还原剂的选择

1、含氧酸盐处理混合电镀废水中六价铬研究2008/11/3/09:16 来源：电镀助剂网慧聪表面处理网讯：摘要：研究了焦亚 硫酸钠、亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、 连二亚硫酸钠、硫代硫酸钠等还原剂处理含铬废水。试验确定了各种还原剂的最 佳加药量，并比较其经济性，通过比较，焦亚硫酸钠作还原剂效果最佳。关键词：含铬电镀废水还原剂研究0 前言六价铬具有强氧化性，对人、动物和农作物等都能造成严重的危害。与三价 铬比较,六价铬的毒性比三价铬高100倍。电镀废水中六价铬最高允许排放的质 量浓度为0.5mg/L。某电镀集控区拟采用硫的含氧酸盐处理电镀废水中的六价铬。电镀集控区 产生的废水水质有差异，六价铬的质量浓度为3

2、090mg/L,废水的pH值为 1.92.5。为了选用最佳的还原剂，研究了焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、亚硫酸 钠、连二亚硫酸钠、硫代硫酸钠等还原剂处理含铬废水，试验确定各种还原剂的最佳加药量，并比较其经济性。1 实验部分1.1 反应机理在pH值为1.92.5的条件下,以焦亚硫酸钠(Na2S2O5)、亚硫酸氢钠 (NaHSO3)、亚硫酸钠(Na2SO3)、连二亚硫酸钠(Na2S2O4)、硫代硫酸钠 (Na2S2O3)为还原剂,反应8min,并不停搅拌,将废水中的六价铬还原成三价 铬,在后续处理中加碱调整pH值，使三价铬形成氢氧化铬沉淀除去。六价铬的还原效率与酸度(pH值)及还原剂浓度有关。酸度高，还

3、原剂不足， 六价铬还原不彻底；酸度低,还原剂过多，造成材料浪费甚至形成配合物，致使三 价铬不能沉淀，达不到治理效果。因此，控制酸度及还原剂用量在六价铬废 水处 理中是至关重要的。本文在不调节pH值的情况下，直接加药还原六价铬来确定还原剂的最佳加 药量,并比较其经济性。1.2 仪器及试剂721型分光光度计，光电分析天平，电动搅拌器,PHS 25型酸度计等。焦亚硫酸钠，亚硫酸氢钠，亚硫酸钠，连二亚硫酸钠，硫代硫酸钠，氢氧化钠, 磷酸,硫酸,二苯碳酰二肼。1.3 试验过程(1) 废水来源。取某电镀集控区混合电镀废水，测定该电镀混合废水中的六 价铬的质量浓度为51mg/L,pH 值为2.1。(2) 试

4、验过程与方法。取500mL混合电镀废水于1000mL烧杯中，加入一 定量的焦亚硫酸钠，用电动搅拌器搅拌，反应8min后,用氢氧化钠将pH值调至 89,静置沉淀1h,取上清液用二苯碳酰二肼分光光度法测定六价铬。 然后用亚 硫酸氢钠、亚硫酸钠、连二亚硫酸钠、硫代硫酸钠进行同样的试验。比较以上各种还原剂与六价铬的实际质量比。2 结果与讨论2.1 焦亚硫酸钠还原六价铬的研究 焦亚硫酸钠与六价铬的理论质量比为 2.74 。水中六价铬的质量浓度随焦亚硫酸钠与六价铬 质量比的增加而逐渐减少。当焦亚硫酸钠与六价铬的质量比为 3.53 时, 出水中六价铬的质 量浓度为 0.18mg/L, 去除率达 99.6%,

5、 然后 , 随着焦亚硫酸钠与六价铬质量比的增加 , 出水 中六价铬变化不大。2.2 亚硫酸氢钠还原六价铬的研究 由反应式 (2) 可知,亚硫酸氢钠与六价铬的理论质量比为 3.06 。由图 2可知,出水中六 价铬的质量浓度随亚硫酸氢钠与六价铬质量比的增加而逐渐减少。 当亚硫酸氢钠与六价铬的 质量比为 4.11 时 , 出水中六价铬的质量浓度为0.21mg/L, 去除率达 99.6% 。然后 , 随着亚硫酸氢钠与六价铬质量比的增加 , 出水中六价铬变化不大。2.3 亚硫酸钠还原六价铬的研究亚硫酸钠与六价铬的理论质量比为 3.64 。水中六价铬的质量浓度随亚硫酸钠与六价铬 质量比的增加而逐渐减少。当

6、亚硫酸钠与六价铬的质量比为 5.49 时, 出水中六价铬的质量 浓度为 0.38mg/L, 去除率达 99.3% 。然后 , 随着亚硫酸钠与六价铬质量比的增加 , 出水中 六价铬变化很小。2.4 连二亚硫酸钠还原六价铬的研究 连二亚硫酸钠与六价铬的理论质量比为 1.67 。水中六价铬的质量浓度随连二亚硫酸钠 与六价铬质量比的增加而逐渐减少。当连二亚硫酸钠与六价铬的质量比为 4.11 时 , 出水中 六价铬的质量浓度为 0.26mg/L, 去除率达 99.5% 。然后 , 随着连二亚硫酸钠与六价铬质量 比的增加 , 出水中六价铬变化不大。2.5 硫代硫酸钠还原六价铬的研究 硫代硫酸钠与六价铬的理

7、论质量比为 1.34 。水中六价铬的质量浓度随硫代硫酸钠与六 价铬质量比的增加而逐渐减少。当硫代硫酸钠与六价铬的质量比为 8.82 时 , 出水中六价铬 的质量浓度为 0.45mg/L, 去除率达 99.1% 。然后, 随着硫代硫酸钠与六价铬质量比的增加,出水中六价铬变化不大。3 经济性比较 焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、连二亚硫酸钠、硫代硫酸钠等还原剂目前的市场价分别为1800元/t、2450元/t、2650元/t、5500 元/t、1000元/t。当废水中六 价铬的质量浓度为 50mg/L,这5种还原剂的处理费用分别是0.32元/t >0.50元/t、0.73元/t、1.08元/t、0.44元/t。考虑到经济效益和环境效益，该电镀集控区最终选用焦亚 硫酸钠还原剂 , 运行 1 个月 , 出水达标率为 100% 。4结论(1) 用焦亚硫酸钠还原六价铬, 焦亚硫酸钠与六价铬的实际质量比小 , 而且焦亚硫酸钠的价格便宜 , 所以处理费用最省。(2) 该电镀集控区废水的 pH值为1.92.5,基本符合焦亚硫酸钠还原六价铬的最佳pH 值(2.02.22)。(3) 焦亚硫酸钠溶液暴露于空气中 , 容易失效 , 所以要现配现用。(4) 由于焦亚硫酸钠分解产生二氧化硫 , 对人体有害 , 所以化药