药剂还原法优化技巧介绍，

2023-06-19 理论教育版权反馈

【摘要】：向废水中投加还原剂，使废水中的有毒有害物质转变为无毒的或毒性小的新物质的方法称为还原法。本节以含铬废水为例介绍药剂还原法在废水处理中的应用。

向废水中投加还原剂，使废水中的有毒有害物质转变为无毒的或毒性小的新物质的方法称为还原法。

本节以含铬废水为例介绍药剂还原法在废水处理中的应用。

1.药剂还原法处理含铬废水基本原理

含铬废水多来源于电镀厂、制革厂和某些化工厂。电镀含铬废水主要来自镀铬漂洗水、各种铬钝化漂洗水、塑料电镀粗化工艺漂洗水等。含六价铬废水的药剂还原法的基本原理是在酸性条件下、利用化学还原剂将六价铬还原成三价铬，然后用碱使三价铬成为氢氧化铬沉淀而去除。

电镀废水中的六价铬主要以铬酸根 pagenumber_ebook=70,pagenumber_book=58 和重铬酸根两种形式存在，随着废水pH值的不同，两种形式之间存在着转换平衡：

从上式可以看出，在酸性条件下，六价铬主要以 pagenumber_ebook=70,pagenumber_book=58 形式存在，在碱性条件下，.则主要以形式存在。电镀含铬漂洗废水的浓度一般为20～100mg/L，废水的pH值一般在5以上。

在酸性条件下六价铬的还原反应很快，一般要求pH＜3。

常用的还原剂有：亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸亚铁、二氧化硫、水合肼、铁屑、铁粉等。

2.亚硫酸盐还原法

目前常用亚硫酸钠和亚硫酸氢钠为还原剂，也有用焦业硫酸钠的。实际上，焦亚硫酸钠溶于水后，便水解为亚硫酸氢钠，反应如下：

六价铬与亚硫酸氢钠的反应：

六价铬与亚硫酸钠的反应：

还原后的Cr3+，以Cr（OH）3沉淀的最佳pH值为7～9。所以铬还原后，废水应进行中和。常用的中和剂有NaOH、石灰。

还原后用NaOH中和至pH=7—8，使Cr3+生成Cr（OH）3沉淀，然后过滤回收铬污泥。

采用NaOH中和生成的Cr（OH）3纯度较高，可以综合利用。也可用石灰进行中和沉淀，费用较低，但操作不便，增加化石灰工序，反应速度慢，生成的污泥量大，且难于综合利用。

亚硫酸盐还原法的工艺设计参数如下；

（1）废水六价铬浓度一般控制在100～1000mg/L范围内；

（2）废水pH为2.5～3，如果CrO3浓度大于0.5g/L，还原要求pH=1，还原反应后要求pH保持在3左右；

（3）还原剂用量与Cr6+浓度和还原剂种类有关；；电镀废水在通常的Cr6+的浓度范围内，还原剂理论用量（重量比）六价铬为1时，亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、焦亚硫酸钠分别为4、4、3。投量不宜过大，否则既浪费药剂，又能生成[Cr2（OH）2SO3]2-，沉淀不下来；

（4）还原反应时间约30min；

（5）氢氧化铬沉淀pH值控制在7～8范围内；

（6）沉淀剂可用NaOH、石灰、碳酸钠，根据实际情况选用。一般常用20%浓度的NaOH。

3.硫酸亚铁还原法

硫酸亚铁还原法处理含铬废水是一种成熟的方法。由于药剂来源容易，若用钢铁酸洗废液的硫酸亚铁时，成本较低，除铬效果也较好，至今有些小企业还在采用。

在硫酸亚铁中主要是亚铁离子起还原作用。在酸性条件下，pH=2～3，此时废水中六价铬主要以重铬酸根离子形式存在。其还原反应为：

用硫酸亚铁还原六价铬，最终废水中同时有Cr3+和Fe3+，所以中和沉淀时Cr3+和Fe3+一起沉淀，沉淀的污泥是铬氢氧化物和铁氢氧化物的混合物。若用石灰乳进行中和沉淀，污泥中还有CaSO4沉淀：

此法又称为硫酸亚铁石灰法。生成的污泥量比亚硫酸盐还原法大3倍以上，基本上没有回收利用价值，需要妥善处理，以防止二次污染，这是本法的最大缺点。

硫酸亚铁石灰法的主要工艺设计参数为：

（1）废水六价铬浓度50～100mg/L；

（2）还原时废水pH=1～3；

（3）还原剂用量Cr6+：FeSO4·7H2O=1：25～30；

（4）反应时间不小于30min；

（5）中和沉淀pH=7～9。

4.水合肼还原法

水合肼N2H4·H2O在中性或微碱性条件下，能迅速地还原六价铬并生成氢氧化铬沉淀，反应为：

这种方法可处理镀铬生产线第二回收槽带出的含铬废水，也可处理铬酸盐钝化工艺中产生的含铬漂洗水。