王　勇,郭勇,李紅兵,唐寶華

(1.廊坊武警學(xué)院基礎(chǔ)部,廊坊　065000;2.中海油天津化工研究設(shè)計院,天津　300131)

摘　要:采用化學(xué)氧化還原-中和-絮凝沉淀法處理電鍍廢水中鉻,研究了還原pH值、絮凝pH值、絮凝劑的用量、沉降時間對處理效果的影響。還原六價鉻的最佳pH在2.0~2.2之間時,絮凝最佳pH值為9時,加入PAM,絮凝時間為0.5小時絮凝效果最好,處理后的Cr濃度最小。

關(guān)鍵詞:化學(xué)氧化還原-中和-絮凝沉淀法;電鍍廢水;鉻

2004年4月17日浙江桐廬電鍍鐵絲廠電鍍廢水未經(jīng)處理直接排入宋家溪中,造成下游村部分井水出現(xiàn)黃綠色并伴有異味,經(jīng)檢測六價鉻嚴(yán)重超標(biāo),對當(dāng)?shù)厝Ф嗑用竦娘嬘盟娃r(nóng)田灌溉水產(chǎn)生嚴(yán)重影響。由此可見,電鍍廢水的治理非常重要。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和世界范圍內(nèi)對環(huán)保的高度重視,許多治理電鍍廢水的新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。目前電鍍廢水治理已經(jīng)進入清潔生產(chǎn)工藝、總量控制和循環(huán)經(jīng)濟整合階段。電鍍廢水的成分非常復(fù)雜,除含氰(CN-)廢水和酸堿廢水外,重金屬廢水是電鍍業(yè)潛在危害性極大的廢水類別。根據(jù)重金屬廢水中所含重金屬元素進行分類,一般可以分為含鉻(Cr)廢水、含鎳(Ni)廢水、含鎘(Cd)廢水、含銅(Cu)廢水、含鋅(Zn)廢水、含金(Au)廢水、含銀(Ag)廢水等。這些污染物具有很大的毒性,并存在致癌的危險[1],對人類危害極大。

目前,處理電鍍廢水中含鉻廢水的方法很多,按其作用原理,可分為物理方法、化學(xué)方法、物理化學(xué)方法、生物方法四類。前三種方法設(shè)備投資大、工藝復(fù)雜,運行費用高而難以實際應(yīng)用?；瘜W(xué)沉淀法有處理量大、投資少、反應(yīng)快、反應(yīng)產(chǎn)物(三價鉻污泥)毒性較小、綜合利用較方便等特點,故在國內(nèi)外應(yīng)用較廣[2-4]。

本文采用化學(xué)氧化還原-中和-絮凝沉淀法處理電鍍廢水中鉻,對處理工藝進行了研究,使Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的濃度達到工業(yè)廢水的國家排放標(biāo)準(zhǔn)。

1　實驗部分

1.1　儀器和試劑

pHS-3C型數(shù)字式酸度計(天津市盛邦科學(xué)儀器技術(shù)公司);SolaarM6型原子吸收光譜儀(美國熱電公司);722N型可見光分光光度計(上海棱光技術(shù)有限公司)。

PAM(分子量:600-2000萬);焦亞硫酸鈉、硫酸、氫氧化鈉均為分析純試劑。

1.2　實驗方法

含鉻廢水中的鉻都是以六價鉻形式存在,將有毒的六價鉻還原為三價鉻并加堿使其轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3沉淀,再加絮凝劑聚丙烯酰胺PAM絮凝沉淀,達到處理的目的。處理中先用焦亞硫酸鈉在酸性條件下(pH=2.0)與六價鉻反應(yīng),將六價鉻還原為三價鉻,再用氫氧化鈉使其沉淀。反應(yīng)方程式如下:

第一步反應(yīng):

2H2Cr2O7+3Na2S2O5+3H2SO4=2Cr2(SO4)3

+3Na2SO4+5H2O

第二步反應(yīng):

Cr2(SO4)3+6NaOH=2Cr(OH)3↓+3Na2SO4

(1)焦亞硫酸鈉溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.6%)

(2)氫氧化鈉溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)6%)

(3)硫酸溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)6%)

(4)絮凝劑PAM溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1g/L)。

處理后的廢水中含有的微量三價鉻和六價鉻,測定方法如下:

六價鉻含量確定: