淺談含鉻廢水處理技術

于婉婷，侯 亮

（1.長沙環(huán)境保護職業(yè)技術學院，湖南 長沙 410004；2.力合科技（湖南）股份有限公司，湖南 長沙 410205）

含鉻(Cr)廢水主要來源于冶金、皮革、電鍍等行業(yè)的工業(yè)廢水[1]。微量的鉻是人體所必須的，但是工業(yè)廢水中的鉻主要是以Cr3+和 Cr6+的化合物的形式存在，由Cr6+具有強溶解性，可以通過皮膚接觸、呼吸道等途徑導致癌變、畸形等危害。相關數據表明，鉻的危害僅次于重金屬鉛，對人體的危害極大。因此，工業(yè)廢水必須要按照國家環(huán)保部門的要求進行處理，當含鉻的濃度達標后才能排放到河流中。目前的處理方法大體可以分為兩類：一是采用化學方法將高毒性的Cr6+還原為Cr3+，在進一步進行處理；二是通過物理方法將高價鉻極其化合物與水分離。

1 化學還原沉淀法

還原沉淀法就是采用的具有還原性的化學物質與含Cr6+化合物進行化學反應，較為常用的是亞鐵鹽、SO2、H6N2O等，不同的還原劑使用條件不同，因此選擇經濟高效的還原劑技術關鍵[2]。最近，有研究發(fā)現聚合氯化鋁在處理含鉻廢水方面具有顯著優(yōu)勢，經聚合氯化鋁處理過的廢水不僅水質達標，而且處理過程中所形成的絮狀沉淀物體積大質量高，可以達到快速沉淀的目的。在實際的污水處理過程中，一般是在酸性條件下加入還原劑，將Cr6+還原為Cr3+，此時加入堿性化合物使溶液達到堿性環(huán)境下生成含鉻的氫氧化物，在通過沉淀等手段即可除去，但此種方法往往會帶來污泥沉積的問題，可以從源頭進行分流、分類處理等手段進行處理。

一種新型的處理含鉻廢水的方法-電解法，就是利用氧化還原的原理，將電極與Cr6+發(fā)生氧化還原反應，再通過分解、沉淀等物化反應去除高毒性六價鉻。將鐵屑作為陽極，在電流的作用下，在酸性條件下鐵屑氧化成Fe2+、Cr6+還原為Cr3+，在此過程中溶液變?yōu)閴A性形成Cr（OH）3，在通過沉淀去除含鉻化合物。

還原沉淀法具有工藝簡單、成本低、技術成熟等優(yōu)勢，尤其是處理后的鉻還可以作為半導體材料使用，最大化的達到環(huán)保的目的。目前，絕大多數企業(yè)采取還原沉淀法處理含鉻廢水，但由于處理后的廢水是堿性環(huán)境，若是不經過處理排放，仍會造成二次污染，怎樣解決含鉻廢水的二次污染問題，仍是目前較為關鍵的問題。

2 生物法

生物法即利用一些特殊的生物對有害物質進行處理的方法，生物法相對于化學法來說更加的環(huán)保，并且操作也更加簡單。通過微生物對含鉻廢水進行處理，可以分為生物物理、生物化學兩大類[3]。

（1）生物物理方法 根據微生物的習性，處理含鉻廢水的生物物理方法主要是絮凝法和吸附法。

絮凝法是根據微生物或微生物的代謝物絮凝、沉淀有害物質，目前所發(fā)現的這類微生物有細菌、霉菌、放線菌等。這類微生物的來源主要依靠實驗室的培養(yǎng)，一般的微生物是線性結構或有很好的親水性，根據這一特性，可以與有害顆粒進行團聚，當團聚到一定程度就會沉淀下來形成污泥，從而去除有害物質。

吸附法是生物通過離子交換、絡合等手段吸附有害離子，無論微生物是否在存活狀態(tài)還是有害物質的濃度過低都可以達到較好的吸附效果。有研究表明，殼聚糖在酸性條件下可以Cr6+。

（2）生物化學方法 部分微生物可以將可溶的有害物質轉化為難溶或微溶于水的物質，在通過一些手段去除[4]。目前，應用最多的是硫酸鹽生物還原法，硫酸還原菌在無氧環(huán)境下可以將硫酸鹽還原為硫化氫，硫化氫再與鉻離子反應生成不溶或難溶的金屬硫化物，再通過收集沉淀物除去鉻離子。亞硫酸桿菌可以與Cr6+進行氧化氧化還原反應，Cr6+還原為Cr3+后在與硫化物反應，在進行富集、回收處理。

（3）生物植物方法 某些植物可以通過根、葉等對重金屬進行富集吸收，如藻類就是河流的清道夫。植物通過根部對含有重金屬的廢水進行吸收、富集，減少對地下水、土壤的污染。

3 物理法

通過借助外部能量、自身的化學電勢差可以采用物理的方法對含鉻廢水進行處理，如反滲透法、電滲析法、離子交換法、吸附法等[5]。

3.1 反滲透法

反滲透法利用的是半透膜只允許水分子通過的特性，通過給溶液加壓使水分子通過半透膜，而達到鉻離子的富集，從而實現水與鉻化合物的分離[6]。在這個過程中，沒有溶液pH值的變化及化學反應的發(fā)生，因此反滲透法可有效避免二次污染的發(fā)生。但是，從經濟的角度分析，反滲透法適合濃度高的含鉻廢水的處理。

3.2 電滲析法

在電流的作用下，使陰、陽離子通過靜電作用選擇性的通過陰、陽離子膜，這樣不僅可以使水與鉻化合物分離，還能使提高鉻離子濃度。但此種方法對于低濃度的含鉻廢水效果更好，

3.3 吸附法

吸附法利用吸附劑與被吸附物質之間的吸附力，使被吸附物質吸附在吸附劑上，達到水體凈化的目的[7]。吸附力可以是分子間的作用力，也可以是化學鍵直接的作用力在作用起到吸附作用。在含鉻廢水處理中，一般是多種作用力作用的結果?；钚蕴?、泥煤、硅藻土等吸附劑一般根據分子間的作用力，對含鉻廢水進行吸附，工藝更加的簡單[8]。

3.4 離子交換法

離子交換法是指樹脂中的陰離子與Cr3+交換，Cr6+被樹脂固定，釋放陰離子，進而去除Cr6+[9]。處理含鉻廢水時，離子交換樹脂、黃原酸酯、離子交換纖維和沸石等離子交換材料的發(fā)展與應促進了廢水處理的進步。離子交換法具有處理量大，出水合格，產物利用化，工藝簡單等優(yōu)點[10]，但也具有耗資大、操作難度系數高、樹脂使用周期短等缺點。

4 結語

以上處理含鉻廢水的方法都有其獨自的特點及優(yōu)勢，不局限于某種單一的方法，在實際的生產生活中，要根據當地的地域特點、廢水的種類及濃度進行選擇[11]。目前，部分技術手段還不夠成熟，無法大規(guī)模實施，大多企業(yè)還是采用化學沉積法。含鉻廢水的治理不能僅僅依靠后期的廢水處理，還要在源頭上進行杜絕，采用更加環(huán)保的生產手段和材料，確保工業(yè)廢水達到國家環(huán)保部門的要求在進行排放，才能更好的減少水資源的污染。

含鉻廢水具有濃度高、排放量大的特點，為了工業(yè)化的發(fā)展，生態(tài)環(huán)境的保護，在進行含鉻廢水的處理時應注意以下幾點：

（1）為了達到環(huán)保減排的目的，積極引進新技術、新設備，減少資源浪費和有害物質的排放、再利用。

（2）文中部分方法還處于試驗階段，規(guī)模較小，在實際生產中，環(huán)境、條件較為復雜，難以控制，應注意滿足實際需要。

（3）上述化學方法會產生污泥，其中也含有大量的含鉻物質，易二次污染，也要進行及時有效處理。

（4）生物法會造成水中含有大量富鉻生物，不宜進行收集，應加強后續(xù)的消毒處理。