術，保證在反洗時將陰、陽樹脂分隔開來。 根據固定床原水與再生液的流動方向，又分為兩種形式，原水與再生液分別從上而下以同一方向流經離子交換器的，稱為順流再生 固定床，原水與再生液流向相反的，稱為逆流再生固定床。順流再生固定床的構造簡單，運行方便，但存在幾個缺點：在通常生產條件下，即使再生劑單位耗量二至三倍於理論值，再生效果 也不太理想;樹脂層上部再生程度高，而下部再生程度差;工作期間，原水中被去除的離子首先被上層樹脂所吸附，置換出來的反離子 隨水流流經底層時，與未再生好的樹脂起逆交換反應，上一周期再生時未被洗脫出來的被去除的離子，作為泄漏離子出現在本周期的出水中，所以出水剩餘被去除的離子較大;而到了了工作後期，由於樹脂層下半部原先再生不好，交換能力低，難以吸附原水中所有被去除的離子，出水提前超出規定，導致交換器過早地失效，降低了工作效率。因此，順流再生固定床只選用於設備出水較小，原水被去除的離子和含鹽量較低的場合。逆流再固定床的再生有兩種操作方式：一是水流向下流的方式，一是水流向上流的方式，逆流再生可以彌補順流再生的缺點，而且出水質量顯著提高，原水水質適用范圍擴大，對於硬度較高的水，仍能保證出水水質，所以目前採用該法較多。總起來說，固定床有出水水質好等優點，但固定床離子交換器存在三個缺點：一是樹脂交換容量利用率低，二是在同設備中進行產水和再生工序，生產不連續，三是樹脂中的樹脂交換能力使用不均勻，上層的飽和程度高，下層的低。為克服固定床的缺點，開發出了連續式離子交換設備，即連續床。

⑵連續床又分為移動床和流動床

移動床的特點是樹脂顆粒不是固定在交換器內，而是處於一種連續的循環運動過程中，樹脂用量可減少三分之一至二分之一，設備單位容積的處理水量還可得到提高，如雙塔移動床系統和三塔移動床系統。 流動床是運行完全連續的離子交換系統，但其操作管理復雜，廢水處理中較少應用。

3離子交換工藝的設計

⑴進水預處理

廢水成分復雜，應進行預處理，目的是保障反應器中離子交換樹脂交換容量充分得以發揮，並有效延長使用壽命。預處理的對象包括進水的水溫、PH值、懸浮物、油類、有機物、引起樹脂中毒的高價離子和氧化劑等。

⑵樹脂的選用

選擇樹脂時應考慮交換容量、進水水質和離子交換器的運行方式等，選擇合適的樹脂。

例如考慮進水水質時，對於只需去除進水中吸附交換能力較強的陽離子，可選用弱酸型樹脂，若需去除的陽離子的吸附交換能力較弱，只能選用強酸型陽離子樹脂。考慮離子交換器的運行方式時，移動床和流動床要選用耐磨、高機械強度的樹脂。對於混床，要選用濕真密度相差較大的陰、陽樹脂。另外，不同樹脂的交換容量有差異，而同一種樹脂的交換容量還受所處理廢水的懸浮物、油類、高價金屬離子等影響。

⑶掌握工藝設計參數

4離子交換法在水處理中的應用

離子交換法目前廢水處理中得到了廣泛應用，例如

⑴用於含鉻廢水的處理

對於廢水，經預處理後，可用陽樹脂去除三價鉻和其他陽離子，用陽樹脂去除六價鉻，並可回收鉻酸，實現廢水在生產中的循環使 用。

⑵含鋅廢水的處理

化纖廠紡絲車間的酸性廢水主要含有硫酸鋅、硫酸和硫酸鈉等，用鈉離子型陽樹脂交換其中的鋅離子，用芒硝再生失效的樹脂，即可得到硫酸鋅的濃縮液。

⑶電鍍含氰廢水的處理

陰樹脂對絡合氰(即氰與金屬離子的絡合物)的結合力大，所以利用陰離子交換樹脂能消除氰化物以及重金屬離子的污染，並將其回收利用。

⑷有機廢水的處理

如洗滌煙草的過程中產生的含有煙鹼的廢水，可以用陽樹脂回收後作為殺蟲劑。

⑸用於水的軟化處理

例如利用鈉離子交換軟化法可以去除水中的硬度。

⑹水的除鹽

分復床除鹽和混合床除鹽等系統。

復床是指陽、離子交換器串聯使用，常用的系統有強酸-脫氣-強鹼系統，強酸-弱鹼-脫氣系統以及強酸-脫氣-弱鹼-強鹼系統等。 混合床除鹽具有水質穩定、間斷運行影響小、失效終點分明等特點。

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C. 含鉻廢液的處理

含鉻廢洗液可用廢鐵屑還原殘留的六價鉻為三價鉻，再用鹼液或石灰中和生成低毒的氫氧化鉻沉澱後集中處理。

D. 離子交換法在廢水處理中有哪些應用

在廢水處理中，離子交換法可用於去除廢水中的某些有害物質，回收有價值化學品、重金屬和稀有元素，或為了實現水資源的重復利用。主要用於處理電鍍廢水，如鍍鉻廢水、鍍鎳廢水、鍍鎘廢水、鍍金廢水、鍍銀廢水、鍍鋅廢水、鍍銅廢水及含氰廢水等，在膠片洗印廢水中回收銀、CD-2、CD-3等貴重化學葯品，還可用於其他含鉻廢水、含鎳廢水和含汞廢水、放射性廢水的處理。
每升含鉻數十至數百毫克的電鍍廢水首先經過過濾去除懸浮物，再經陽離子交換器除去金屬離子，然後進入陰離子交換器除去Cr2O7-和Cr2O4- ，出水六價鉻的含量小於0.5mg/L，還可作為清洗水循環使用。陰樹脂用12%NaOH再生後，再生液含鉻可高達17g/L，將此再生液H型陽離子交換器使Na2CrO4 轉變成鉻酸，再經蒸發濃縮7～8倍後，可返回電鍍槽重新使用。
離子交換法處理電鍍廢水，第一個陽離子交換器的作用有兩個，一是除去金屬離子及雜質，減少對陰樹脂的污染，因為重金屬對樹脂的氧化分解能起催化作用;二是降低pH值，使六價格以Cr2O7- 存在，因為陰樹脂Cr2O7- 的選擇性大於Cr2O4- 和其他陰離子的選擇性，而且交換一個Cr2O7- 除去兩個Cr6+，面交換一個Cr2O4- 只能除去一個Cr6+。由於Cr2O7- 是強氧化劑，容易引起樹脂的氧化性破壞，因此一定要選用化學穩定性較好的強鹼性樹脂
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E. 鉻污染水體修復技術研究進展

鉻污染水體修復技術研究進展具體內容是什麼，下面中達咨詢為大家解答。
1、引言
鉻攜啟（chromium）是法國化學家Lvauquelin於1797年首次發現的，是一種用途廣泛而又對人體危害較大的重金屬元素。環境中穩定存在的兩種價態Cr（Ⅲ）和Cr（Ⅵ）有著幾乎相反的性質，適量的Cr（Ⅲ）可以降低人體血漿中的血糖濃度，提高人體胰島素活性，促進糖和脂肪代謝，提高人體的應激反應能力等；而Cr（Ⅵ）則是一種強氧化劑，具有強致癌變、致畸變、致突變作用，對生物體傷害較大。
鉻污染最常見的是水體污染，如電鍍鉻廢水、製革、制葯、印染業等應用鉻及其化合物的工業企業排放的廢水，主要以Cr（Ⅲ）和Cr（Ⅵ）兩中價態進入環境。據資料介紹，製革工業通常處理1t原皮，要排出含鉻為410mg/L的廢水50-60t.煉油廠和化工廠所用的循環冷卻水中含鉻量也較高。鍍鉻廠的廢水中含鉻量更高，尤其在換電鍍液時，常排放出大量含鉻廢水。鉻對水體的污染不僅在我國而且在全世界各國都已相當嚴重了。世界各國普遍把鉻污染列為重點防治對象。
2、水體中鉻的存在形態
天然水體中鉻的質量濃度一般在1-40μg/L之間，主要以Cr3+、CrO2-、CrO42-、Cr2O27-4種離子形態存在，水體中鉻主要以三價鉻和六價鉻的化合物為主。鉻的存在形態直接影響其遷移轉化規律。三價鉻大多數被底泥吸附轉入固相，少量溶於水清隱搏，遷移能力弱。六價鉻在鹼性水體中較為穩定並以溶解狀態存在，遷移能力強。因此，水體中若三價鉻占優勢，可在中性或弱鹼性水體中水解，生成不溶的氫氧化鉻和水解產物或被懸浮顆粒物強烈吸附後存在於沉積物中，若六價鉻占優勢則多溶於水中。六價鉻毒性一般為三價鉻毒性的100多倍，但鉻可由六價還原為三價，還原作用的強弱主要決定於DO、BOD5、COD的值，DO值越小，BOD5值和COD值越高，則還原作用越強。
3、水體重金屬鉻污染的治理方法
3.1物理化學方法
（1）稀釋法和換水法
稀釋法就是把被重金屬污染的水混入未污染的水體中，從而降低重金屬污染物濃度，減輕重金屬污染的程度。此法適於受重金屬污染程度較輕的水體的治理。這種方法不能減少排入環境中的重金屬污染物的總量，又因為重金屬有累積作用，所以這種處理方法目前漸漸被否定。換水法是將被重金屬污染的水體移出，換上新鮮水，而減輕水體污染的一種措施，該方法適用於魚塘等水量較小的情況。
（2）混凝沉澱法
許多重金屬在水體溶液中主要以陽離子存在，加入鹼性物質，使水體pH值升高，能使大多數重金屬生成氫氧化物沉澱。另外，其它眾多的陰離子也可以使相應的重金屬離子形成沉澱。所以，向重金屬污染的水體施加石灰、NaOH、Na2S等物質，能使很多重金屬形成沉澱去除，降低重金屬對水體的危害程度。這是目前國內處理重金屬污染普遍採用的方法。
（3）離子還原法和交換法
離子還原法是利用一些容易得到的還原劑將水體中的重金屬還原，形成無污染或污染程度較輕的化合物，從而降低重金屬在水體中的遷移性和生物可利用性，以減輕重金屬對水體的污染。電鍍污水中常含有六價鉻離子（Cr6+），它以鉻酸離子（Cr2O72-）的形式存在，在鹼性條件下不易沉澱且毒性很高，而三價鉻毒性遠低於六價鉻，但六價鉻在酸性條件下易被還原為三答祥價鉻。因此，常採用硫酸亞鐵及三氧化硫將六價鉻還原為三價鉻，以減輕鉻污染。
離子交換法是利用重金屬離子交換劑與污染水體中的重金屬物質發生交換作用，從水體中把重金屬交換出來，以達到治理重金屬污染的目的。經離子交換處理後，廢水中的重金屬離子轉移到離子交換樹脂上，經再生後又從離子交換樹脂上轉移到再生廢液中。
離子還原法和交換法費用較低，操作人員不直接接觸重金屬污染物，但適用范圍有限，並且容易造成二次污染。
（4）電修復法
電修復法是20世紀90年代後期發展起來的水體重金屬污染修復技術，其基本原理是給受重金屬污染的水體兩端加上直流電場，利用電場遷移力將重金屬遷移出水體。Ridha等提出，在一個碳的氈狀電極上，用電沉積法從工業廢水中除去銅、鉻和鎳的技術。另外，可以用電浮選法凈化含有銅、鎳、鉻和鋅等重金屬的工業污水。此外，近年來還有人把電滲析薄膜分離技術應用到污水重金屬處理實踐當中。
3.2生物修復法
（1）微生物修復法
重金屬污染水體的生物修復機理主要包括微生物對重金屬的固定和形態的轉化。前者是微生物通過帶電荷的細胞表面吸附重金屬離子，或通過攝取必要的營養元素主動吸收重金屬離子，將重金屬富集在細胞表面或內部；後者是通過微生物的生命活動改變重金屬的形態或降低重金屬的生物有效性，從而減輕重金屬污染，如Cr6+轉變成Cr3+而毒性降低，As、Hg、Se等還原成單質態而揮發，微生物分泌物對重金屬產生鈍化作用等。
（2）動物修復法
應用一些優選的魚類以及其它水生動物品種在水體中吸收、富集重金屬，然後把它們從水體中驅出，以達到水體重金屬污染修復的目的。研究發現，一些貝類具有富集水體中重金屬元素的能力，如牡蠣就有富集重金屬鋅和鎘的能力。據報導，若以濕量計算，牡蠣對鎘的富集量可以達到3-4g/kg.動物修復法需馴化出特定的水生動物，並且處理周期較長、費用高，再則後續處理費用較大，所以在實際應用中推廣難度較大。
（3）植物修復方法
20世紀80年代前期，Chaney提出利用重金屬超富集植物（hyper-accumulator）的提取作用清除土壤重金屬污染這一思想後。經過人們不斷地實踐、總結和歸納才形成了植物修復的概念。植物修復被定義為利用自然或基因工程植物來轉移環境中的重金屬或使環境中的重金屬無害化，是目前生物修復技術中研究最熱的一類。
對於鉻超富集植物，到目前為止，在美國、澳大利亞、紐西蘭等國已發現能富集重金屬的超富集植物500多種，其中有360多種是富集Ni的植物。對於鉻超富集植物，得到學者們認同的有DicomaniccoliferaWild和SuterafodinaWild兩種，鉻最高含量分別為1500mg/kg、2400mg/kg，均高於鉻超富集植物的參考值1000mg/kg.國內報道的濕生禾本科植物李氏禾也對鉻具有較好的富集能力。因此，採用一些水生鉻超富集植物用於鉻污染水體修復是可行的。
4、結論
由於水體鉻污染也伴隨著富營養的趨勢，可以通過有機物將六價鉻還原成三價鉻，利用底泥吸附三價鉻，轉入固相，降低鉻的遷移，減少污染的擴散，然後，利用水生鉻超富集植物從底泥中將鉻提取到植物上部，人工收獲轉移，焚燒後用於提取重金屬，循環利用。因此，利用鉻超富集濕生植物對鉻污染水體進行修復，是一種非常有潛力的鉻污染水體修復技術。
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F. 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。
  

• 3

  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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G. 離子交換的水處理中的應用

EDI(Electro-de-ionization)是一種將離子交換技術、離子交換膜技術和離子電遷移技術(電滲析技術)相結合的純水製造技術。該技術利用離子交換能深度脫鹽來克服電滲析極化而脫鹽不徹底,又利用電滲析極化而發生水電離產生H和OH離子實現樹脂自再生來克服樹脂失效後通過化學葯劑再生的缺陷,是20世紀80年代以來逐漸興起的新技術。經過十幾年的發展,EDI技術已經在北美及歐洲占據了相當部分的超純水市場。
EDI裝置包括陰/陽離子交換膜、離子交換樹脂、直流電源等設備。其中陰離子交換膜只允許陰離子透過,不允許陽離子通過,而陽離子交換膜只允許陽離子透過,不允許陰離子通過。離子交換樹脂充夾在陰陽離子交換膜之間形成單個處理單元,並構成淡水室。單元與單元之間用網狀物隔開,形成濃水室。在單元組兩端的直流電源陰陽電極形成電場。來水水流流經淡水室,水中的陰陽離子在電場作用下通過陰陽離子交換膜被清除,進入濃水室。在離子交換膜之間充填的離子交換樹脂大大地提高了離子被清除的速度。同時,水分子在電場作用下產生氫離子和氫氧根離子,這些離子對離子交換樹脂進行連續再生,以使離子交換樹脂保持最佳狀態。EDI裝置將給水分成三股獨立的水流:純水、濃水、和極水。純水(90%-95%)為最終得到水,濃水(5%-10%)可以再循環處理,極水(1%)排放掉。圖2表示了EDI的凈水基本過程。
EDI裝置屬於精處理水系統,一般多與反滲透(RO)配合使用,組成預處理、反滲透、EDI裝置的超純水處理系統,取代了傳統水處理工藝的混合離子交換設備。EDI裝置進水要求為電阻率為0.025-0.5MΩ·cm,反滲透裝置完全可以滿足要求。EDI裝置可生產電阻率高達15MΩ·cm以上的超純水。 EDI裝置不需要化學再生,可連續運行,進而不需要傳統水處理工藝的混合離子交換設備再生所需的酸鹼液,以及再生所排放的廢水。其主要特點如下:
EDI的凈水基本過程
·連續運行,產品水水質穩定
·容易實現全自動控制
·無須用酸鹼再生
·不會因再生而停機
·節省了再生用水及再生污水處理設施
·產水率高(可達95%)
·無須酸鹼儲備和酸鹼稀釋運送設施
·佔地面積小
·使用安全可靠,避免工人接觸酸鹼
·降低運行及維護成本
·設備單元模塊化,可靈活的組合各種流量的凈水設施
·安裝簡單、費用低廉
·設備初投資大 EDI裝置與混床離子交換設備屬於水處理系統中的精處理設備,下面將兩種設備在產水水質、投資量及運行成本方面進行比較,來說明EDI裝置在水處理中應用的優越性。
(1)產品水水質比較
EDI裝置是一個連續凈水過程,因此其產品水水質穩定,電阻率一般為15MΩ·cm,最高可達18MΩ·cm,達到超純水的指標。混床離子交換設施的凈水過程是間斷式的,在剛剛被再生後,其產品水水質較高,而在下次再生之前,其產品水水質較差。
(2)投資量比較
與混床離子交換設施相比EDI裝置投資量要高約20%左右,但從混床需要酸鹼儲存、酸鹼添加和廢水處理設施及後期維護、樹脂更換來看,兩者費用相差在10%左右。隨著技術的提高與批量生產,EDI裝置所需的投資量會大大的降低。另外,EDI裝置設備小巧,所需廠房遠遠小於混床。
(3)運行成本比較
EDI裝置運行費用包括電耗、水耗、葯劑費及設備折舊等費用,省去了酸鹼消耗、再生用水、廢水處理和污水排放等費用。
在電耗方面,EDI裝置約0.5kWh/t水,混床工藝約0.35kWh/t水,電耗的成本在電廠來說是比較經濟的,可以用廠用電的價格核算。
在水耗方面,EDI裝置產水率高,不用再生用水,因此在此方面運行費用低於混床。
至於葯劑費和設備折舊費兩者相差不大。
總的來說,在運行費用中,EDI裝置噸水運行成本在2.4元左右,常規混床噸水運行成本在2.7元左右,高於EDI裝置。因此,EDI裝置多投資的費用在幾年內完全可以回收。 EDI裝置屬於水精處理設備, 具有連續產水、水質高、易控制、佔地少、不需酸鹼、利於環保等優點, 具有廣泛的應用前景。隨著設備改進與技術完善以及針對不同行業進行優化, 初投資費用會大大降低。可以相信在不久的將來會完全取代傳統的水處理工藝中的混合 。
控制氮含量的方法（4種）：生物硝化-反硝化（無機氮延時曝氣氧化成硝酸鹽，再厭氧反硝化轉化成氮氣）；折點氯化（二級出水投加氯，到殘余的全部溶解性氯達到最低點，水中氨氮全部氧化）；選擇性離子交換；氨的氣提（二級出水pH提高到11以上，使銨離子轉化為氨，對出水激烈曝氣，以氣體方式將氨從水中去除，再調節pH到合適值）。每種方法氮的去除率均可超過90%。