含六价铬废水处理方案设计.ppt

含六价铬废水处理方案设计 第一组 1 前言2 来源3 性质4 危害5 处理方案6 小组选择方案 前言 铬主要以金属铬 三价铬和六价铬三种形式出现 金属铬是一种高熔点的铁灰固体 用于制造钢及其他合金 铬金属在自然状态下不存在 它是在铬矿中提炼得到的 工业上 六价铬是通过将矿物中的三价铬在有氧条件下加热得到的 如在金属精加工中 铬的第三种存在形式 六价铬 被证实对职业健康危害最大 来源 水中铬主要来自于工业废水 冶金 耐火材料 化工 电镀 制革等工废料 水中以六价铬和三价铬良种价态形式出现六价铬的毒性较强 约为三价铬的100倍 六价铬又主要以铬酸盐的形式存在 据估计 有80种不同行业的工人可能与六价铬接触 各种各样的六价铬化合物分别应用于制革 纺织品生产 印染 颜料以及镀铬等行业中 其他排放铬的途径包括燃油和燃煤 不锈钢焊接 制钢 水泥厂 工业油漆和涂料制造以及冷却塔等 性质 以铬酸盐 CrO4 和重铬酸盐 Cr2O7 形式存在的铬 溶于水 在水体中稳定 在厌氧条件下可还原成三价铬 三价铬和六价铬对人体健康都有害 有致癌作用 但六价铬的毒性更强 大约比三价铬高100倍 更易被人体吸收 并在体内蓄积 工业废水如电镀废液中的铬主要是六价化合物 在排放前需进行处理 方法是在酸性条件下 通过化学还原反应使之变成三价铬 或是用离子交换法将其除去 中国规定生活饮用水和地面水中六价铬的最高容许浓度为0 05mg L 工业废水中六价铬及其化合物的最高容许排放浓度0 5mg L 危害 六价铬为吞入性毒物 吸入性极毒物 皮肤接触可能导致过敏 更可能造成遗传性基因缺陷 吸入可能致癌 对环境有持久危险性 六价铬是很容易被人体吸收的 它可通过消化 呼吸道 皮肤及粘膜侵入人体 通过呼吸空气中含有不同浓度的铬酸酐时有不同程度的沙哑 鼻粘膜萎缩 严重时还可使鼻中隔穿孔和支气管扩张等 经消化道侵入时可引起呕吐 腹疼 经皮肤侵入时会产生皮炎和湿疹 六价铬化合物在体内具有致癌作用 还会引起诸多的其他健康问题 如吸入某些较高浓度的六价铬化合物会引起流鼻涕 打喷嚏 瘙痒 鼻出血 溃疡和鼻中隔穿孔 过量的 超过10ppm 六价铬对水生物有致死作用 实验显示受污染饮用水中的六价铬可致癌 动物喝下含有六价铬的水后 六价铬会被体内许多组织和器官的细胞吸收 皮革中残留的六价铬 可以通过皮肤 呼吸道吸收 引起胃道及肝 肾功能损害 还可能伤及眼部 出现视网膜出血 视神经萎缩等 处理方案 1 硫酸亚铁法废水在反应池中用硫酸调至酸性 可省略 投加FeSO4溶液 使六价铬还原为三价铬 然后投加石灰乳 调节PH值至8 9 进入沉淀池沉淀分离 上清液达到排放标准后可排出回用 流程图 处理方案 2 亚硫酸氢钠法亚硫酸氢钠法处理含铬废水 可以在单独设置的废水处理池中进行 也可以采用设在铬化槽后的槽内进行 其处理基本工艺流程如下 处理反应如下 Cr2O7 2 3HSO3 5H 2Cr3 3SO4 2 4H2O废水应先进行酸化 调整PH值至2 5 3 亚硫酸氢钠的投药量一般可按六价铬离子与亚硫酸氢钠的重量比为1 3 5 1 5投加 亚硫酸氢钠与废水混合反应均匀后 加调整PH至6 7 7 0生成氢氧化铬沉淀 W dCoFTM CR在槽内处理含铬废水时 铬化槽后的清洗槽的有效容积除应符合工件对槽尺寸的要求外 可按下式计算 式中W 化学清洗槽有效容积 L d 单位面积槽液带出量 L dm2 Co 回收槽溶液中六价铬离子含量 g L F 单位时间清洗镀件面积 dm2 h T 使用周期 当采用亚硫酸氢钠为还原剂时 不宜超过72小时 M 还原1g六价铬离子所需的亚硫酸钠为3 0g 3 5g GR 化学清洗液中的还原剂含量 处理方案 3 铁粉或铁屑法投加铁粉或铁屑于酸性含铬废水中 铁粉或铁屑溶解生成二价铁离子 利用其还原作用 使六价铬还原为三价铬 用碱中和 使之生成氢氧化铬和氢氧化铁沉淀 铁粉或铁屑需在酸性介质中发生氧化还原反应 电镀废水处理前须先酸化 应用化学还原法处理含铬废水 不论废水量多少 含铬浓度高低 都能进行比较完全的处理 操作管理也比较简单方便 应用较为广泛 碱化时一般用石灰 但渣多 用氢氧化钠或碳酸钠 污泥较少 价格销贵 生成的氢氧化铬具有胶凝性质 过滤分离较困难 一般用污泥干化法或压滤机 离心机脱水 化学还原法中的酸化 氧化还原 碱化 出渣等工序手工操作劳动强度大 药剂投入量不易控制 全自动化学法处理含铬废水设备采用微机控制 自动充水 自动投药 自动排水等控制系统 能自动监测处理过程中废水的pH和ORP 氧化还原 它不仅减轻操作劳动强度 节省化工原料消耗 且处理效果可靠 具有明显的环境 经济效益 处理方案 4 防铬机处理法含铬废水在直流电解作用下 铁电极溶解产生二价铁离子 在酸性条件下Fe2 将Cr6 还原成Cr3 用碱中和 Cr3 在碱性条件下生氢氧化物沉淀 沉淀经过滤后去除 处理方案 小组选择方案 亚硫酸氢钠还原法 Cr 不管在酸性还是碱性条件下 总以稳定的铬酸根离子状态存在 因此 可按照下式将Cr 还原成Cr 后进行中和 使之生成难溶性的Cr OH 3沉淀而除去 4H2CrO4 6NaHSO3 3H2SO4 2Cr2 SO4 3 3Na2SO4 10H2O 1 Cr2 SO4 3 6NaOH 2Cr OH 3 3Na2SO4 2 1 式还原反应 若pH值在3以下 反应在短时间内即进行结束 如果使 2 式中和反应pH在7 5 8 5范围