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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
化工厂含铬废水基本的处理法:
1. 还原沉淀处理法 还原沉淀法是目前应用较为广泛的含铬废水处理方法。基本原理是在酸性条件下向废水中加入还原剂,将六价铬还原成三价铬,大大的减少含铬废水的危害性,再对三价铬进行处理,投加石灰或者氢氧化钠,使三价铬在碱性条件下生成氢氧化铬沉淀,从而去除铬离子。沉淀法投资成本小,运行费用底,处理效果良好,因此被广泛运用。
2.电解还原处理法电解还原法是铁阳在直流电作用下,不断溶解产生亚铁离子,在酸性条件下,将六价铬还原为三价铬,电解法效果稳定但同时耗电量大,能耗大,运行费用高。
3.离子交换处理法
离子交换法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。处理含铬废水,进行调节pH值后,沉淀部分三价铬后再行离子交换处理。离子交换法效果良好,投资较小,但需要考虑树脂的回收,以及再生废水等问题。
离子交换法的原理是什么?
离子交换是靠交换剂自身所带的能自由移动的离子与被处理的溶液中的离子之间的离子扩散来实现的。推动离子交换的动力是离子间的浓度差和交换剂上的功能基对离子的亲和能力,这是离子交换的基本原理。
离子交换剂是实现交换功能的基本物质,根据其材料性质可分为无机离子交换剂和有机离子交换剂,又可分为天然离子交换剂和人工离子交换剂。天然离子交换剂有粘土、沸石、褐煤等,人工合成天然离子交换剂有凝胶树脂、大孔树脂、吸附树脂、氧化还原树脂、螯合树脂等。按其交换能力又可分为强碱性树脂、弱碱性树脂、强酸性树脂、弱酸性树脂等多种类型。离子交换树脂实际上是由网状结构的高分子固体与附着在母体上的许多活性基团构成的不溶性高分子电解质。
离子交换法处理含铬废水交换过程
①被处理溶液中的某离子迁移到附着在离子交换剂颗粒表面的液膜中;
②该离子通过液膜扩散(简称膜扩散)进入颗粒中,并在颗粒的孔道中扩散而到达离子交换剂的交换基团的部位上(简称颗粒内扩散);
③该离子同离子交换剂上的离子进行交换;
④被交换下来的离子沿相反途径转移到被处理的溶液中。离子交换反应是瞬间完成的,而交换过程的速度主要取决于历时长的膜扩散或颗粒内扩散。
抛光树脂是由氢型强酸性阳离子交换树脂及氢氧型强碱性阴离子交换树脂混合而成 来保证系统出水水质能够维持用水标准。一般出水水质都能达到18兆欧以上,以及对TOC、SiO2都有一定的控制能力。抛光树脂出厂的离子型态都是H、OH型,装填后及可使用无需再生。
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