化学沉淀一微滤法处理含铬电镀废水实验研究

    [摘要]采用化学沉淀一微滤膜组合工艺处理含铬电镀废水,通过调pH形成Cr(OH)3沉淀，为进一步提髙处理 效果，用微滤膜对上清液进行处理，去除被FeSO4絮凝的铬。考察了还原剂投加量、Cr6+还原pH、微滤膜处理时曝气 量等因素对处理效果的影响。结果表明：微滤膜能够有效处理化学还原沉淀后的电镀废水中的铬，出水中的铬达到 《电镀污染物排放标准》(GB21900—2008〉中特殊领域和地区一级标准。

    [关键词]化学沉淀;微滤;电镀废水

    我国每年排放的含0电镀废水约17亿V⑴， 其中的0：元素，特别是属致癌性物质，被列为 国家一类有害物质⑵。目前很多电镀厂采用化学还 原沉淀法去除电镀废水中的0，往电镀废水中投加 还原剂，使0全部以^3价态存在，而在碱性条 件下能形成0(011)3沉淀。但因0(011)3的微溶性 及的难以完全还原而导致出水中铬难以除尽〔3〕。 2008年我国颁布了《电镀污染物排放标准》((^ 21900—2008 \进一步提高了电镀废水排放标准。从 调查情况看，依靠单一的化学还原沉淀法处理电镀 废水很难达到新标准要求。

    基于&304具有一定的絮凝效果，笔者提出利 用微滤膜工艺对经化学还原沉淀处理后的电镀废水 出水进行深度处理。以!\;804为还原剂，将废水中的 转化为(^，调讲使之形成0(011)3沉淀，同时铁离子发生水解，形成具有较 强絮凝吸附作用的絮凝剂，网捕上清液中的(^3—、 和部分处于悬浮态的0(011^颗粒，并在絮凝 阶段辅以较低流量的曝气，促进微粒间的接触，提高 絮凝效率，再用0.1 4111微滤膜截留絮体，进行膜分 离处理，达到进一步除0的目的。

    1实验部分

    实验所用电镀废水取自江苏常州市光辉电镀 厂，其 09=1.75，总 059 爪外，0^36.8 0^/1。

    1.1主要仪器及试剂

    仪器人人300原子吸收分光光度计，日本岛 津公司;微滤膜组件，天津天膜公司;人6410六联搅 拌仪,武汉梅宇公司。肼等，上海化学试剂三厂，分析纯。

    ‘实验废水:用1^20207配制质量浓度为500瓜外 的模拟含铬电镀废水，根据实验需要可以适量稀释 后使用。

    1.2实验内容

    ?6304还原沉淀废水中0时的最佳投加量、 卩只、初始浓度等的确定;微滤膜的最佳曝气流量确 定;考察化学沉淀一微滤膜组合工艺对真实含铬电 镀废水的处理效果。实验中依靠测定处理前后溶液 中和总0含量的变化，来确定0的去除率， 0产测量采用二苯碳酰二肼法，总测量采用原子 吸收分光光度法。

    首先根据正交实验确定了化学沉淀大致最佳条 件^一^^投加质量浓度^纟^^!：^!^还原!511=5，沉 淀@1^10，电疲废水中格的初始质量浓度150 01^/1^， 然后根据要求改变实验条件，分别考察各因素对处 理效果的影响。

    2结果与讨论

    2.1巧30广71120投加量对还原0^的影响

    将样品液中的全部转化为0^，理论所需 饥〈1^504 ‘ 7920〉:爪〔0;产〉^ 16:1，但实际投加&30广 7920应高于理论值〔4〕，本实验中当 7^04=20:1时，量不再增加。由此可以判断，适 宜的

    2.2卩11对还原0：严的影响

    0在碱性条件下，由020产转化为00广，氧化 性会大大减弱，因此还原反应溶液环境首先应为酸性〔5〕。

    固定 771 ^ 7只20〉：771〔 〉^20：1，改变溶液

    以确定^11对还原的影响，实验观察，卩只^ 1.0时废水出现浅绿色，开始生成0产;而!59为2刀~ 4.0时，废水呈黄色并有少量沉淀生成，生成了少量 的1^(011)3沉淀;!111=4时，989^左右的转化为 0^，此时0：产发生水解沉淀，促进了 0严的转化;但 当?办5时，溶液中00广含量增多，是由012072-转 化而成，不利于的氧化还原。由此可以确定本实 验中最佳还原范围应为33~5刃。

    2.3沉淀!^对总铬去除效果的影响实验

    固定肌饥调节废水 在3丨5~5’0，待0“充分转化为0^后，再次调节 使匸产完全生成沉淀，确定沉淀反应过 程中的!^对总铬去除率的影卩向。结果显示：当4时以十3价自由离子形式存在;!11^4时开始生 成0(011^沉淀。这说明升高!^有利于沉淀的生 成，但当011:^0时0(011)3沉淀开始溶解，因为 0(01^属两性化合物，讲太高会使0(01^发生 转化。实验结果表明，转化为后，去除总铬的最 佳讲。9，即沉淀1)11=9。

    2.4 初始浓度对总0去除效果的影响

    固定饥〔?6504 ‘ 7只20 :饥〔0;产〉^20： 1，调节废水 沖在33~5几沉淀011 = 9，改变废水中初始浓 度，考察0^初始浓度对总0去除效果的影响，结 果见图1。

    由图1可知，初始质量浓度在0-4001118/七 时，总0的去除效果受浓度变化影响并不大，亦即 在此尝试范围内，废水中绝大部分0都可被76504 还原沉淀并去除。

    2.5 0.1 1X10微滤膜对0的去除效果

    取质量浓度为1001X1^的实验废水60011^， 调节废水!^为3.5〜5.0，再按肌 肌向该溶液中投加『630^71120，在六联 搅拌仪中以2001701111的转速搅拌20 III丨0，使氧化还 原反应充分进行，调水样卩只39，然后将搅拌杯放置 揽祥仪上快速揽梓5~10 0110，最后静置30 111丨11，抽取 上清液经过0.1 |^111的微滤膜处理，测定出水中 和总0。经检测，上清液中0^、总0质量浓度分别 为0.124.1 [，经0.1 #111微滤膜过滤后，出水中 检测不出而总0含量相对化学沉淀处理后也 有明显降低，达到0.44说明0.1 @的微滤膜 对被5凝胶体吸附后的具有较 好的截留效果。

    2.6曝气量对出水总0的影响

    在2.5相同实验条件下,增加曝气处理，曝气量由表1可见，该组合工艺对实际含铬电镀废水 中0的去除效果非常明显，处理后出水中0严和总 均达到《电镀污染物排放标准》21900— 2008〉要求。

    4结论

    通过实验确定化学沉淀一微滤膜组合工艺的最 适宜运行参数为：肌还 原!511为3丨5~5几生成沉淀011 ^9，选择膜孔径为 0.1 1X01的微滤膜，曝气量为0.2田外,反冲洗时间为 10—11。最佳工艺下，0：卢、总0的去除率可分别达 到99.89^98^，优于传统的化学还原法及膜直接过 滤时的去除效果。