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含铬电镀废水处理工艺研究进程

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摘要:电镀工艺过程中会产生大量含铬废水,若不经妥善处理后排放会对环境造成严重危害。本文综述了含铬电镀废水处理工艺的研究进展,分析了各方法的优缺点,并对未来的发展方向做了展望。

关键词:电镀废水;重金属;铬

引言

随着电镀行业的快速发展,电镀工业带来的环境污染问题不断加剧。电镀废水成分复杂,其中含量大量重金属。其中,铬是电镀废水中主要的污染物之一,电镀废水中铬主要以Cr(VI)和Cr(Ⅲ)形式存在,尤其是Cr(VI)毒性较高,具有致癌作用,排入环境后会带来严重的污染,并且对人体健康造成潜在的危害[1],因此,必须对其进行妥善处理达标后排放。目前,含铬电镀废水的处理工艺主要有:化学还原沉淀法、吸附法、电絮凝法、离子交换法等,本文将对各种处理工艺的研究进展进行综述,并分析其优缺点。

1化学还原沉淀法

电镀废水中铬主要以Cr(VI)形式存在,化学还原沉淀法是采用还原剂先将Cr(VI)还原为Cr(Ⅲ),然后加入沉淀剂将Cr(Ⅲ)以Cr(OH)3沉淀的形式从废水中脱除。张志军等[2]采用硫酸亚铁为还原剂、氢氧化钠为沉淀剂对含铬电镀废水进行处理,总铬去除率在90%左右。化学还原沉淀法具有成本低廉、工艺简单、处理效果好等优点,但是其缺点是会产生大量含铬污泥,容易造成二次污染。化学还原沉淀法处理含铬电镀废水的原理简单,其研究重点主要是针对不同种类的含铬电镀废水,研究不同还原剂对处理效果的影响及最佳工艺参数。

2吸附法

吸附法用于处理含铬电镀废水时,具有操作简便、吸附剂可再生等优点,但是其缺点是吸附剂容量有限、吸附时间较长。王雨等[3]采用锰盐对活性炭进行改性用于处理含铬电镀废水,研究表明,对低浓度含铬废水,改性活性炭能在pH为6-7、吸附时间1.5h实现90%以上的总铬去除率。吸附剂的选取是吸附法的关键,可以作为含铬电镀废水处理的吸附剂有活性炭、甘蔗渣、啤酒糟、粉煤灰、农林废弃物等。由于固体废弃物作为吸附剂可以同时实现资源化和无害化,符合绿色发展的要求,近年来采用固体废弃物用于吸附处理含铬电镀废水成为研究者们关注的重点。

3电絮凝法

电絮凝法是利用外加电场,使阳极金属材料溶解生成对应的金属氢氧化物,通过金属氢氧化物对废水中污染物的吸附、共沉淀等作用,达到废水中污染物去除净化的目的,具有结构简单、处理效果好、污泥产生量少、易于自动化等优点。刘玉玲等[4]采用Fe/Fe电极电絮凝法处理模拟含铬废水,在最佳工艺条件下Cr(VI)的去除率可达98.84%。但是由于直流电絮凝过程存在电极的极化和钝化问题,造成电絮凝效率不高,因此逐渐发展了脉冲交流电絮凝法。

4离子交换法

离子交换法是利用离子交换剂对废水中的有害物质进行交换分离,优点是操作简单、可回收利用重金属、二次污染小等特点,但缺点是离子交换剂成本高,再生剂耗量大。Mei-lingKong等[5]研究了CHS-1树脂对Cr(VI)的吸附能力,发现Cr(VI)在低浓度时,树脂的交换吸附率是由液膜扩散和化学反应控制的。CHS-1树脂对Cr(VI)的最佳吸附pH为2~3,在298K下其饱和吸附能力为347.22mg/g。结语各种处理工艺均具有不同的特点,在含铬电镀废水处理上也都能取得一定的效果。但是由于实际含铬电镀废水水质复杂,采用任何单一的处理工艺均很难达到理想的处理效果,或经济性不好。因此,在环境管理日趋严苛的背景下,结合各处理工艺的特点,开发多种工艺联合技术是未来含铬电镀废水处理工艺研究的重点。另外,在采用末端治理的同时,应重视源头控制,采用改进电镀工艺、开发新型电镀槽等手段,从源头上降低电镀废水中污染物的产生。

参考文献

[1]张云,陈晓燕.地表水环境中六价铬的测定研究[J].应用化工,2012,41(2):349-351.

[2]张志军,李玲,朱宏,等.化学沉淀法去除电镀废水中铬的实验研究[J].环境科学与技术,2008,31(7):96-97.

[3]王雨,郭永福,吴伟,等.改性活性炭铁吸附剂处理含铬电镀废水[J].工业水处理,2015,35(1):18-22.

[4]刘玉玲,陆君,马晓云,等.电絮凝过程处理含铬废水的工艺及机理[J].环境工程学报,2014,8(9):3640-3644.

作者:王浩杰;高康宁;崔芙魁 单位:陕西省现代建筑设计研究院

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