资源描述：
《环境工程设计---含铬电镀废水处理工艺》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、环境工程课程设计题目：含铬电镀废水处理工艺指导老师：姓名：33含铬电镀废水处理工艺电镀是世界三大污染行业之一，随着我国乡镇企业的迅速发展，电镀企业趋于布点多，规模小，专业化程度低，导致我国的电镀污染问题日趋严重。电镀废水不仅量大,而且对环境造成的污染也十分严重。电镀废水主要包括电镀漂洗废水、钝化废水、镀件酸洗废水、刷洗地坪和极板的废水以及由于操作或管理不善引起的“跑、冒、滴、漏”产生的废水,另外还有废水处理过程中自用水的排放以及化验室的排水等[1]。电镀废水中不仅含有氰化物等剧毒成分,而且含有Cr、Zn、Cu、Ni等自然界不能降解的重金属离子。含铬废水的主要危害有：
2、六价铬对人体的危害主要表现在对人体皮肤、呼吸系统和内脏的损害[2]。三价铬是生物所必需的微量元素。通过动物试验发现三价铬有激活胰岛素的作用，还可以增加对葡萄糖的利用。并且通过实验证明六价铬的毒性比三价铬大104倍。一、工艺筛选工业污水处理工艺方案的选择涉及到经济、技术、操作管理和环境影响等诸多不确定性因素，因此是一个多目标的不确定性优化决策问题[3]。个别污水处理厂为节省近期投资缩短进厂总管，把污水处理厂布置在居民区附近，不仅没有扩建余地，而且污水处理厂产生的臭气污染周边环境，造成厂方和居民的矛盾[4,5]，因此污水处理厂厂址与工艺要将城市长远发展规划和近期经济能力
3、相结合。33目前国内外常用的电镀废水处理方法以化学法和物化法为主。化学法主要包括:中和沉淀法、氧化法、中和混凝沉淀法、还原法、钡盐法。物化法主要包括:电解法、离子交换法、膜分离法、蒸发浓缩法[6]。电镀工业含铬废水的处理最常用的方法有还原法、电解法，工艺成熟，运行效果好。1、电解法电解除铬主要是利用铁阳极在直流电作用下，不断溶解产生的亚铁离子，在酸性条件下将六价铬还原为三价铬，其化学反应式如下：Fe-2eFe2+Cr2O72-+6Fe2++4H+2Cr3++6Fe3++7H2OCrO42-+3Fe2++8H+Cr3++3Fe3++4H2O此外在阴极上也有直接还原六价
4、铬的反应发生：Cr2O72-+6e+14H+2Cr3++7H2OCrO42-+3e+8H+Cr3++4H2O一般认为亚铁离子是六价铬还原为三价铬的主要因素，阴极上直接还原六价铬的作用是很弱的。电镀含铬废水首先经过格栅去除较大颗粒的悬浮物后自流至调节池,均衡水量水质,然后由泵提升至电解槽电解,在电解过程中阳极铁板溶解成亚铁离子,在酸性条件下亚铁离子将六价铬离子还原成三价铬离子,同时由于阴极板上析出氢气,使废水pH值逐步上升,最后呈中性。此时Cr3+、Fe3+都以氢氧化物沉淀析出,电解后的出水首先经过初沉池,然后连续通过(废水自上而下)两级沉淀过滤池。一级过滤池内有填料
5、:木炭、焦炭、炉渣;二级过滤池内有填料:无烟煤、石英砂。污水中沉淀物由过滤池填料过滤、吸附,33出水流入排水检查井。而后通过泵进入循环水池作为冷却用水。过滤用的木炭、焦炭、无烟煤、炉渣定期收集在锅炉房掺烧。流程图1如下：含铬废水格栅调节池电解槽初沉池一级过滤池泵泵排水检查井循环水池电源控制柜二级过滤池图1电镀含铬废水电解法处理工艺流程图电解法处理电镀废水具有去除率高、无二次污染、所沉淀的重金属可回收利用等优点。但该法缺点是不适用于处理含较低浓度的金属废水，并且电耗大，成本高，一般经浓缩后再电解经济效益较好[2]。2、离子交换法据相关研究表明：利用阴离子交换树脂，可以
6、有效地彻底地去除废水中成铬酸根状态的六价铬，利用阳离子交换树脂，则可去除废水中的三价铬及金属离子。我国常采用阳柱及三阴柱串联的离子交换工艺流程来处理含铬废水。简单的工艺流程图2如下：NaOH原水调节池砂滤柱除铬阴极柱出水Na2CrO4溶液图2离子交换回收六价铬工艺流程图33但在实际工艺中为了回收电镀槽中的废铬酸，先使铬酸液通过阳离子交换树脂，以出去杂质离子（Fe、Cr3+、Al等）。流出液再回到电镀槽存储起来。漂洗水首先通过阳离子交换树脂以除去金属离子，从柱中的流出液再通过阴离子交换树脂以去除铬酸根，最后获得离子补充水。阴离子交换树脂可应用氢氧化钠再生；使废再生液成
7、为Na2CrO4和NaOH的混合液。此混合液通过阳离子交换柱时，可回收H2CrO4，再将它流回到电镀槽中。从阳极柱流出的废再生液，再排放到下水道之前，必须中和并沉淀去除金属离子。由于离子交换剂选择性强，制造复杂，成本高，再生剂耗量大，因此在应用上受到很大限制[7]。2、电渗析法电渗析法是在直流电场作用下,以电位差为推动力,利用离子交换膜的选择透过性,从而使废水得到净化。目前常采用的电渗析技术有:中高温电渗析工艺、倒极电渗析工艺EDR、双极膜电渗析工艺、填充床电渗析工艺EDI等[8]。电镀工业漂洗水的回收是电渗析在废液处理方面的主要应用,水和金属离子可达到全部循环
