皮革廢水處理中鉻的去除

一．還原沉淀法

化學還原法是利用硫酸亞鐵、亞硫酸鹽、二氧化硫等還原劑將廢水中六價鉻還原成三價鉻離子，加堿調整pH值，使三價鉻形成氫氧化鉻沉淀除去。這種方法設備投資和運行費用低，主要用于間歇處理。

常用處理工藝為在*反應池中先將廢水用硫酸調pH值至2～3，再加入還原劑，在下一個反應池中用NaOH或Ca（OH）2調pH值至7～8，生成Cr（OH）3沉淀，再加混凝劑,使Cr（OH）3沉淀除去。改良的工藝為在*反應池中直接投加硫酸亞鐵，用NaOH或Ca（OH）2調pH值至7～8，生成Cr（OH）3沉淀，再加混凝劑，使Cr（OH）3沉淀除去。使用該技術后，含鉻廢水日處理量為1000M3,廢水中鉻含量為10mg/l。該技術適用于含鉻工業廢水處理。

在一些報道中也有提到利用聚合氯化鋁鐵處理電鍍含鉻廢水。聚合氯化鋁鐵兼有傳統絮凝劑PAC ,PFC的優點,形成的絮凝體大而重,沉降速度快。其出水色度比聚合氯化鐵好,除濁效果和絮凝體沉降性能又優于聚合氯化鋁。具體報道內容附于文后。

二.電解法沉淀過濾

1.工藝流程概況

電鍍含鉻廢水首先經過格柵去除較大顆粒的懸浮物后自流至調節池, 均衡水量水質, 然后由泵提升至電解槽電解, 在電解過程中陽極鐵板溶解成亞鐵離子, 在酸性條件下亞鐵離子將六價鉻離子還原成三價鉻離子, 同時由于陰極板上析出氫氣, 使廢水pH 值逐步上升, 后呈中性。此時Cr3+ 、Fe3+ 都以氫氧化物沉淀析出, 電解后的出水首先經過初沉池,然后連續通過（廢水自上而下） 兩級沉淀過濾池。一級過濾池內有填料: 木炭、焦炭、爐渣; 二級過濾池內有填料: 無煙煤、石英砂。污水中沉淀物由過濾池填料過濾、吸附, 出水流入排水檢查井。而后通過泵進入循環水池作為冷卻用水。過濾用的木炭、焦炭、無煙煤、爐渣定期收集在鍋爐房摻燒。

2.主要設備

調節池1 座; 初沉池1 座、沉淀過濾池2 座; 循環水池1 座; 電源控制柜、電解槽、電解電源、電解電壓1 套; 水泵5 臺。

3.結果與分析

某電鍍廠電鍍廢水處理設備在正常工況條件下, 間隔不同的時間多次取樣,。

電鍍含鉻廢水采用電解法沉淀過濾工藝處理后全部回用, 過濾池內填料定期集中于鍋爐房摻燒, 達到了綜合治理電鍍含鉻廢水的目的。

該處理技術雖然運行可靠, 操作簡單, 但應注意幾個方面: a） 需要定期更換極板; b） 在一定的酸性介質中, 氫氧化鉻有被重新溶解的可能; c） 沉淀過濾池內的填料必須定期處理, 焚燒*, 否則會引起二次污染。由此可見, 對處理設施加強管理非常重要。

4.結論

1） 該處理工藝對電鍍含鉻廢水治理*, 過濾池內填料定期統一處理, 不會引起二次污染; 處理后清水全部回用, 可節省水資源, 具有明顯的經濟效益。

2） 該工藝投資較小, 技術成熟, 運行穩定可靠,操作方便, 易于管理, 適應于不同規模的電鍍生產企業。

三. 其他含鉻廢水處理方法的研究進展

1.1 生物法

生物法治理含鉻廢水,都是近年來開始的。生物法是治理電鍍廢水的高新生物技術,適用于大、中、小型電鍍廠的廢水處理,具有重大的實用價值,易于推廣。對SRB菌（硫酸鹽還原菌）[1]、SR系列復合功能菌[2]、SR復合能菌[3]、脫硫孤菌[4]、脫色桿菌（Bac.Dechromaticans）、生枝動膠菌（Zoolocaramiger a）[5]、酵母菌[6]、含糊假單胞菌、熒光假單胞菌[7]、乳鏈球菌、陰溝腸桿菌、鉻酸鹽還原菌[8]等進行研究,從過去的單一菌種到現在多菌種的聯合使用,使廢水的處理從此走向清潔、無污染的處理道路。將電鍍廢水與其它工業廢棄物及人類糞便一起混合,用石灰作為凝結劑,然后進行化學—凝結—沉積處理。研究表明,與活性的淤泥混合的生物處理方法,能除去Cr6+和Cr3+,NO3氧化成NO3-。已用于埃及輕型車輛公司的含鉻廢水的處理[9]。

生物法處理電鍍廢水技術,是依靠人工培養的功能菌,它具有靜電吸附作用、酶的催化轉化作用、絡合作用、絮凝作用、包藏共沉淀作用和對pH值的緩沖作用。該法操作簡單,設備安全可靠,排放水用于培菌及其它使用;并且污泥量少,污泥中金屬回收利用;實現了清潔生產、無污水和廢渣排放。投資少,能耗低,運行費用少。

1.2 膜分離法

膜分離法以選擇性透過膜為分離介質,當膜兩側存在某種推動力（如壓力差、濃度差、電位差等）時,原料側組分選擇性透過膜,以達到分離、除去有害組分的目的。目前,工業上應用的較為成熟的工藝為電滲析、反滲透、超濾、液膜。別的方法如膜生物反應器、微濾等尚處于基礎理論研究階段,尚未進行工業應用。電滲析法是在直流電場作用下,以電位差為推動力,利用離子交換膜的選擇透過性,從而使廢水得到凈化。反滲透法是在一定的外加壓力下,通過溶劑的擴散,從而實現分離。超濾法也是在靜壓差推動下進行溶質分離的膜過程。液膜包括無載體液膜、有載體液膜、含浸型液膜等。液膜分散于電鍍廢水時,流動載體在膜外相界面有選擇地絡合重金屬離子,然后在液膜內擴散,在膜內界面上解絡,重金屬離子進入膜內相得到富集,流動載體返回膜外相界面,如此過程不斷進行,廢水得到凈化。膜分離法的優點:能量轉化率高,裝置簡單,操作容易,易控制、分離效率高。但投資大,運行費用高,薄膜的壽命短。主要用于回收附加值高的物質,如金等。

電鍍工業漂洗水的回收是電滲析在廢液處理方面的主要應用,水和金屬離子可達到全部循環利用,整個過程可在高溫和更廣的pH值條件下運行,且回收液濃度可大大提高,缺點為僅能用于回收離子組分。液膜法處理含鉻廢水,離子載體為TBP（磷酸三丁酯）,Span80為膜穩定劑,工藝操作方便,設備簡單,原料價廉易得。也有選用非離子載體,如中性胺,常用Alanmine336（三辛胺）,用2%Span80作表面活性劑,選用六氯代1,3-丁二烯（19%）和聚丁二烯（74%）的混合物作溶劑,分離過程分為:萃取、反萃等步驟[10,11]。近來,微濾也有用于處理含重金屬廢水,可去除金屬電鍍等工業廢水中有毒的重金屬如鎘、鉻等[12,13]。

1.3 黃原酸酯法

70年代,美國研制成新型不溶重金屬離子去除劑ISX[14～16],使用方便,水處理費用低。ISX不僅能脫除多種重金屬離子,而且在酸性條件下能將Cr6+還原為Cr3+,但穩定性差。不溶性淀粉黃原酸酯[17]脫除鉻的效果好,脫除率>99%,殘渣穩定,不會引起二次污染。鐘長庚[18,19]等人用稻草代替淀粉制成稻草黃原酸酯,處理含鉻廢水,鉻的脫除率高,很容易達到排放標準。研究者認為稻草黃原酸酯脫除鉻是黃原酸鉻鹽、氫氧化鉻通過沉淀、吸附幾種過程共同起作用,但黃原酸鉻鹽起主要作用。此法成本低,反應迅速,操作簡單,無二次污染。