铬(Cr)是一种具有银白色光泽的金属,化学性质稳定,在地壳中的丰度居第21位。铬及其化合物在工业上有着广泛的应用,尤其在电镀、冶金、化工、矿物工程、制药、轻工纺织等领域。常见的铬化合物主要包括二价(如CrO)、三价(如Cr?O?)和六价(如CrO?)的化合物,其中三价和六价的化合物最为常见。
铬的化合物在工业应用中展现出不同的特性。例如,三氧化二铬(Cr?O?)是一种绿色晶体,不溶于水,但溶于酸和强碱,形成相应的盐类。三氧化二铬常用作媒染剂、有机化合成的催化剂及油漆的染料(铬绿),也是冶炼金属铬和制取铬盐的重要原料。而六价铬化合物,如重铬酸钾(K?Cr?O?)和重铬酸钠(Na?Cr?O?),具有较强的氧化性,是工业上常用的氧化剂。然而,六价铬的毒性远高于三价铬,约为三价铬的百倍,因此其安全处理和排放显得尤为重要。
铬化合物废水主要来源于冶金、电镀、制铬、颜料、制药等工业生产过程。这些废水中含有的铬化合物主要以三价和六价的形式存在,其中六价铬的毒性更强,且难以直接去除。
铬化合物废水具有以下特点:
针对铬化合物废水的特点,常用的处理工艺流程包括以下几个步骤:
调节pH值:由于六价铬在酸性条件下易于还原为三价铬,因此首先需要调节废水的pH值至适宜范围,通常为2-3。
还原处理:在酸性条件下,向废水中加入还原剂(如硫酸亚铁、亚硫酸钠等),将六价铬还原为三价铬。这一步骤是废水处理的关键,可以有效降低废水的毒性。
沉淀处理:还原后的三价铬可以通过加入沉淀剂(如氢氧化钠、石灰等)进行沉淀去除。在适宜的pH值条件下(通常pH值调节至7-9),三价铬离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铬沉淀。
过滤与排放:经过沉淀处理后,废水中的铬离子浓度显著降低。此时,可以通过过滤装置(如砂滤、活性炭过滤等)进一步去除悬浮物和杂质,使废水达到排放标准。
以下是一个铬化合物废水处理的成功案例:
某电镀企业生产过程中产生了大量含铬废水,其中六价铬浓度高达50mg/L,三价铬浓度约为30mg/L,pH值约为3。为了保护环境、实现废水达标排放,该企业采用了一套综合废水处理系统。
该系统首先通过调节pH值至2-3,然后加入硫酸亚铁进行六价铬的还原处理。还原后的废水再加入氢氧化钠进行化学沉淀,使三价铬形成氢氧化铬沉淀。经过沉淀处理后,废水中的铬离子浓度显著降低。最后,通过砂滤池过滤去除残留的沉淀物和悬浮物,使废水达到排放标准。
通过该处理工艺,该企业成功地将废水中的铬离子浓度降低至国家排放标准以下,实现了废水的达标排放。同时,该工艺还具有运行费用低、处理效果好、操作管理简便等优点,为企业带来了良好的经济效益和环境效益。
综上所述,铬化合物废水处理是一项复杂而重要的任务。通过科学合理的处理工艺流程和技术手段,可以有效降低废水中的铬离子浓度,实现废水的达标排放和资源的循环利用。这不仅有助于保护生态环境,还能为企业带来良好的经济效益和社会效益。