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，會對嚴重影響到生態(tài)環(huán)境。特別是電鍍廢水中所含的六價鉻離子，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，因為它可以將電鍍廢水中的六價鉻離子還原為危害性相對較小的三價鉻離子，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，因為其在空氣中的氧化速度非常慢，且不溶于水，用作鍍層時往往具有高硬度、良好的抗腐蝕性以及耐久性，可以起到顯著的保護作用。在自然界中，鉻元素往往不單獨存在，主要以三價鉻離子和六價鉻離子所形成的化合物的形式來存在，其中由六價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，但是六價鉻離子的毒性要遠遠超出三價鉻離子，因為三價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)，具有很強的穩(wěn)定性，所以很難被人體過量吸收。而六價鉻離子具有強氧化性，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，進而對人體細胞的氧化和還原行為產(chǎn)生破壞。如果人類長時間身處被六價鉻離子所污染的環(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會選用化學(xué)沉淀法?；瘜W(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鉻發(fā)生氧化還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為三價鉻，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。在進行電鍍廢水的化學(xué)沉淀處理時常用的還原劑有Na2S2O5、SO2、FeSO4等?；瘜W(xué)沉淀法在面對含鉻廢水時，主要是利用上述還原劑的強還原性，從而令廢水中的六價鉻離子還原為三價鉻離子，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會建立兩個反應(yīng)池，其中一個反應(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，最重要的程序就是還原劑的加入。分析化學(xué)反應(yīng)計算公式可以得出，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，要嚴格遵守反應(yīng)計算公式中的要求。通常情況下，還原劑的加入量是鉻離子總量的20至23倍時，反應(yīng)效果最好。

　　3.2 pH值的控制

　　在化學(xué)沉淀法的進行過程中，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)沉淀法的第一個環(huán)節(jié)是將六價鉻還原為三價格，在這個過程中，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，此時廢水的pH值會逐漸上升到9左右，實驗人員要將維持堿性環(huán)境，確保三價格可以完全生產(chǎn)氫氧化鉻沉淀物，以實現(xiàn)最大限度的去除鉻元素。

　　3.3 廢水中的鉻濃度

　　在整個化學(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，很容易導(dǎo)致鉻離子的去除效果與理想效果相去甚遠。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，以便實驗人員選擇最為有效的處理方法，同時也有利于確定還原劑的加入量，避免浪費。

　　4、化學(xué)沉淀法的特點

　　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)濟實惠、反應(yīng)速度快等優(yōu)勢。因為化學(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，使得很多實驗人員可以勝任該任務(wù)。另外，化學(xué)沉底法所使用的強還原劑并非局限于一種，而有多種選擇，使得企業(yè)在處理廢水時可以根據(jù)廢水的危害程度選擇價格合理的還原劑，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可以用較短的時間完成還原反應(yīng)，從而析出鉻離子沉淀物，有利于工廠節(jié)約時間成本。

　　4.2 化學(xué)沉淀法的劣勢

　　化學(xué)沉淀法在實際應(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。其次，該方法是將廢水中的六價鉻還原為三價格，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，而且只是做到了鉻離子的去除，卻沒有實現(xiàn)回收再利用。因此，有關(guān)部門要加大該項技術(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)