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摘要：電鍍工業(yè)含鉻廢水的處理最常用的方法有還原法、電解法，工藝成熟，運行效果好。近來也有很多其他的新方法被研究出來。本文綜合比較這些方法，說明各自的優(yōu)缺點。

關鍵詞：含鉻廢水處理還原

通過查資料，電鍍工業(yè)含鉻廢水的處理最常用的方法有還原法、電解法，工藝成熟，運行效果好。但是近來又有很多其他的方法被研究出來，綜合比較會發(fā)現(xiàn)這些方法也各有優(yōu)缺點。作為新方法，他們自有借鑒之處。

現(xiàn)將所查到的資料綜合總結如下：

一、還原沉淀法

化學還原法是利用硫酸亞鐵、亞硫酸鹽、二氧化硫等還原劑將廢水中六價鉻還原成三價鉻離子，加堿調整pH值，使三價鉻形成氫氧化鉻沉淀除去。這種方法設備投資和運行費用低，主要用于間歇處理。

常用處理工藝為在第一反應池中先將廢水用硫酸調pH值至2～3，再加入還原劑，在下一個反應池中用NaOH或Ca（OH）2調pH值至7～8，生成Cr（OH）3沉淀，再加混凝劑，使Cr（OH）3沉淀除去。改良的工藝為在第一反應池中直接投加硫酸亞鐵，用NaOH或Ca（OH）2調pH值至7～8，生成Cr（OH）3沉淀，再加混凝劑，使Cr（OH）3沉淀除去。使用該技術后，含鉻廢水日處理量為1000M3，廢水中鉻含量為10mg/l.該技術適用于含鉻工業(yè)廢水處理。

在一些報道中也有提到利用聚合氯化鋁鐵處理電鍍含鉻廢水。聚合氯化鋁鐵兼有傳統(tǒng)絮凝劑PAC，PFC的優(yōu)點，形成的絮凝體大而重，沉降速度快。其出水色度比聚合氯化鐵好，除濁效果和絮凝體沉降性能又優(yōu)于聚合氯化鋁。具體報道內容附于文后。

二、電解法沉淀過濾

1.工藝流程概況

電鍍含鉻廢水首先經過格柵去除較大顆粒的懸浮物后自流至調節(jié)池，均衡水量水質，然后由泵提升至電解槽電解，在電解過程中陽極鐵板溶解成亞鐵離子，在酸性條件下亞鐵離子將六價鉻離子還原成三價鉻離子，同時由于陰極板上析出氫氣，使廢水pH值逐步上升，最后呈中性。此時Cr3+、Fe3+都以氫氧化物沉淀析出，電解后的出水首先經過初沉池，然后連續(xù)通過（廢水自上而下）兩級沉淀過濾池。一級過濾池內有填料：木炭、焦炭、爐渣；二級過濾池內有填料：無煙煤、石英砂。污水中沉淀物由過濾池填料過濾、吸附，出水流入排水檢查井。而后通過泵進入循環(huán)水池作為冷卻用水。過濾用的木炭、焦炭、無煙煤、爐渣定期收集在鍋爐房摻燒。

2.主要設備

調節(jié)池1座；初沉池1座、沉淀過濾池2座；循環(huán)水池1座；電源控制柜、電解槽、電解電源、電解電壓1套；水泵5臺。

3.結果與分析

某電鍍廠電鍍廢水處理設備在正常工況條件下，間隔不同的時間多次取樣，。

電鍍含鉻廢水采用電解法沉淀過濾工藝處理后全部回用，過濾池內填料定期集中于鍋爐房摻燒，達到了綜合治理電鍍含鉻廢水的目的。

該處理技術雖然運行可靠，操作簡單，但應注意幾個方面：

a）需要定期更換極板；

b）在一定的酸性介質中，氫氧化鉻有被重新溶解的可能；

c）沉淀過濾池內的填料必須定期處理，焚燒徹底，否則會引起二次污染。由此可見，對處理設施加強管理非常重要。

4.結論

1）該處理工藝對電鍍含鉻廢水治理徹底，過濾池內填料定期統(tǒng)一處理，不會引起二次污染；處理后清水全部回用，可節(jié)省水資源，具有明顯的經濟效益。

2）該工藝投資較小，技術成熟，運行穩(wěn)定可靠，操作方便，易于管理，適應于不同規(guī)模的電鍍生產企業(yè)。

三、其他國內外含鉻廢水處理方法的研究進展

1.1生物法

生物法治理含鉻廢水，國內外都是近年來開始的。生物法是治理電鍍廢水的高新生物技術，適用于大、中、小型電鍍廠的廢水處理，具有重大的實用價值，易于推廣。國內外對SRB菌（硫酸鹽還原菌）[1]、SR系列復合功能菌[2]、SR復合能菌[3]、脫硫孤菌[4]、脫色桿菌（Bac.Dechromaticans）、生枝動膠菌（Zoolocaramigera）[5]、酵母菌[6]、含糊假單胞菌、熒光假單胞菌[7]、乳鏈球菌、陰溝腸桿菌、鉻酸鹽還原菌[8]等進行研究，從過去的單一菌種到現(xiàn)在多菌種的聯(lián)合使用，使廢水的處理從此走向清潔、無污染的處理道路。將電鍍廢水與其它工業(yè)廢棄物及人類糞便一起混合，用石灰作為凝結劑，然后進行化學—凝結—沉積處理。研究表明，與活性的淤泥混合的生物處理方法，能除去Cr6+和Cr3+，NO3氧化成NO3-.已用于埃及輕型車輛公司的含鉻廢水的處理[9].

生物法處理電鍍廢水技術，是依靠人工培養(yǎng)的功能菌，它具有靜電吸附作用、酶的催化轉化作用、絡合作用、絮凝作用、包藏共沉淀作用和對pH值的緩沖作用。該法操作簡單，設備安全可靠，排放水用于培菌及其它使用；并且污泥量少，污泥中金屬回收利用；實現(xiàn)了清潔生產、無污水和廢渣排放。投資少，能耗低，運行費用少。

1.2膜分離法

膜分離法以選擇性透過膜為分離介質，當膜兩側存在某種推動力（如壓力差、濃度差、電位差等）時，原料側組分選擇性透過膜，以達到分離、除去有害組分的目的。目前，工業(yè)上應用的較為成熟的工藝為電滲析、反滲透、超濾、液膜。別的方法如膜生物反應器、微濾等尚處于基礎理論研究階段，尚未進行工業(yè)應用。電滲析法是在直流電場作用下，以電位差為推動力，利用離子交換膜的選擇透過性，從而使廢水得到凈化。反滲透法是在一定的外加壓力下，通過溶劑的擴散，從而實現(xiàn)分離。超濾法也是在靜壓差推動下進行溶質分離的膜過程。液膜包括無載體液膜、有載體液膜、含浸型液膜等。液膜分散于電鍍廢水時，流動載體在膜外相界面有選擇地絡合重金屬離子，然后在液膜內擴散，在膜內界面上解絡，重金屬離子進入膜內相得到富集，流動載體返回膜外相界面，如此過程不斷進行，廢水得到凈化。膜分離法的優(yōu)點：能量轉化率高，裝置簡單，操作容易，易控制、分離效率高。但投資大，運行費用高，薄膜的壽命短。主要用于回收附加值高的物質，如金等。

電鍍工業(yè)漂洗水的回收是電滲析在廢液處理方面的主要應用，水和金屬離子可達到全部循環(huán)利用，整個過程可在高溫和更廣的pH值條件下運行，且回收液濃度可大大提高，缺點為僅能用于回收離子組分。液膜法處理含鉻廢水，離子載體為TBP（磷酸三丁酯），Span80為膜穩(wěn)定劑，工藝操作方便，設備簡單，原料價廉易得。也有選用非離子載體，如中性胺，常用Alanmine336（三辛胺），用2%Span80作表面活性劑，選用六氯代1，3-丁二烯（19%）和聚丁二烯（74%）的混合物作溶劑，分離過程分為：萃取、反萃等步驟[10，11].近來，微濾也有用于處理含重金屬廢水，可去除金屬電鍍等工業(yè)廢水中有毒的重金屬如鎘、鉻等[12，13].

1.3黃原酸酯法

70年代，美國研制成新型不溶重金屬離子去除劑ISX[14～16]，使用方便，水處理費用低。ISX不僅能脫除多種重金屬離子，而且在酸性條件下能將Cr6+還原為Cr3+，但穩(wěn)定性差。不溶性淀粉黃原酸酯[17]脫除鉻的效果好，脫除率>99%，殘渣穩(wěn)定，不會引起二次污染。鐘長庚[18，19]等人用稻草代替淀粉制成稻草黃原酸酯，處理含鉻廢水，鉻的脫除率高，很容易達到排放標準。研究者認為稻草黃原酸酯脫除鉻是黃原酸鉻鹽、氫氧化鉻通過沉淀、吸附幾種過程共同起作用，但黃原酸鉻鹽起主要作用。此法成本低，反應迅速，操作簡單，無二次污染。

1.4光催化法[20，21]

光催化法是近年來在處理水中污染物方面迅速發(fā)展起來的新方法，特別是利用半導體作催化劑處理水中有機污染物方面已有許多報道。以半導體氧化物（ZnO/TiO2）為催化劑，利用太陽光光源對電鍍含鉻廢水加以處理，經90min太陽光照（1182.5W/m2），使六價鉻還原成三價鉻，再以氫氧化鉻形式除去三價鉻，鉻的去除率達99%以上。

1.5槽邊循環(huán)化學漂洗

這一技術由美國ERG/Lancy公司和英國的EffluentTreatmentLancy公司開發(fā)，故也叫Lancy法。它是在電鍍生產線后設回收槽、化學循環(huán)漂洗槽及水循環(huán)漂洗槽各一個，處理槽設在車間外面。鍍件在化學循環(huán)漂洗槽中經低濃度的還原劑（亞硫酸氫鈉或水合肼）漂洗，使90%的帶出液被還原，然后鍍件進入水漂洗槽，而化學漂洗后的溶液則連續(xù)流回處理槽，不斷循環(huán)。加堿沉淀系在處理槽中進行，它的排泥周期很長[22].廣州電器科學研究所開發(fā)了分別適用于各種電鍍廢水的三大類體系的槽邊循環(huán)化學漂洗處理工藝，水回用率高達95%、具有投藥少、污泥少且純度高等優(yōu)點。有時，用槽邊循環(huán)和車間循環(huán)相結合[23].

1.6水泥基固化法處理中和廢渣[24]

對于暫時無法處理的有毒廢物，可以采用固化技術，將有害的危險物轉變?yōu)榉俏ｋU物的最終處置辦法。這樣，可避免廢渣的有毒離子在自然條件下再次進入水體或土壤中，造成二次污染。當然，這樣處理后的水泥固化塊中的六價鉻的浸出率是很低的。

2、電鍍含鉻廢液及污泥的綜合利用

由于電鍍含鉻老化廢液有害物質含量高，成分復雜，在綜合利用之前應對各種廢液進行單獨和分類處理。對于鍍鋅鈍化液、銅鈍化液及含磷酸的鋁電解拋光液均用酸堿調節(jié)pH；對于陰離子交換樹脂，只需將它變?yōu)镹a2CrO4即可。

2.1利用鉻污泥生產紅礬鈉[25]

在高溫堿性條件介質Na2CrO4中三價鉻可被空氣氧化為Na2Cr2O7，同時污泥中所含的鐵、鋅等轉化為相應的可溶鹽NaFeO2、Na2ZnO2.用水浸取堿熔體時，大部分鐵分解為Fe（OH）3沉淀而除去。將濾液酸化至pH<4，Na2CrO4即轉變?yōu)镹a2Cr2O7，利用Na2SO4與Na2Cr2O7溶解度差異，分別結晶析出。采用高溫堿性氧化鉻污泥制紅礬鈉的條件是n（Na2CO3）∶n（Cr2O3）=3.0∶1.0，溫度780℃，時間2.5h，鉻的轉化率在85%以上。

2.2生產鉻黃[26]

利用純堿作沉淀劑去除電鍍廢液中的雜質金屬離子，再利用凈化后的電鍍廢液替代部分紅礬鈉生產鉛鉻黃。電鍍液加入Na2CO3飽和液后，調整pH至8.5～9.5.進行過濾，濾液備用。在堿性條件下將濾渣中的Cr3+用H2O2氧化為Cr6+，再經過濾，濾液與上述濾液混合。將濾液與硝酸鉛溶液和助劑，在50～60℃反應1h，然后經過濾、水洗，洗去氯根、硫酸根以及其它部分可溶性雜質，再經干燥粉碎即得成品鉛鉻黃。利用電鍍廢液生產鉛鉻黃，不僅解決了污染問題，而且使電鍍廢液中的鉻得到了回收利用。據(jù)估算，按年處理電鍍廢液200t，年平均回收18t紅礬鈉，可實現(xiàn)年創(chuàng)收4萬余元。效益可觀。

2.3生產液體鉻鞣劑及皮革鞣劑堿式硫酸鉻[27，28]

含鉻廢液先用氫氧化鈉去除金屬離子雜質，控制pH=5.5～6.0，然后過濾，濾液待用，污泥用鐵氧體無害化處理。然后，在濾液中投加還原劑葡萄糖，使Na2Cr2O7還原為Cr（OH）SO4，在100℃條件下，進一步聚合，當堿度為40%時，分子式為4Cr（OH）3.3Cr2（SO4）3，即為鉻鞣劑。河北省無極縣某皮革廠就是利用電鍍含鉻廢水生產液體鉻鞣劑。按每天生產5t液體鉻鞣劑，每天可得利潤為6000余元。可見利用含鉻廢液生產鉻鞣劑的經濟效益是十分顯著的。另外，可將含鉻的污泥與碳粉混合，在高溫下煅燒，從而可制得金屬鉻[29].因為含鉻污泥是電鍍車間污泥的主要品種，根據(jù)電鍍處理方法不同，污泥的回收利用也不同[30].電解法污泥：

（1）做中溫變換催化劑的原料；

（2）做鐵鉻紅顏料的原料。

化學法的污泥：

（1）回收氫氧化鉻；

（2）回收三氧化二鉻拋光膏。鐵氧體污泥做磁性材料的原料等等。

3、結束語

以上介紹的含鉻廢水的處理方法及其資源化利用，有的已經實現(xiàn)了工業(yè)化，有的尚處于實驗室基礎研究階段。在實際使用過程中并不一定限定于上述的處理方法，也可將上述的幾種處理方法一起使用。從環(huán)保角度出發(fā)，人們將擯棄傳統(tǒng)的化學法，而選擇微生物法、膜分離法等。微生物法將代表21世紀電鍍含鉻廢水處理方法的發(fā)展趨勢，可以預計在不久的將來，微生物法會得到更為廣泛的應用。