[發明專利]在堿性條件下處理含鉻電鍍廢水的方法及設備

無效

• 申請號: 94100739.1
• 申請日: 1994-01-25
• 公開（公告）號: CN1105953A
• 公開（公告）日: 1995-08-02
• 發明（設計）人: 茹增祺;鄭彥宗
• 申請（專利權）人: 北方設計研究院
• 主分類號: C02F1/58
• 分類號: C02F1/58
• 代理公司: 石家莊市專利事務所
• 代理人: 張強

本發明涉及一種從廢水中除去重金屬離子的方法及設備。

在現有技術中，用亞鐵鹽作還原劑處理含鉻電鍍廢水均在酸性條件下進行，即一般控制PH值為2-3，使廢水中的六價鉻還原成三價鉻，還原后再將PH值提高至8-9，以使三價鉻及其他重金屬離子沉淀。由于一般含鉻電鍍廢水的PH值都高于2-3，有些鉻鹽廠的廢水則為中性甚至偏堿性，因此采用現有技術都需要有這樣一個還原前先加酸將PH值降至2-3，還原后再加堿將PH值提高至8-9的反復過程，無疑將造成藥劑的浪費和工藝的復雜。

現有技術的氧化還原反應是在反應器中經一定時間的攪拌而進行的，所需的亞鐵鹽還原劑需由單獨設置的配槽及泵供給，反應器必須采取防腐措施，其體積流速僅為1-3/時，而且反應器前后還需分別配置用于調節PH值的酸槽和酸泵、堿槽和堿泵，重金屬離子的絮凝需在單獨設置的中和緩沖池中進行。因此，現有技術存在著工藝流程長、設備復雜、設備的處理能力低、難于連續操作的缺點。

本發明的目的在于克服現有技術的上述不足之處，提供一種能直接在堿性條件下處理含鉻電鍍廢水的方法，使六價鉻的還原和重金屬離子的絮凝一步完成，并且提供一種結構簡單、處理能力大、易于連續操作的凈化設備。

本發明的目的是這樣實現的：

廢水在堿性條件下直接進入凈化器，與其中的助劑、亞鐵鹽還原劑接觸進行氧化還原反應，同時被還原的三價鉻及其他重金屬離子生成絮狀沉降物，而后進一步沉淀、固液分離。

實施本發明的上述方法只需在廢水進入凈化器之前加堿使其PH值提高到7-14適當的數值（具體的PH值由廢水中六價鉻及其他重金屬離子的含量多少來確定）。所用的還原劑可以是硫酸亞鐵、氯化亞鐵等?？刂七€原劑進入水體的質量與六價鉻的質量比例為 (Fe²⁺)/(Cr⁶⁺) ＝3.3-5.6。

本發明的方法所用助劑的組分為石灰、鋁鹽、鎂鹽、多硫化物及粘合劑。

上述助劑的組分中：石灰可以是含水40-60%的消石灰;鋁鹽可以是氯化鋁、硫酸鋁;鎂鹽可以是氯化鎂、硫酸鎂;多硫化物可以是多硫化鈣、多硫化鈉;粘合劑可以是聚乙烯醇水溶液、水玻璃、羧甲基纖維素等。

本發明所用助劑的組分重量%可以是：石灰85-95，鋁鹽（以Al³⁺計）0.1-10，鎂鹽0.1-5，多硫化物0.1-10，粘合劑1-10。

本發明依據的基本原理是：一個氧化還原過程進行的必要條件是氧化劑電對的電位要高于還原劑電對的電位，在標準狀況下由標準氧化還原電位E⁰判斷，在不同氫離子濃度（PH值）條件下，由克式量電位（又叫條件氧化還原電位）φ判斷。通常人們只注意到在酸性條件下六價鉻有很強的氧化性，其氧化還原電位遠高于同一條件下亞鐵的電位，而忽略了隨著氫離子濃度的變化，氧化還原電對的電位也有相應的變化，即在堿性條件下，電對Cr（Ⅵ-Ⅲ）的電位和電對Fe（Ⅲ-Ⅱ）的電位均低于其標準氧化還原電位，而電對Cr（Ⅵ-Ⅲ）的電位又總是大于電對Fe（Ⅲ-Ⅱ）的電位，即ΦCr（Ⅵ-Ⅲ）＞ΦFe（Ⅲ-Ⅱ），因此，在堿性條件下亞鐵鹽還原六價鉻在理論上是可行的。

助劑的作用在于使其釋放的離子同溶液中的Fe³⁺、Cr³⁺及Me²⁺迅速形成沉淀，促使反應向右進行，并在后工序的絮凝沉降中起到吸附、助凝、助沉的作用。

本發明涉及的化學反應如下（PH＞7）：