含鉻廢水中鉻的回收處理
廢水中六價鉻是有害和有毒物質(zhì)，成為工業(yè)廢水的一個重要污染源，一旦攝入人體內(nèi)達到一定數(shù)量會引起癌癥。廢水中六價鉻常因鍍件表面附著而帶入漂洗水中，據(jù)資料報道，80 %的鉻酐損耗于鍍件帶出的附著液。它在廢水中的一般含量為25～100mg/L。處理電鍍鉻廢水的傳統(tǒng)工藝是將廢水中六價鉻變成三價鉻排放，使用最多的是鐵氧體法。該法只是把毒性大的六價鉻變成毒性較小的三價鉻，沒有從根本上消除鉻對環(huán)境的污染，必須對其實施回收處理。理論上有下列幾種回收方法：
(1)鉻酸鹽沉淀法
這種方法是在堿性條件下投加沉淀劑氯化鋇溶液，使CrO42-與Ba2+形成難溶的BaCrO4 沉淀(BaCrO4的Ksp =1×10 -10),因此習慣上也稱為鋇鹽法。該方法的優(yōu)點是處理后的水清澈透明，工藝簡單，但是引入了Ba2+造成新的污染。
(2)以氫氧化鉻或三氧化二鉻形式回收
該法首先是把六價鉻還原成三價鉻，再把三價鉻沉淀為氫氧化鉻，進一步把氫氧化鉻加熱脫水，則變成三氧化二鉻。含鉻廢水中的六價鉻在酸性條件下是以Cr2O72- 形式存在，而在堿性條件下是以CrO42-形式存在。在酸性條件下六價鉻的還原反應速度較快，故要求還原反應pH < 4，最佳pH值為2. 5～3. 0。常用的還原劑有許多種，如Na2SO3、FeSO4、Na2S 等。在酸性條件下，把廢水中的Cr (Ⅵ) 還原成為Cr3 +的反應如式(6) 、(7) 、(8) ：
Cr2O72- + 3SO32- + 8H+= 2Cr3++ 3SO42- + 4H2O (6)
6Fe2++ Cr2O72- + 14H+= 6Fe3++ 2Cr3++ 7H2O (7)
Cr2O72- + 8H++ 3H2S = 2Cr3+ + 7H2O + 3S↓ (8)
對比反應(6) 、(7) 、(8)的特點，反應(7)和 8)的生成物中除Cr3+離子以外，分別引入了鐵離子和固體硫，給后續(xù)Cr3+的純化帶來麻煩；而反應(6)的生成物中只有Cr3+很容易分離，并不會造成二次污染，所以選取反應(6)回收鉻。在實際操作時，還原反應溫度為15℃～40℃,時間約為30min。亞硫酸鈉投加比為：NaHSO3∶Cr6+= 4∶1，亞硫酸納投加量不宜過多，否則容易產(chǎn)生[ Cr2(OH) 2SO3 ]2 -負離子，難以沉淀。還原反應以后，用 NaOH廢水中和至pH =6. 5～7，使Cr3 +生成Cr (OH)3沉淀，然后聚沉后過濾、洗滌、脫水得到鉻污泥，反應如式(9) ：
Cr2 (SO4) 3 + 6NaOH = 2Cr (OH) 3 ↓+ 3Na2SO4 (9)
采用NaOH中和生成Cr (OH)3沉淀純度較高，將Cr (OH)3可以進一步加熱灼燒制成三氧化二鉻制品，用于其他行業(yè)。
(3)陰離子交換法
當選用大孔弱堿性陰樹脂370#填充陰離子交換柱時，對陰離子CrO42的親合力最強，同時在離子交換過程中，能自行將SO42 - 、NO3- 、Cl-有效的排出樹脂層。使含鉻廢水通過該陰離子交換柱，發(fā)生如式(10)的交換反應：
2ROH + CrO42 = R2CrO4 + 2OH-(10)
吸附CrO42-后的陰離子交換樹脂，用12 %(m/ v)KOH溶液可以將CrO42-交換出來，使陰離子交換樹脂再生，反應如式(11) ：
2R2CrO4 + 4 KOH = 2ROH + 2 K2CrO4 + H2O (11)
再生液中含有少量Fe3+和Al3+陽離子雜質(zhì)，用調(diào)節(jié)再生液 pH 值的方法除去，得到只含K2Cr2O7的再生液，進行蒸發(fā)濃縮，將K2Cr2O7晶體分離出來。
對比三種回收方法的優(yōu)缺點，用亞硫酸鈉為還原劑，以三氧化二鉻的形式回收鉻簡單易行最合適，其簡單示意工藝流程如圖3。
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