0　引言

鉻酐是電鍍行業(yè)中使用量很大的一種化工原料,主要用于鍍鉻、鈍化、褪鍍工藝,六價(jià)鉻具有強(qiáng)氧化性,對(duì)人體皮膚、呼吸系統(tǒng)及內(nèi)臟都有危害,六價(jià)鉻的毒性是三價(jià)鉻的100倍,可在人、魚(yú)和植物體內(nèi)蓄積。處理電鍍含鉻廢水國(guó)內(nèi)一般常用鐵氧體處理法和亞硫酸鹽處理法[1-2]。某發(fā)動(dòng)機(jī)修理廠電鍍車(chē)間產(chǎn)生的混合含鉻廢水采用化學(xué)沉淀法處理,將六價(jià)鉻轉(zhuǎn)化為三價(jià)鉻去除。

1　污水水質(zhì)水量

本工程處理的電鍍廢水由電鍍車(chē)間在鍍鉻、鈍化、光化、褪鍍等工藝中產(chǎn)生的漂洗廢水和地面沖洗水混合而成,每天排出廢水量20~30 m3,主要污染物為六價(jià)鉻和其他重金屬,六價(jià)鉻的質(zhì)量濃度為10~30 mg/L,pH值6~7。

2　污水處理工藝

由于廢水中含有大量六價(jià)鉻,所以處理工藝的選擇以把六價(jià)鉻轉(zhuǎn)化為三價(jià)鉻為主要目的。工程設(shè)計(jì)選用鐵氧體處理法,但是投入運(yùn)行后因?yàn)殍F屑內(nèi)電解的鐵屑結(jié)塊,處理效果大大下降,不能達(dá)標(biāo)。后來(lái)嘗試投加硫酸亞鐵的處理方法,但是污泥產(chǎn)生量很大。最后改用了投加亞硫酸氫鈉的處理方法,含鉻廢水不經(jīng)過(guò)鐵屑內(nèi)電解罐而直接在集液池中投加亞硫酸氫鈉,也遇到一些問(wèn)題,改進(jìn)后的工藝流程見(jiàn)圖1。

在集液池加酸將廢水pH值調(diào)節(jié)到3~4,在中間池加堿將廢水pH值調(diào)節(jié)到8~9。

3　主要設(shè)備與構(gòu)筑物設(shè)計(jì)

(1)水泵。耐酸泵1臺(tái),型號(hào):IH65-80-160,揚(yáng)程32 m,流量25 t/h;中間泵1臺(tái),型號(hào):SL60-50-160;反沖洗泵1臺(tái),型號(hào):SL60-100-180;管道泵1臺(tái),型號(hào):65SG30-15;雙缸隔膜污泥泵1臺(tái),型號(hào):TCK-100。

(2)集液池。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),1座,規(guī)格:6.5 m×4.5m×3 m,內(nèi)涂玻璃膠防腐。

(3)中間池。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),1座,規(guī)格:6 m×4.5 m×3 m。

(4)斜管沉淀器。型號(hào):TA-30,鋼制結(jié)構(gòu),1臺(tái),規(guī)格: 4 m×5 m,水力停留時(shí)間3 h。  

(5)壓力砂濾罐。鋼制結(jié)構(gòu),1臺(tái),規(guī)格: 1 m×3 m,處理量:10 t/h。

(6)清水池。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),1座,規(guī)格:4.5 m×1.5m×3 m,上邊緣設(shè)溢流管。

4　問(wèn)題及實(shí)驗(yàn)研究

4.1　問(wèn)題

本文所列工程剛開(kāi)始運(yùn)行時(shí)在不調(diào)節(jié)pH值的情況下,在集液池加入適當(dāng)亞硫酸氫鈉可使六價(jià)鉻轉(zhuǎn)化為三價(jià)鉻,加藥處理半小時(shí)后定性測(cè)定廢水中的六價(jià)鉻含量幾乎為零,但處理完的廢水在排放到清水池幾小時(shí)后再次定性測(cè)定時(shí)又會(huì)重新出現(xiàn)六價(jià)鉻。

4.2　實(shí)驗(yàn)研究

(1)試劑及測(cè)試方法。1%亞硫酸氫鈉溶液,工業(yè)級(jí);1%硫酸亞鐵溶液(對(duì)比試驗(yàn)),工業(yè)級(jí)。六價(jià)鉻濃度采用硫酸亞鐵銨滴定法測(cè)定,pH值采用廣泛pH試紙測(cè)定。

(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程。用大燒杯取未經(jīng)處理的集液池水樣1 000 mL,測(cè)水樣質(zhì)量濃度為15.2 mg/L,用量筒取水樣100mL倒入錐形瓶中,測(cè)pH值為6~7并加一定量1%亞硫酸氫鈉溶液,5 min后取50 mL水樣加入2 mL指示劑定性測(cè)定,溶液不變色說(shuō)明水樣中不含六價(jià)鉻,水樣變紅色說(shuō)明含有六價(jià)鉻。經(jīng)過(guò)逐次加量反復(fù)測(cè)定,當(dāng)亞硫酸氫鈉溶液的加入量為7.5 mL時(shí)水樣剛好不含六價(jià)鉻,但是一段時(shí)間后重新對(duì)水樣進(jìn)行測(cè)定發(fā)現(xiàn)水樣重新出現(xiàn)六價(jià)鉻。當(dāng)水樣中加入20 mL亞硫酸氫鈉溶液6 h后和8 h后進(jìn)行定性測(cè)定都沒(méi)有發(fā)現(xiàn)六價(jià)鉻;再增加亞硫酸氫鈉投加量也不會(huì)有六價(jià)鉻重新出現(xiàn)的現(xiàn)象。加鹽酸調(diào)節(jié)水樣pH值到3~4,加入6.5 mL 1%亞硫酸氫鈉試劑可使溶液剛好不含有六價(jià)鉻,而且效果穩(wěn)定,不會(huì)再出現(xiàn)六價(jià)鉻。

在相同條件下,用1%硫酸亞鐵溶液代替亞硫酸氫鈉溶液測(cè)定水樣,在不調(diào)節(jié)pH值時(shí)加入2.5 mL可使水樣不含有六價(jià)鉻而且效果穩(wěn)定。

5·結(jié)論

(1)不調(diào)節(jié)原水pH值時(shí),原水中加入少量亞硫酸氫鈉會(huì)出現(xiàn)不含六價(jià)鉻的假象,而在排放時(shí)重新進(jìn)行測(cè)定又會(huì)出現(xiàn)六價(jià)鉻,造成本工程處理含鉻廢水排放時(shí)出現(xiàn)六價(jià)鉻含量超標(biāo)的現(xiàn)象。原水中加入過(guò)量亞硫酸氫鈉不能定性測(cè)出六價(jià)鉻,而且一段時(shí)間后也不會(huì)再出現(xiàn)六價(jià)鉻。

(2)原水pH值加酸調(diào)節(jié)到3~4時(shí),加入少量亞硫酸氫鈉也可以使廢水不含六價(jià)鉻,而且一段時(shí)間后也不會(huì)再出現(xiàn)六價(jià)鉻。

(3)用硫酸亞鐵代替亞硫酸氫鈉可以在不調(diào)節(jié)廢水pH值的條件下加入適量藥劑使廢水不含六價(jià)鉻,而且保持穩(wěn)定,但是工程實(shí)踐證明會(huì)出現(xiàn)大量的污泥。

(4)本工程采用將原水pH值調(diào)節(jié)到3~4,投加適量亞硫酸氫鈉的處理工藝,獲得穩(wěn)定的處理效果,排水達(dá)到GB21900—2008標(biāo)準(zhǔn)中六價(jià)鉻質(zhì)量濃度小于0.2 mg/L的標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益顯著。

參考文獻(xiàn)

[1]賈金平,謝少艾,陳虹錦.電鍍廢水處理技術(shù)及工程實(shí)例[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003:39-48.

[2]張?jiān)食?胡加南,向榮.電鍍手冊(cè)[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2007.

作者簡(jiǎn)介　李國(guó)會(huì),男,1973年生,碩士,研究方向:水處理技術(shù)和大氣污染控制技術(shù)。

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