铁屑内电解法处理含铬电镀废水研究_郭小华

环境工程文章编号:1002-1124(2006)01-0039-02铁屑内电解法处理含铬电镀废水研究郭小华,葛红光,李江,李星彩,甄宝勤(陕西理工学院化学系,陕西汉中723000)摘要:采用铁屑内电解法进行了含铬电镀废水实验,研究了反应机理和该法处理含铬废水的反应条件。在静态实验的基础上,以铁屑为填料在一连续流固定床反应器中进行了含铬废水实验,结果表明:pH值、停留时间对Cr6+的去除有显著影响,当进水pH值为1～2,停留时间为35～40min时,Cr6+的去除率达99%以上。关键词:铁屑;处理;六价铬;电镀废水中图分类号:X703.1文献标识码:AStudyonthechromium-containingelectroplatingwastewaterbymicro-electrolysisprocessGUOXiao-hua,GEHong-guang,LIJiang,LIXing-cai,ZHENBao-qin(DepartmentofChemistry,ShanxiUniversityofTechnology,Hanzhong723000,China)Abstract:TheelectroplatingwastewatercontainingCr6+wasinvestigatedovermicro-electrolysisprocess.There-actionmechanismandreactionconditionswereresearched.Onthebaseofstaticstateexperiment,thewastewaterofcontainingCr6+wasinvestigatedusingscrapironasfillinginapacked-bedflowreactor.TheresultsindicatedthatthepHvalueandresidencetimehadmarkedeffectonCr6+remove.Theabove99%removeofCr6+wasachievedatpHvalueof1～2andresidencetimeof35～40min.Keywords:scrapiron;treatment;Cr(VI);electroplatingwastewater收稿日期:2005-10-24作者简介:郭小华(1977-),男,汉族,陕西勉县人,本科,现任陕西理工学院化学系助教,主要从事水污染控制研究。铬大量存在于电镀废水中,且主要以高价形态Cr2O2-7和CrO2-4存在,目前国内传统的含Cr6+电镀废水处理方法为化学还原法,电解还原法和离子交换法等。使用铁屑还原法处理含铬废水,目前国内外已有很多报道[1-3]。用铁屑还原法处理电镀废水,价格便宜,是以废治废的废水处理方法[4-5]。1实验部分1.1材料废铁屑(粒度为2～6mm),焦炭,K2Cr2O7,(NH4)2Fe(SO4)2晶体,亚铁灵指示剂,H2SO4,所用试剂均为分析纯。模拟废水由K2Cr2O7配制而成。1.2实验方法分别采用静态和动态两种实验方法对含铬废水进行了研究。静态法采用烧杯实验,动态实验在自制的填料塔中进行。利用氧化还原滴定法测定废水中Cr6+的浓度。动态法:动态实验在自制的填料塔中进行,将一定量的铁屑和焦炭装入填料塔中,在高位槽中加入不同pH值的K2Cr2O7溶液,调节阀门,控制流速,保持废水具有一定的停留时间。取不同停留时间的水样测定其Cr6+的浓度。经静态和动态两种方法处理后的废水,其中的Cr6+已转化为Cr3+,同时溶液中还有Fe3+,向其中加入Ca(OH)2,可将Cr3+和Fe3+转化为氢氧化物沉淀除去。动态实验工艺流程见图1。图1动态实验工艺流程1.3实验原理微电解反应器中的填料为铸铁屑和焦炭,铸铁是铁和碳的合金,当其浸没在酸性废水中时,C和Fe之间存在着明显的电势差,这样便在两者之间形成了无数个微小原电池[2-4]。在铁屑中加入焦炭后,铸铁屑与焦炭粒接触进一步形成较大原电池,使铁屑在受到微原电池腐蚀的基础上,又受到大原电池的腐蚀,从而加快了电化学反应的进行,同时又可维持一定的空隙率,防止铁屑结块板结,保持较好的水Sum124No.1化学工程师ChemicalEngineer2006年1月DOI:10.16247/j.cnki.23-1171/tq.2006.01.013力条件,延长再生周期。反应中碳作原电池的正极,铁则为负极,电极反应为:正极:2H++2eH2,负极:FeFe2++2e反应生成的Fe2+可将废水中的Cr6+还原为Cr3+,反应式如下:Cr2O72-+6Fe2++14H+6Fe3++2Cr3++7H2OCrO42-+3Fe2++8H+Cr3++3Fe3++4H2O完成上述反应