电镀含铬废水处理技术研究现状与发展趋势_邓小红

＊[收稿日期]2008-06-12[基金项目]重庆文理学院重点科研项目(Z2007HH0).[作者简介]邓小红(1970-),女,四川乐至人,讲师,硕士研究生.2008年10月重庆文理学院学报(自然科学版)Oct.,2008第27卷第5期JournalofChongqingUniversityofArtsandSciences(NaturalScienceEdition)Vol.27No.5电镀含铬废水处理技术研究现状与发展趋势邓小红,宋仲容(重庆文理学院化学与环境工程学院,重庆永川402160)[摘要]介绍了电镀含铬废水的来源,综述了目前国内外电镀含铬废水的常用处理技术、反应原理以及各种方法的优、缺点,包括化学法、离子交换法、电解法、吸附法、膜分离法、生物法,展望了电镀含铬废水处理技术的发展趋势.[关键词]电镀废水;六价铬;废水处理;发展趋势[中图分类号]X703[文献标识码]A[文章编号]1673-8012(2008)05-0070-041电镀含铬(Ⅵ)废水的来源铬是广泛存在于环境中的元素.三价铬和六价铬的化合物是自然界水体中主要的存在形式,美国规定水中铬允许浓度为50ppb.土壤中铬的含量与形成这些土壤的母石的组成有关,一般说来,土壤中铬的浓度范围从5～1500ppm.空气中的铬主要以三价形式存在,并且含量随着地域的不同而不同,主要来源于工业污染[1],特别是电镀行业.电镀是利用电化学的方法对金属和非金属表面进行装饰、防护及获取某些新性能的一种工艺过程.电镀行业中,常用的镀种有镀镍、镀铜、镀铬、镀锌、镀镉、镀铅、镀银、镀金和镀锡.在电镀过程中,为了保证电镀产品的质量,使金属镀层具有平整光滑的良好外观并与镀件牢固结合,必须在镀前把镀件表面上的污物(油、锈、氧化皮等)彻底清理干净,并在镀后把镀件表面的附着液清洗干净.因此,电镀含铬废水的来源一般为:①镀件清洗含铬废水;②电镀废液;③其他废水,包括冲刷车间地面、刷洗地板以及通风设备冷凝水和由于镀槽渗漏或操作、管理不当造成的跑、冒、滴、漏的各种槽液和水;④设备冷却水.其中,镀件清洗水是电镀含铬废水的主要来源,几乎占车间含铬废水排放量的80%以上.2电镀含铬(Ⅵ)废水处理技术的研究现状2.1化学法2.1.1中和沉淀法中和沉淀法以钡盐、铅盐的沉淀法较为成熟,曾一度在我国上海、苏州、沈阳等大中城市广泛应用[2].钡盐法是利用置换反应原理,用碳酸钡等钡盐与废水中的铬酸作用,形成铬酸钡沉淀下来,再利用石膏过滤,将残留的钡离子去除,并采用聚氯乙烯微孔塑料管,去除硫酸钡沉淀.这种方法主要用于处理含Cr(Ⅵ)的废水,工艺简单,效果好.通过石膏除钡池后,废水可回用,还可回收铬酸,复生BaCO3.钡盐法的优点是处理后的水可用于电镀车间水洗工序,其缺点是过滤用的微孔塑料管容易阻塞,清洗不便,处理工艺流程较为复杂;另外,药剂来源比较困难,价格昂贵,用于水渣分离的微孔材料加工比较复杂而被淘汰.据丁建础[3]研究,可以用生产钡盐的废渣作沉淀剂,这样既解决了原材料的来源问题,又达到了以废治废的目的.2.1.2化学还原法化学还原法的基本原理是在pH=2～4时向废水中加入还原剂,将Cr6+还原成Cr3+,然后再加入石灰或氢氧化钠,使其在pH=8～9时生成氢氧化铬沉淀,从而去除铬离子;沉淀物须进行脱水和进一步处理.其方法有硫酸亚铁—石灰法、亚硫酸盐法、二氧化硫法、亚铁盐法、硫化碱法等.其中,亚硫酸盐法处理量大,综合利用方便,在国内外应用最广.如六价铬质量浓度为140mg/L的某种电镀废水,用亚硫酸氢钠进行70DOI:10.15998/j.cnki.issn1673-8012.2008.05.006处理,出水三价铬质量浓度可降为0.7～1.0mg/L[4].采用二氧化硫作还原剂处理高浓度、大流量的含铬废水,国内已有工程实例[5].亚铁盐还原沉淀法也是治理含铬电镀废水的经典方法,被许多厂家采用.如某五金厂电镀废水:六价铬质量浓度为100mg/L,Ni2+50mg/L,pH=4～6,经该法处理后出水达到排放标准[6].氧化—还原法对某些类型的电镀废水是行之有效的,但是其出水水质差,不能回用,处理混合废水时,易造成二次污染,而且通用氧化剂还有供货和毒性的问题有待解决.2.1.3铁氧体法铁氧体法处理含铬废水是硫酸亚铁还原法的演变和发展,在工程上已比较成熟[7,8].铁氧体是由铁离子、氧离子及其它金属离子所组成的氧化物固溶体.在处理含铬废水时,向废水中加入过量的硫酸亚铁,强氧化性的六价铬能将亚铁离子氧化为三价铁离子,而六价铬离子同时被还原为三价铬,然后加碱调节pH值为8～9,形成氢氧化物沉淀,再通入空气加热至70±10℃为宜,即可使金属离子全部形成铬铁氧体.其典型工艺有间歇式和连续式,在我国工业中均应用较多.铁氧体法具有设备简