辽宁离子交换法处理含铬废水实验装置厂

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离子交换法处理含铬废水
离子交换法处理镀铬的清洗水，可以做到水的循环利用和铬酸的回收利用。但要求六价铬离子浓度不宜大于200mg／L，另外镀黑铬和镀含氟铬的清洗废水不宜采用离子交换法进行处理。离子交换法处理镀铬清洗废水可采用三阴柱申联全饱和工艺流程。
含铬废水主要含有以铬酸根离子（CrO2-）和重铬酸根离子（Cr2O；）形式存在的六价铬。废水经过滤柱预处理后，经阳柱去除废水中的阳离子（M＂＊），其反应如下：
nR-H*+M*RM"*+nH*
经上述反应后，废水呈酸性，使pH下降。当pH降到5以下时，废水中的六价铬大部分以Cr2O；的
形式存在。接着废水进入I号阴柱，去除铬酸根离子和重铬酸根离子，其反应如下：
2ROH+Cr2O3R2Cr2O,+20H
2ROH+CrOR2CrO1+20H
当I号阴柱出水六价铬达到规定浓度时，此时树脂层内树脂带有的OH-基本上为废水中的CrO｝、Cr2O3-、SO3-与CI所取代。树脂层中的阴离子按它们选择性的大小，从上到层，显然下层没有完全为Cr2O-所饱和，如果此时进行再生，则洗脱液中SO2与C的浓度较高，铬酸浓度较低。为了提高铬酸的浓度和纯度，将II号柱串联在1号柱后，这时继续向1号柱通废水，则I号柱内Cr2O2-含量逐渐增加，而SO-和CI-含量逐渐下降，当I号柱出水中六价铬浓度与进水的浓度相同时，才对I号柱进行再生。这种流程称为双阴柱全酸性全饱和流程。
阳柱树脂失效后采用高浓度的HC1进行再生，其反应如下：
R"-M"*+nHCI→nR-H*+M"*Cl-'
阴柱树脂失效后采用高浓度 NaOH进行再生，得到含六价铬浓度较高的Na2CrO，再生洗脱液，反应式如下：
R2Cr2O,+4NaOH2ROH+2Na2CrO4+H2O
为了回收铬酸，可把再生树脂得到的再生洗脱液，通过氢型阳树脂进行脱钠可得到H2Cr2O7，反应式如下：
4RH+2Na2CrO4RNa+H2Cr2O,+H2O

含铬废水主要处理方法介绍
我国对电镀废水的治理起步比较早，上世纪50年代末已经开始，至今已有60年的历史，含铬废水按照作用原理,可分为物理法、化学法、物理化学法、生物法等等。
物理法：是利用物理作用来将分离废水中主要呈悬浮物状态污染物的物质。物理法在处理过程中不改变物质的化学性质，目前应用于含铬废水的物理法主要包含蒸发浓缩法、晶析法及膜分离法等。
化学法：化学法是投加化学药剂，通过化学反应来改变废水中污染物的化学及物理性质，使用变成无害物质或易于与水分离的物质，再通过其他方法进一步从废水中去除污染物。目前在我国大概有41%的电镀含铬废水采用化学法处理，化学法具有操作简单可靠、投资少、能承受大水量和高浓度负荷以及效果稳定等优点，适合镀铬及前处理的生产废水治理。但是，对处理后所产的大量污泥综合利用，目前还存在着一定问题，这使得化学法发展受到一定的限制。
离子交换法：利用离子交换树脂中的交换基团同电镀废水中铬酸根离子进行交换而将其除去。使得废水得到净化的方法。离子交换法在含六价铬废水循环水回用领域比较广泛。在1974年，我国研制出大孔苯乙烯叔胺型弱碱性阴离子交换树脂，在当时被认为是电镀含铬废水处理技术的突破。离子交换法处理含铬废水出水水质较好，可回收有用物质，如与反渗透膜相结合处理，得到水质得到纯净水。水回用于生产线上使用。其缺点是树脂宜备污染，需要很好的预处理。
化学法处理含铬废水，基本上都是将六价铬在酸性条件下还原三价铬，然后加入片碱使废水中三价铬和其他金属离子一起沉淀为氢氧化物或者再进一步转化成铁氧体。即以阴离子存在的六价铬同以阳离子形式的金属离子杂质一起进行处理。采用离子交换法不能在一个交换柱中同时去除众多的离子，通常要让废水先将废水经过阳离子去除柱去除金属阳离子，在经过阴离子交换柱去除阴离子。电镀车间排放的含铬废水组分不同，当仅存在镀铬废水时，因废水中金属阳离子比较少，阴离子成分也不是很复杂，用离子交换比较容易处理。

离子交换法运行管理应注意哪些事项?
(1)悬浮物和油脂：由于废水中的SS会堵塞树脂孔隙，油脂会将树脂颗粒包裹起来，影响离子交换的正常进行，因此必须对进水进行充分的预处理，降低其中的悬浮物和油脂类物质含淤，预处理可以使用过滤、气浮、澄清等方法。
(2)有机物：某些高分子有机物与树指活性基团的固定离子结合力很大，一旦结合很难进行再生，进而影响树脂的再牛率和交换能力，例如废水中含有高分子有机酸时，高分有机酸与强碱性季胺基团的结合力很大，很难洗脱下来。处理含有此类物质的废水时可选用低交联度的树脂，或者对废水进行预处理、将高分子有机物从水中去除。
(3)高价金属离子：Fe3+、Cr3+ 、AL3+ 等高价金属离子容易被树脂吸附，而且再生时难以洗脱，引起树脂中毒.使树脂的交换能力降低。树脂高铁中毒后，颜色会变深、此时可用高浓度酸长时间浸泡再生。
(4)pH值：强酸或强碱离子交换树脂的活性基团电离能力强，交换能力基本上与废水的pH值无关，但弱酸树指和弱碱树脂则分别需要在碱性条件和酸性条件下，才能发挥出较大的交换能力。因此，针对不同酸、碱废水，应该选用不同的交换树指;对于已经选定的交换树脂，可根据处理废水中离子的性质和树脂的特性，对废水进行pH值调整。
(5)水温：在一定范围内，水温升高可以加速离子交换的过程，但水温超过树脂的允许使用温度范围后，会导致树脂交换基团的分解和破坏。如果待处理废水的温度过高，必须进行降温处理。
(6)氧化剂：CL2、O2、Cr2O7- 等强氧化剂会引起树脂的氧化分解，导致活性基团的交换能力丧失和树脂固体母体的栏化，影响树脂的正常使用。因此，在处理含有强氧化剂的废水时，定要选用化学稳定性较好、交联度大的树脂，或加入适量的还原剂氧化剂的影响。
(7)电解质：交换树脂在高电解质浓度的情况下、由于渗透压的作用会导致树脂出现破碎现象，当处理含盐量浓度较高的废水时，应当选用交联度较大的树脂。

离子交换法处理含铬废水的优点
含铬废水处理方法离子交换法是借助于离子交换剂上的离子和水中的离子进行交换反应除去水中有害离子。目前在水处理中广泛使用的是离子交换树脂。对含铬废水先调pH值,沉淀一部分Cr3+ 后再行处理。将废水通过H型阳离子交换树脂层,使废水中的阳离子交换成H+而变成相应的酸,然后再通过OH型阴离子交换成OH- ,与留下的H+结合生成水。吸附饱和后的离子交换树脂,用NaOH进行再生。
离子交换法的优点是处理效果好,废水可回用,并可回收铬酸。尤其适用于处理污染物浓度低、水量小、出水要求高的废水。缺点是工艺较为复杂，且使用的树脂不同,艺也不同; 一次投资较大,占地面积大,运行费用高,材料成本高,因此对于水量很大的工业废水,该法在经济上不适用。
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