李慧成 六价铬.pptVIP

目录 六价铬废水 来源 性质 危害 处理工艺 处理工艺的比较 处理工艺及选择原因 一、来源 水中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. 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、性质 为以铬酸盐(-CrO4)和重铬酸盐(-Cr2O7)形式存在的铬。 溶于水，在水体中稳定，在厌氧条件下可还原成三价铬。 三价铬和六价铬对人体健康都有害，有致癌作用。但六价铬的毒性更强，大约比三价铬高100倍，更易被人体吸收，并在体内蓄积。 工业废水如电镀废液中的铬主要是六价化合物，在排放前需进行处理。方法是在酸性条件下，通过化学还原反应使之变成三价铬，或是用离子交换法将其除去。 中国规定生活饮用水和地面水中六价铬的最高容许浓度为0.05mg/L；工业废水中六价铬及其化合物的最高容许排放浓度0.5mg/L。 三、危害 六价铬为吞入性毒物/吸入性极毒物，皮肤接触可能导致敏感； 更可能造成遗传性基因缺陷，吸入可能致癌，对环境有持久危险性。但这些是六价铬的特性，铬金属、三价或四价铬并不具有这些毒性。 六价铬是很容易被人体吸收的，它可通过消化、呼吸道、皮肤及粘膜侵入人体。 有报道，通过呼吸空气中含有不同浓度的铬酸酐时有不同程度的沙哑、鼻粘膜萎缩，严重时还可使鼻中隔穿孔和支气管扩张等。经消化道侵入时可引起呕吐、腹疼。经皮肤侵入时会产生皮炎和湿疹。危害最大的是长期或短期接触或吸入时有致癌危险。 四、处理工艺 电镀含铬废水的铬的存在形式有Cr6+和Cr3+两种，其中以Cr6+的毒性最大。含铬废水的处理方法较多，常用的有化学法、电解法、离子交换法等。 1、化学法 电镀废水中的六价铬主要以CrO42－和Cr2O72－－两种形式存在，在酸性条件下，六价铬主要以Cr2O72形式存在，碱性条件下则以CrO42－形式存在。六价铬的还原在酸性条件下反应较快，一般要求pH＜4，通常控制pH2.5～3。常用的还原剂有：焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、连二亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸亚铁、二氧化硫、水合肼、铁屑铁粉等。还原后Cr3+以Cr（OH）3沉淀的最佳pH为7～9，所以铬还原以后的废水应进行中和。 （1）亚硫酸盐还原法 目前电镀厂含铬废水化学还原处理常用亚硫酸氢钠或亚硫酸钠作为还原剂，有时也用焦磷酸钠，六价铬与还原剂亚硫酸氢钠发生反应： 4H2CrO4+6NaHSO3+3H2SO4=2Cr2（SO4）3+3Na2SO4+10H2O 2H2CrO4+3Na2SO3+3H2SO4= Cr2（SO4）3+3Na2SO4+5H2O 还原后用NaOH中和至pH=7～8，使Cr3+生成Cr（OH）3沉淀。 采用亚硫酸盐还原法的工艺参数控制如下： ①??废水中六价铬浓度一般控制在100～1000mg/L； ②??废水pH为2.5～3 四、处理工艺 ③??还原剂的理论用量为（重量比）：亚硫酸氢钠∶六价铬=4∶1 焦亚硫酸钠∶六价铬=3∶1 亚硫酸钠∶六价铬=4∶1 投料比不应过大，否则既浪费药剂，也可能生成［Cr2（OH）2SO3］2－而沉淀不下来； ④??还原反应时间约为30min； ⑤??氢氧化铬沉淀pH控制在7～8，沉淀剂可用石灰、碳酸钠或氢氧化钠，可根据实际情况选用。 （2）硫酸亚铁还原法 硫酸亚铁还原法处理含铬废水是一种成熟的较老的处理方法。由于药剂来源容易，若使用钢铁酸洗废液的硫酸亚铁时，成本较低，除铬效果也很好。硫酸亚铁中主要是亚铁离子起还原作用，在酸性条件下（pH=2～3），其还原反应为： H2Cr2O7+6FeSO4+6H2SO4=Cr2（SO4）3+3Fe?2（SO4）3+7H2O 用硫酸亚铁还原六价铬，最终废水中同时含有Cr3+和Fe3+，所以中和沉淀时Cr3+和Fe3+一起沉淀，所得到的污泥是铬与铁氢氧化物的混合污泥，产生的污泥量大，且没有回收价值，这是本法的最大缺点。其主要工艺参数为： ①??废水的六价铬浓度为50～100mg/L； ②??还原时废水的pH=1～3； ③??还原剂用量一般控制在Cr6+∶?FeSO4·7H2O=1∶25～30 ④??反应时间不小于30min ⑤??中和沉淀的pH控制在7～9 四、处理工艺 （3）铁氧体法 铁氧体法实质上是硫酸亚铁法的演变与发展，其特点是投加亚铁盐还原六价铬，调节pH沉淀后，需要加热至60～80℃，并较长时间的曝气充氧。形成的铬铁氧体沉淀属尖晶石结构，Cr3+占据部分Fe3+位置，其他二价金属阳离子占据了部分Fe2+的位置，即进入铁氧体的晶格中。进入晶格的三价铬离子极为稳定，在自然条件或酸性和碱性条件都不为水所浸出，因而不会造成二次污染，从而便于污泥的处置。铁氧体法的工艺条件为： ①??硫酸亚铁投加量FeSO4·7H2