1.关于含铬废水处理的英文文献最好有翻译最好2000到3000字
还原沉淀法主要用于六价铬的去除上, 因为六价铬是以铬酸盐的形态存在, 很难用调整pH的方法处理, 必须先六价铬还原成三价铬, 才能用上几节所的方法处理。
此外,一些含重金属的废水, 也可以强还原剂的作用下, 使其还原成元素态以便较彻底的去除。沉淀法是三价铬的主要去除技术。
大部分的六价铬也是先通过还原成三价铬再经沉淀法处理而被去除的。沉淀剂主要通过调整pH时的碱性物质,使其形成氢氧化铬而被去除。
一般认为,当 pH在8.5~9.5时,其溶解度最小,可以取得最好的去除效果,去除率可以达到 97%以上。也有报导,在pH 12.2时,其去除率可达 99.9%以上。
当废水中的三价铬浓度为 650mg/L时,出水中的浓度可以降低至 0.3mg/L以下。碱性试剂可以用氢氧化钠、纯碱或石灰,其中以石灰的效果最好,形成的沉淀一般较疏松,添加无机或有机的凝聚剂可以提高废水的处理效果,因此,当废水中除存在三价铬以外,如还有铁等离子的存在,在进行沉淀法处理时,形成的氢氧化铁可以作为凝聚剂,可以共沉淀的方式,提高三价铬的去除率。
也可以使用硫化物,使其形成溶解度较小的硫化铬,而被沉淀去除。用于还原六价铬的还原剂种类很多, 常用的有硫酸亚铁, 此外还可以用亚硫酸钠, 甲醛, 催化氢化, 草酸, 二氧化硫,、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠,、硫化物和水合肼等。
含六价铬的电镀废水可用亚硫酸钠或硫酸亚铁还原,再进行碱中和沉淀、气浮而得到处理。还原时以亚硫酸钠及硫酸亚铁的混合物效果最好,较单纯合用亚硫酸钠或硫酸亚铁效果显著,出水中六价铬可降至 1.35*10-5摩尔/升。
用硫酸亚铁除可还原六价铬外, 还可以还原五价钒化合物。如1 升废水含有V5+ 2056, 总 Cr 523, Ni 1500, 及 Fe 612mg/L, 先用硫酸将pH调整至2, 再与100ml的5%硫酸亚铁溶液混合, 钒可以从五价降至四价, 然后用氢氧化钠将pH调整至9, 将沉淀去除后, 废水中的含量分别降至V <0.01, 总 Cr <0.01, Ni <0.02及 Fe <0.1 mg/L。
在处理Cr6+废水时,如有螯合剂如EDTA同时存在时,则当还原成Cr3+时,Cr3+会与EDTA螯合,使处理变成困难,但如有Fe3+或Al3+存在时,则Cr3+会以氢氧化物沉淀形态析出,而不受螯合剂的影响,处理时可先将废水的pH调整至2~5,加入还原剂,使六价铬成为三价铬,然后加入Fe3+或Al3+,最后将pH调至8.0~9.0,经处理后,Cr3+的含量可降至 0.7mg/L以下。含甲醛或其衍生物如乌洛托品可在酸性条件下与含 Cr6+ 的溶液反应,以使其转化成三价铬,可用于鞣制皮革过程中。
含铬酸盐或亚硝酸的废水可以用氢进行催化还原法进行处理,催化剂可用铂或镀铂的活性炭,为了降低催化剂的费用,也可用碳化钨作催化剂。 废水中的Fe3+及Cr6+可在pH6以下,在废水中加入过氧化氢及有机还原剂,然后加碱调整pH至7,使Fe3+及Cr3+以氢氧化物的状态析出,有机还原剂可用草酸、苹果酸及顺丁烯二酸等,如一350mg/L的含铬废水,用上法处理可有 98.7%的去除率。
六价铬还原成三价铬还可以通过电化学还原法完成。如在酸性条件下,当含六价铬废水经过铁屑时,可以有效地被还原成三价铬,再经进一步处理后,可以取得较好的去除率。
还原剂的作用, 有时还是为了改善沉淀的沉降性能。例如在用沉淀法处理含铜废水时,产生的污泥颗粒往往比较细小,过滤相应就比较困难,这可以通过加入混凝剂得到改善。
此外氧化亚铜的沉淀比较稠密,沉降性能好,因此可以用还原沉淀的联合方法来处理二价铜废水。如在沉淀过程中,同时有300~700mg/L水合肼存在时,可使废水中的铜含量从 6~15.5mg/L降至0.09~0.25mg/L。
还原剂将金属离子还原成金属元素的例子也较多, 例如当含铜废水经过铁屑床时,废水中的铜离子即和铁进行电化学置换,铁离子转入水相中,而铜离子经还原成金属而析出。有试验证明,当废水中的铜含量为 79.6mg/L时,经处理铜的含量可以降低至 0.33mg/L,铜可作为纯金属回收,在经济上是合利的,。
在这里铁屑是还原剂。其它例子还有电池生产过程中产生的含汞废水,可用微电解,过滤,凝聚过程进行处理,出水中汞的含量可降至≤0.05mg/L。
除此之外, 还原剂还有铝, 锌, 水合肼, 氯化亚锡及钠硼氢等。它们都能将含汞废水中的汞离子还原成金属汞析出, 其中钠硼氢的还原作用较强, 据报道可以使废水中的汞降低至 10微克/升以下。
含银废水如用金属锌或铁处理,可因电位势的不同,而发生氧化还原反应,使废水中的银离子还原成金属银而析出沉析在金属锌或铁的表面,同时锌或铁被氧化而以锌离子或铁离子而进入液相中去。也有报道,也可用活性炭处理含银废水,银离子在活性炭表面被还原成金属银。
在 pH 2.1时,活性炭可以回收 0.09克银/克活性炭,在 pH为5.4时,该值可以提高至 0.125。此外也可用电解还原的方法回收银。
废水加的镉, 锌, 铜, 铁氰化物及亚铁氰化物, 可以用加入铁粉的方法进行处理。如铁粉具有低的密度, 高的比表面则更有效。
如含100mg/L含锌废水, 用200目的铁粉处理, 经搅拌1小时后, 所得的滤液中含有锌0.1mg/L。铁氰化物及亚铁氰化物可以在较高的pH。
2.含铬废水的处理
1.生物法 生物法治理含铬废水,国内外都是近年来开始的。
生物法是治理电镀废水的高新生物技术,适用于大、中、小型电镀厂的废水处理,具有重大的实用价值,易于推广。国内外对SRB菌(硫酸盐还原菌)、SR系列复合功能菌、SR复合能菌、脱硫孤菌、脱色杆菌(Bac.Dechromaticans)、生枝动胶菌(Zoolocaramiger a)、酵母菌、含糊假单胞菌、荧光假单胞菌、乳链球菌、阴沟肠杆菌、铬酸盐还原菌等进行研究,从过去的单一菌种到现在多菌种的联合使用,使废水的处理从此走向清洁、无污染的处理道路。
将电镀废水与其它工业废弃物及人类粪便一起混合,用石灰作为凝结剂,然后进行化学—凝结—沉积处理。研究表明,与活性的淤泥混合的生物处理方法,能除去Cr6+和Cr3+,NO3氧化成NO3-.已用于埃及轻型车辆公司的含铬废水的处理. 生物法处理电镀废水技术,是依靠人工培养的功能菌,它具有静电吸附作用、酶的催化转化作用、络合作用、絮凝作用、包藏共沉淀作用和对pH值的缓冲作用。
该法操作简单,设备安全可靠,排放水用于培菌及其它使用;并且污泥量少,污泥中金属回收利用;实现了清洁生产、无污水和废渣排放。投资少,能耗低,运行费用少。
2.膜分离法 膜分离法以选择性透过膜为分离介质,当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差等)时,原料侧组分选择性透过膜,以达到分离、除去有害组分的目的。目前,工业上应用的较为成熟的工艺为电渗析、反渗透、超滤、液膜。
别的方法如膜生物反应器、微滤等尚处于基础理论研究阶段,尚未进行工业应用。电渗析法是在直流电场作用下,以电位差为推动力,利用离子交换膜的选择透过性,从而使废水得到净化。
反渗透法是在一定的外加压力下,通过溶剂的扩散,从而实现分离。超滤法也是在静压差推动下进行溶质分离的膜过程。
液膜包括无载体液膜、有载体液膜、含浸型液膜等。液膜分散于电镀废水时,流动载体在膜外相界面有选择地络合重金属离子,然后在液膜内扩散,在膜内界面上解络,重金属离子进入膜内相得到富集,流动载体返回膜外相界面,如此过程不断进行,废水得到净化。
膜分离法的优点:能量转化率高,装置简单,操作容易,易控制、分离效率高。但投资大,运行费用高,薄膜的寿命短。
主要用于回收附加值高的物质,如金等。电镀工业漂洗水的回收是电渗析在废液处理方面的主要应用,水和金属离子可达到全部循环利用,整个过程可在高温和更广的pH值条件下运行,且回收液浓度可大大提高,缺点为仅能用于回收离子组分。
液膜法处理含铬废水,离子载体为TBP(磷酸三丁酯),Span80为膜稳定剂,工艺操作方便,设备简单,原料价廉易得。也有选用非离子载体,如中性胺,常用Alanmine336(三辛胺),用2%Span80作表面活性剂,选用六氯代1,3-丁二烯(19%)和聚丁二烯(74%)的混合物作溶剂,分离过程分为:萃取、反萃等步骤.近来,微滤也有用于处理含重金属废水,可去除金属电镀等工业废水中有毒的重金属如镉、铬等. 3黄原酸酯法 70年代,美国研制成新型不溶重金属离子去除剂ISX,使用方便,水处理费用低。
ISX不仅能脱除多种重金属离子,而且在酸性条件下能将Cr6+还原为Cr3+,但稳定性差。不溶性淀粉黄原酸酯脱除铬的效果好,脱除率>99%,残渣稳定,不会引起二次污染。
钟长庚等人用稻草代替淀粉制成稻草黄原酸酯,处理含铬废水,铬的脱除率高,很容易达到排放标准。研究者认为稻草黄原酸酯脱除铬是黄原酸铬盐、氢氧化铬通过沉淀、吸附几种过程共同起作用,但黄原酸铬盐起主要作用。
此法成本低,反应迅速,操作简单,无二次污染。 4光催化法 光催化法是近年来在处理水中污染物方面迅速发展起来的新方法,特别是利用半导体作催化剂处理水中有机污染物方面已有许多报道。
以半导体氧化物(ZnO/TiO2)为催化剂,利用太阳光光源对电镀含铬废水加以处理,经90min太阳光照(1182.5W/m2),使六价铬还原成三价铬,再以氢氧化铬形式除去三价铬,铬的去除率达99%以上。 5槽边循环化学漂洗 这一技术由美国ERG/Lancy公司和英国的Ef fluentTreatmentLancy公司开发,故也叫Lancy法。
它是在电镀生产线后设回收槽、化学循环漂洗槽及水循环漂洗槽各一个,处理槽设在车间外面。镀件在化学循环漂洗槽中经低浓度的还原剂(亚硫酸氢钠或水合肼)漂洗,使90%的带出液被还原,然后镀件进入水漂洗槽,而化学漂洗后的溶液则连续流回处理槽,不断循环。
加碱沉淀系在处理槽中进行,它的排泥周期很长.广州电器科学研究所开发了分别适用于各种电镀废水的三大类体系的槽边循环化学漂洗处理工艺,水回用率高达95%、具有投药少、污泥少且纯度高等优点。有时,用槽边循环和车间循环相结合. 6水泥基固化法处理中和废渣 对于暂时无法处理的有毒废物,可以采用固化技术,将有害的危险物转变为非危险物的最终处置办法。
这样,可避免废渣的有毒离子在自然条件下再次进入水体或土壤中,造成二次污染。当然,这样处理后的水泥固化块中的六价铬的浸出率是很低的。