吉林离子交换法处理含铬废水实验设备供应
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关 键 词：吉林离子交换法处理含铬废水实验设备
行 业：机械 仪器仪表 实验仪器装置
发布时间：2022-11-19
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离子交换法处理含铬废水
离子交换法处理镀铬的清洗水，可以做到水的循环利用和铬酸的回收利用。但要求六价铬离子浓度不宜大于200mg／L，另外镀黑铬和镀含氟铬的清洗废水不宜采用离子交换法进行处理。离子交换法处理镀铬清洗废水可采用三阴柱申联全饱和工艺流程。
含铬废水主要含有以铬酸根离子（CrO2-）和重铬酸根离子（Cr2O；）形式存在的六价铬。废水经过滤柱预处理后，经阳柱去除废水中的阳离子（M＂＊），其反应如下：
nR-H*+M*RM"*+nH*
经上述反应后，废水呈酸性，使pH下降。当pH降到5以下时，废水中的六价铬大部分以Cr2O；的
形式存在。接着废水进入I号阴柱，去除铬酸根离子和重铬酸根离子，其反应如下：
2ROH+Cr2O3R2Cr2O,+20H
2ROH+CrOR2CrO1+20H
当I号阴柱出水六价铬达到规定浓度时，此时树脂层内树脂带有的OH-基本上为废水中的CrO｝、Cr2O3-、SO3-与CI所取代。树脂层中的阴离子按它们选择性的大小，从上到层，显然下层没有完全为Cr2O-所饱和，如果此时进行再生，则洗脱液中SO2与C的浓度较高，铬酸浓度较低。为了提高铬酸的浓度和纯度，将II号柱串联在1号柱后，这时继续向1号柱通废水，则I号柱内Cr2O2-含量逐渐增加，而SO-和CI-含量逐渐下降，当I号柱出水中六价铬浓度与进水的浓度相同时，才对I号柱进行再生。这种流程称为双阴柱全酸性全饱和流程。
阳柱树脂失效后采用高浓度的HC1进行再生，其反应如下：
R"-M"*+nHCI→nR-H*+M"*Cl-'
阴柱树脂失效后采用高浓度 NaOH进行再生，得到含六价铬浓度较高的Na2CrO，再生洗脱液，反应式如下：
R2Cr2O,+4NaOH2ROH+2Na2CrO4+H2O
为了回收铬酸，可把再生树脂得到的再生洗脱液，通过氢型阳树脂进行脱钠可得到H2Cr2O7，反应式如下：
4RH+2Na2CrO4RNa+H2Cr2O,+H2O
离子交换法处理含铬废水交换过程
①被处理溶液中的某离子迁移到附着在离子交换剂颗粒表面的液膜中；
②该离子通过液膜扩散（简称膜扩散）进入颗粒中，并在颗粒的孔道中扩散而到达离子交换剂的交换基团的部位上（简称颗粒内扩散）；
③该离子同离子交换剂上的离子进行交换；
④被交换下来的离子沿相反途径转移到被处理的溶液中。离子交换反应是瞬间完成的，而交换过程的速度主要取决于历时长的膜扩散或颗粒内扩散。
抛光树脂是由氢型强酸性阳离子交换树脂及氢氧型强碱性阴离子交换树脂混合而成 来保证系统出水水质能够维持用水标准。一般出水水质都能达到18兆欧以上，以及对TOC、SiO2都有一定的控制能力。抛光树脂出厂的离子型态都是H、OH型，装填后及可使用无需再生。
双阴离子交换柱除铬流程的分析
在用阴树脂吸附Cr6+前，先用活性炭对废水进行除杂，使水质更好。再用阴树脂吸附Cr6+，将计算出的60ml树脂装柱，将含铬废液用0.02mo1/1硫酸调节pH在3-4;将一部分废液装入250ml的分液漏斗中，调节分液漏斗和交换柱阀门，使废液流量为10BV/h,即600m1/h.废水先通过活性炭柱，废水中存在杂质被活性炭柱吸附。此活性炭柱的流出液，然后通过一碱式(OH-型)强阴离子树脂柱进行交换反应。
含六价铬废水中除Cr042一，Cr2072- 外，阴离子而言还包含有S042-. C1-等等，它们都能与阴离子交换树脂进行离子交换，所以，当离子交换达到Cr6+穿透点时，树脂的可交换位置必然被S042-、C1一等离子占去一部分，影响树脂对Cr6+的交换容量。当树脂再生时，这些离子必然随同Cr6+-起被洗脱，混入再生液中，混入再生液中的S042一、C1一影响了再生液纯度，妨碍铬酸的直接回收利用。并且在用阴树脂处理废水时，玻璃交换柱中的树脂没有完全达到树脂的交换容量，树脂利用不充分。
显然，欲得到纯的铬酸，先要获得纯的再生液。而欲获得纯的再生液，必须使含Cr6+的酸根离子有能力排代树脂上的S042一、C1-等，从而使其占据树脂全部交换基团达到全饱和，使树脂全部利用，这样才能使阴离子树脂再生回收液达到一定的纯度，满足电镀生产工艺要求。
从公认的苯乙烯型阴离子交换树脂对阴离子的一般选择性关系来看:
S042- >HS042-> N02-> Cr042- >P043-> C1- >HC03
研究发现，苯乙烯阴离子交换树脂对Cr2072-却具有高强选择性。不但具有Cr2072- >Cr042一，而且具有Cr042一，Cr2072- >S042 -的选择性关系。利用Cr2072-的高选择特性，因此设计- -种双阴离子柱串联全饱和工艺流程(见图1)。废水先经过活性炭柱，除去废水中部分重金属离子及其他阳离子和杂质，使出水水质纯化，减轻废水对下一级阴离子树脂的氧化作用。
活性炭柱出水串联通过根阴离子交换柱除去 Cr6+。当Cr6+泄漏达0.5mg/L 时，再串联通过第二根阴离子柱，直至第- -根阴离子柱达到Cr6+的全饱和, 并从除铬系统中断开进行再生。此时，第二根阴离子柱变成-根阴离子柱继续运行。当此柱Cr6+泄漏量达到0. 5mg/L时，再反串已再生好的原-根阴离子柱继续工作。如此阴离子交换柱往复串联，实现Cr2072-的全饱和。在上述离子交换过程中按着离子排代关系使Cr2072-自行提纯。
R2 S04+Cr2072- =R2Cr207十S042-
2RCI十Cr2072一=RR2Cr207十2C1-
经过多次交换，S042-、 C1-等阴离子逐渐被排代掉，树脂终被Cr2072-离子饱和，既提高了阴离子交换树脂对Cr6+的交换容量，又利用Cr2072-对树脂的高强亲和能力，回收较纯的铬酸。
含铬废水主要处理方法介绍
我国对电镀废水的治理起步比较早，上世纪50年代末已经开始，至今已有60年的历史，含铬废水按照作用原理,可分为物理法、化学法、物理化学法、生物法等等。
物理法：是利用物理作用来将分离废水中主要呈悬浮物状态污染物的物质。物理法在处理过程中不改变物质的化学性质，目前应用于含铬废水的物理法主要包含蒸发浓缩法、晶析法及膜分离法等。
化学法：化学法是投加化学药剂，通过化学反应来改变废水中污染物的化学及物理性质，使用变成无害物质或易于与水分离的物质，再通过其他方法进一步从废水中去除污染物。目前在我国大概有41%的电镀含铬废水采用化学法处理，化学法具有操作简单可靠、投资少、能承受大水量和高浓度负荷以及效果稳定等优点，适合镀铬及前处理的生产废水治理。但是，对处理后所产的大量污泥综合利用，目前还存在着一定问题，这使得化学法发展受到一定的限制。
离子交换法：利用离子交换树脂中的交换基团同电镀废水中铬酸根离子进行交换而将其除去。使得废水得到净化的方法。离子交换法在含六价铬废水循环水回用领域比较广泛。在1974年，我国研制出大孔苯乙烯叔胺型弱碱性阴离子交换树脂，在当时被认为是电镀含铬废水处理技术的突破。离子交换法处理含铬废水出水水质较好，可回收有用物质，如与反渗透膜相结合处理，得到水质得到纯净水。水回用于生产线上使用。其缺点是树脂宜备污染，需要很好的预处理。
化学法处理含铬废水，基本上都是将六价铬在酸性条件下还原三价铬，然后加入片碱使废水中三价铬和其他金属离子一起沉淀为氢氧化物或者再进一步转化成铁氧体。即以阴离子存在的六价铬同以阳离子形式的金属离子杂质一起进行处理。采用离子交换法不能在一个交换柱中同时去除众多的离子，通常要让废水先将废水经过阳离子去除柱去除金属阳离子，在经过阴离子交换柱去除阴离子。电镀车间排放的含铬废水组分不同，当仅存在镀铬废水时，因废水中金属阳离子比较少，阴离子成分也不是很复杂，用离子交换比较容易处理。
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