含鉻電鍍廢水處理化學(xué)沉淀法

　　電鍍工業(yè)可以提高金屬的抗腐蝕能力而得以興起，但是電鍍過程中通常會產(chǎn)生龐大的工業(yè)廢水，而且此類廢水中往往含有大量的鉻離子，會對嚴(yán)重影響到生態(tài)環(huán)境。特別是電鍍廢水中所含的六價(jià)鉻離子，具有致癌性，必須經(jīng)過有效處理降低其成分后才可以適量的排放。在含鉻廢水的處理中比較常用的是化學(xué)沉淀處理法，因?yàn)樗梢詫㈦婂儚U水中的六價(jià)鉻離子還原為危害性相對較小的三價(jià)鉻離子，在經(jīng)過特殊工序形成沉淀，從而廢水中的有害鉻離子加以分離，起到降低污染的效果。

　　1、鉻元素的存在形態(tài)與生態(tài)效應(yīng)的關(guān)系

　　鉻是電鍍行業(yè)中比較常用的一種金屬物質(zhì)，外觀呈現(xiàn)銀白色，因?yàn)槠湓诳諝庵械难趸俣确浅Ｂ也蝗苡谒?，用作鍍層時(shí)往往具有高硬度、良好的抗腐蝕性以及耐久性，可以起到顯著的保護(hù)作用。在自然界中，鉻元素往往不單獨(dú)存在，主要以三價(jià)鉻離子和六價(jià)鉻離子所形成的化合物的形式來存在，其中由六價(jià)鉻離子形成的化合物通常兼具溶水性。兩種鉻離子都具有毒性，但是六價(jià)鉻離子的毒性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出三價(jià)鉻離子，因?yàn)槿齼r(jià)鉻離子是以完全氧化態(tài)的形式存在，不會輕易發(fā)生其他化學(xué)反應(yīng)，具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，所以很難被人體過量吸收。而六價(jià)鉻離子具有強(qiáng)氧化性，穩(wěn)定性相對較差，很容易經(jīng)由消化、呼吸、皮膚等渠道被人體吸收，進(jìn)而對人體細(xì)胞的氧化和還原行為產(chǎn)生破壞。如果人類長時(shí)間身處被六價(jià)鉻離子所污染的環(huán)境中，很大程度上會對身體健康產(chǎn)生不良的影響，從而引發(fā)重金屬中毒。電鍍廢水作為電鍍工藝的過程產(chǎn)物，不僅含有氰化物，還含有很多重金屬成分，這些物質(zhì)都具有極大的危害性。根據(jù)重金屬的種類，可以把電鍍廢水分為含鉻廢水、含鋅廢水、含鎘廢水等，此類重金屬廢水的毒性較大，往往具有致癌、致畸的危害。面對電鍍廢水危害的嚴(yán)峻性，經(jīng)過數(shù)年的研究，可以將重金屬電鍍廢水的處理方法分為物理法、生物法、化學(xué)法等。特別是化學(xué)法中的化學(xué)沉淀法具有操作簡單、見效快、沉淀物危害性較小的優(yōu)勢，受到社會的青睞，是重金屬類電鍍廢水處理中最常用的一種方法。

　　2、化學(xué)沉淀法技術(shù)分析

　　很多電鍍工廠在處理含鎘電鍍廢水時(shí)會選用化學(xué)沉淀法。化學(xué)沉淀法的原理是通過加入一定量的還原劑令電鍍廢水中所含的六價(jià)鉻發(fā)生氧化還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為三價(jià)鉻，再一直加入堿性物質(zhì)，調(diào)節(jié)廢水的酸堿度，繼而令其中的氫氧離子與三價(jià)鉻發(fā)生反應(yīng)，最終會在廢水中生成絮狀沉淀物，即氫氧化鉻。在進(jìn)行電鍍廢水的化學(xué)沉淀處理時(shí)常用的還原劑有Na2S2O5、SO2、FeSO4等?；瘜W(xué)沉淀法在面對含鉻廢水時(shí)，主要是利用上述還原劑的強(qiáng)還原性，從而令廢水中的六價(jià)鉻離子還原為三價(jià)鉻離子，然后在通過其他試劑將其轉(zhuǎn)化為沉淀物，完成對有害鉻離子的析出，降低含鉻廢水中鉻元素的比重。

　　現(xiàn)如今，大部分電度工廠在利用化學(xué)沉淀法處理含鉻廢水時(shí)會建立兩個(gè)反應(yīng)池，其中一個(gè)反應(yīng)池是用作調(diào)節(jié)廢水的酸堿度，以便后續(xù)加入的還原劑可以充分發(fā)揮效力;另一個(gè)反應(yīng)池是用作沉淀，會加入氫氧化物以及絮凝劑來析出鉻離子。

　　3、化學(xué)沉淀法的影響因素

　　3.1 還原劑的加入量

　　在利用化學(xué)沉淀法處理含鉻廢水時(shí)，最重要的程序就是還原劑的加入。分析化學(xué)反應(yīng)計(jì)算公式可以得出，要保證還原反應(yīng)的發(fā)生效果，即最大限度的去除鉻元素，必須要以化學(xué)反應(yīng)的平衡狀態(tài)為基礎(chǔ)，所以還原劑的加入量既不能太多，也不能太少，要嚴(yán)格遵守反應(yīng)計(jì)算公式中的要求。通常情況下，還原劑的加入量是鉻離子總量的20至23倍時(shí)，反應(yīng)效果最好。

　　3.2 pH值的控制

　　在化學(xué)沉淀法的進(jìn)行過程中，pH值會對反應(yīng)的結(jié)果產(chǎn)生決定性的影響，所以在整個(gè)處理環(huán)節(jié)中，有關(guān)人員要對pH值做出合理的控制?；瘜W(xué)沉淀法的第一個(gè)環(huán)節(jié)是將六價(jià)鉻還原為三價(jià)格，在這個(gè)過程中，含鉻廢水的酸堿度是呈現(xiàn)上升趨勢，主要表現(xiàn)為酸性，此時(shí)便要將通過適量的酸性溶液令廢水的pH值維持在2-3之間，直到該反應(yīng)徹底結(jié)束?；瘜W(xué)沉淀法的第二個(gè)環(huán)節(jié)是沉淀，在該環(huán)節(jié)中會加入一定量的氫氧化物，此時(shí)廢水的pH值會逐漸上升到9左右，實(shí)驗(yàn)人員要將維持堿性環(huán)境，確保三價(jià)格可以完全生產(chǎn)氫氧化鉻沉淀物，以實(shí)現(xiàn)最大限度的去除鉻元素。

　　3.3 廢水中的鉻濃度

　　在整個(gè)化學(xué)沉淀法的反應(yīng)過程中，鉻離子是貫穿始終的反應(yīng)物質(zhì)，所以廢水中的鉻離子濃度也會對該處理結(jié)果產(chǎn)生影響。特別是電鍍廢水中的鉻離子濃度超出220mg/L時(shí)，很容易導(dǎo)致鉻離子的去除效果與理想效果相去甚遠(yuǎn)。因此，有關(guān)單位在利用化學(xué)沉淀法處理含鉻廢水前，必須通過科學(xué)的檢測方法來確定廢水中的鉻離子濃度，以便實(shí)驗(yàn)人員選擇最為有效的處理方法，同時(shí)也有利于確定還原劑的加入量，避免浪費(fèi)。

　　4、化學(xué)沉淀法的特點(diǎn)

　　4.1 化學(xué)沉淀法的優(yōu)勢

　　利用化學(xué)沉淀法處理含鉻電鍍廢水具有原理簡單、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、反應(yīng)速度快等優(yōu)勢。因?yàn)榛瘜W(xué)沉淀法的原理是氧化還原反應(yīng)，該反應(yīng)的過程相對簡單，容易理解，使得很多實(shí)驗(yàn)人員可以勝任該任務(wù)。另外，化學(xué)沉底法所使用的強(qiáng)還原劑并非局限于一種，而有多種選擇，使得企業(yè)在處理廢水時(shí)可以根據(jù)廢水的危害程度選擇價(jià)格合理的還原劑，而且該方法對沉淀物的分離設(shè)備的要求不高，也降低了工廠的處理成本。最后，化學(xué)沉淀法在處理含鉻廢水時(shí)可以用較短的時(shí)間完成還原反應(yīng)，從而析出鉻離子沉淀物，有利于工廠節(jié)約時(shí)間成本。

　　4.2 化學(xué)沉淀法的劣勢

　　化學(xué)沉淀法在實(shí)際應(yīng)用中還存在一定的問題，如在還原劑的加入量和pH值的控制中，操作環(huán)節(jié)十分繁瑣，一旦失誤就會造成不可逆的失敗，從而造成成本的浪費(fèi)。其次，該方法是將廢水中的六價(jià)鉻還原為三價(jià)格，最終以沉淀物的形式析出，完成對鉻元素毒性的去除，但是沒有實(shí)現(xiàn)對沉淀物的回收利用，在后續(xù)沉淀物的處理中很容易發(fā)生二次污染。

　　5、結(jié)語

　　綜上所述，由于工業(yè)化的需求，電鍍行業(yè)得到了迅速的擴(kuò)大，這使得電鍍廢水的排放量也呈現(xiàn)指數(shù)式增長，對電鍍廠周邊的環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重的破壞?；瘜W(xué)沉淀法以氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)，可以有效地對含鉻電鍍廢水進(jìn)行處理，而且該方法的原理簡單、執(zhí)行成本較低、沉降速度快，可以在短時(shí)間內(nèi)完成廢水中鉻離子的沉淀處理，因而得到了廣泛的使用。但是化學(xué)沉淀法也有一定的風(fēng)險(xiǎn)，而且只是做到了鉻離子的去除，卻沒有實(shí)現(xiàn)回收再利用。因此，有關(guān)部門要加大該項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)力度，通過處理過程中的參數(shù)控制，以及對沉淀物質(zhì)的分析，爭取實(shí)現(xiàn)含鉻電鍍廢水的治理與二次開發(fā)。(來源：杭州立佳環(huán)境服務(wù)有限公司)