由于铬及其化合物在许多工业如镀铬、钝化、金属加工、冶金等广为应用,因此,这些工业每天排出大量的含铬废水。就电镀废水而言,全国电镀厂有一万多家,每年排放出含铬废水达40×108 m3,对人类、对环境造成严重危害,必须要进行处理。处理含铬废水的方法有多种,其中化学法处理含铬废水是国内应用较为广泛的方法之一,常用的有化学还原法、铁氧体法等。
化学还原法的基本原理是利用还原剂(如FeSO4、NaHSO3、SO2等),将废水中的六价铬还原成三价铬。例如用硫酸亚铁(FeSO4)还原剂时,首先是在酸性条件下(pH=2.9~3.7),即用硫酸调节pH,再与废水中Cr6+反应,还原成Cr3+,其反应式如下:
6FeSO4+H2Cr2O7+6H2SO4→Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+7H2O
然后,加石灰,在碱性条件下(pH=7~9),生成氢氧化铬沉淀,其反应式如下:
Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+12Ca(OH)2→2Cr(OH)3↓+6Fe(OH)3↓+12CaSO4
化学还原法含铬废水间歇处理流程如图6-6-3所示。
图6-6-3 化学还原法含铬废水间歇处理流程
含铬废水进入调节池,调好浓度,再进入反应池,在此加FeSO4、H2SO4,投加量是理论值的1.3~1.5倍,停留时间约10~30min。然后进入沉淀池,在池前投加NaOH调pH至7~9,池中加入絮凝剂PAM,沉淀后,清水从池上部排出,污泥进行脱水,氢氧化铬污泥送出处理,脱出水送入调节池,用于化学还原法间歇处理。
铁氧体法含铬废水处理的流程如图6-6-4所示。铁氧体法是以硫酸亚铁为还原剂,使六价铬还原成三价铬,再加碱使三价铬和其他重金属发生共沉,再经通入空气、加温、陈化等操作过程,使废水中各种氢氧化物产生固相化学反应,形成复杂的铁氧体。铁氧体法也有间歇式和连续式两种。前者废水处理量在10m3/d以下时采用,后者处理量在10m3/d以上时采用。
图6-6-4 铁氧体法含铬废水间歇处理流程