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阴离子交换树脂含铬废水中的铬主要来源于电镀、制革、化工、颜料

2018-01-31 04:27 网络整理 教案网

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处理含铬废水的关键在于降低六价铬的含量,一般可以通过两种途径实现:(1)通过化学反应使六价铬转变为低毒易沉淀的三价铬,再进一步去除三价铬;(2)将六价铬化合物与水分离。现有的处理技术都是通过这两种途径达到去除铬的目的,具体处理方法如下。

1理化处理技术1.1反渗透法反渗透法通过给水体加压使水分子通过半透膜,实现铬化合物的浓缩,达到水与铬分离的目的。

由于其不涉及化学反应和酸碱的生成,因此,反渗透技术在控制二次污染方面具有一定的优越性。由于要给处理水体加压,电能的消耗是需要考虑的问题,所以它适合处理铬质量浓度高的废水。铬质量浓度低的废水采用反渗透技术电能消耗较大,经济上不合算。

范帅等先采用离子交换法、芬顿氧化、混凝沉淀、电凝聚等技术对含镍、含铬、含铜、含氰、前处理、混排等的废水进行预处理,再用超滤及反渗透膜处理含重金属、含氰及前处理废水后回用〔2〕。王维平分析了反渗透技术在电镀废水回用中遇到的问题及对应解决思路〔3〕。

1.2离子交换法离子交换法利用离子交换剂中的离子和水中的离子进行交换,进而达到去除水中特定离子的目的。

六价铬在废水中以铬酸根形式存在,因此,经常用阴离子交换树脂进行铬酸根的吸附交换(式(1)和式(2))去除水中的六价铬,树脂可用再生剂进行再生。

2ROH+CrO2-4 =R2CrO4+2OH- (1)

2ROH+Cr2O2-7 =R2Cr2O7+2OH- (2)

唐树和等用201×7强碱性阴离子交换树脂处理含Cr(Ⅵ)废水,在实际废水Cr(Ⅵ)初始质量浓度为1540mg/L时,出水Cr(Ⅵ)质量浓度小于0.5mg/L,达到国家排放标准,且经再生处理后树脂再生率大于95%〔4〕。阴离子交换树脂徐灵等〔5〕分别用pH值静态试验和流量动态试验对201×7 强碱性苯乙烯阴树脂吸附Cr(Ⅵ)的能力做了研究,在高Cr(Ⅵ)质量浓度的条件下,设定pH值为3、树脂管流量为3BV/h,在树脂穿透点之前,铬的去除率在99.5%以上,加之模拟废水Cr(Ⅵ)质量浓度远远高于工业废水Cr(Ⅵ)

质量浓度,说明离子交换法完全可以使废水达标排放。考虑到Cr(Ⅲ)的回收再利用,CavacoSA等研究了DiaionCR11和AmberliteIRC86两种离子交换树脂对Cr(Ⅲ)的吸附交换特性,研究结果表明,两种树脂在去除Cr(Ⅲ)能力上均很有效,DiaionCR11显示了相对的去除优势〔6〕。

1.3电渗析法电渗析法指在直流电的作用下,使阴、阳离子选择性地透过阴、阳离子膜,形成一个个的浓、稀空间,既达到了铬水分离的目的,又实现了铬的浓缩,为铬的回收再利用提供便利。但值得注意的是高质量浓度的含铬废水则不适宜采用电渗析法处理,因为质量浓度越高,消耗电能越大。邓永光等研究了电渗析法对铬钝化清洗废水的处理效果,结果表明:在其建立的电渗析小试装置的条件下,进水浓度对淡水水质影响不大;采用浓水循环工艺,淡水产率可提高至约80%,浓室总铬、锰离子质量浓度超过4000mg/L,为浓水的后续处理处置创造了条件〔7〕。

1.4吸附法吸附法利用吸附剂与被吸附物质之间的吸附力,使被吸附物质吸附在吸附剂上,达到水体净化的目的。阴离子交换树脂吸附力可以是分子间引力,也可以是通过相互反应生成化学键引起的吸附。前者为物理吸附,后者为化学吸附。在污水处理中,多数情况下,往往是多种吸附的综合结果。

理化吸附法处理含铬废水常用的吸附剂有活性炭〔8-13〕、磺化煤〔14〕、活化煤、沸石〔15-17〕和硅藻土〔18〕等。这些吸附剂在含铬废水处理中显示了较好的吸附性能,铬去除率均在70%以上,最高可达99%。