钡盐沉淀法处理六价铬电镀废水

2.3钡盐加入量对六价铬去除效果的影响

由于六价铬电镀废水中存在SO42-、PO34-和部分游离的有机酸根等杂质离子，易与钡离子反应产生沉淀而消耗加入的二水氯化钡，需确定二水氯化钡的最佳用量。在含铬原水预调pH=8及双氧水破氰后，研究了二水氯化钡加入量对废水中六价铬去除效果的影响，结果见图3。

由图3可知，钡盐加入量的改变对铜和镍的去除率影响不大，铜的去除率最高可达98.4%，镍的最高去除率为51.1%，与表2相比，双氧水破氰后铜和镍的去除率均有不同程度下降。

随钡盐加入量增大，上清液的总铬和六价铬的去除率增大，钡盐加入量为理论加入量的2.4倍时，六价铬和总铬的去除率分别为100%和99.9%，出水总铬含量约为0.4mg/L。由此可见，六价铬电镀废水中消耗钡离子的杂质多，使钡盐沉淀法处理该1t含铬原水时二水氯化钡的药剂成本约为13.00元，而传统化学还原法处理1t铬原水时焦亚硫酸钠的药剂成本仅为3.00元，说明钡盐沉淀法的药剂成本较高，约为传统化学还原法的4倍。

2.4硫酸加入量对铬酸钡转化效果的影响

BaSO4和BaCrO4在25°C下的溶度积分别为1.08×10−10和1.17×10−10，两者较接近，因此在SO24-过量且反应时间较长的条件下，铬酸钡沉淀才有可能向硫酸钡沉淀转化。Cr(VI)回收率RCr(VI)按下式计算：

式中，ρ1──含铬原水中Cr(VI)的质量浓度(mg/L);

V1──含铬原水的体积(L);

ρ2──经钡盐处理后上清液中Cr(VI)的质量浓度(mg/L);

V2──经钡盐处理后上清液的体积(L);ρ3──加入硫酸后固固转化反应后上清液中

Cr(VI)的质量浓度(mg/L);

V3──加入硫酸后固固转化反应后上清液的体积(L)。

按照先前得出的最优工艺参数，即含铬原水预调pH=8，双氧水破氰，2.4倍理论值的二水氯化钡加入量，向处理后所得铬酸钡沉淀中加入不同量的98%浓硫酸，磁力搅拌10h，研究铬酸钡沉淀向铬酸转化的效果，结果见表3。

加入量增大，六价铬的转化回收率增加。当硫酸由0.225mol/L增大至0.450mol/L时，六价铬的转化回收率明显增大;从0.450mol/L增大至0.675mol/L时，六价铬的转化回收率增加得不明显。由此可以看出，沉淀中的六价铬转化回收率不高，分析原因是反应过程中生成的硫酸钡覆盖于铬酸钡表面，阻滞了本就较难进行的固固转化反应进程。

传统化学还原法处理每吨该电镀园区的污水处理厂铬调节池内的含铬原水将产生以毒性较小的氢氧化铬为主的铬泥约3kg(干基)，该铬泥可掺烧成砖进行无害化处置。而钡盐沉淀法处理等量含铬废水时，由于铬酸钡转化为无毒硫酸钡的过程不彻底，将产生含有Cr(VI)的混合污泥约4kg(干基)，毒性较大，可借鉴铬渣解毒无害化技术进行安全处置。2种工艺所得的含铬固废均属涉重金属危险工业固体废弃物，需交由具备相应危废处置资质的单位进行处置。

3结论

(1)钡盐沉淀法处理工艺需对含铬废水进行预调pH和破氰。pH=8为最适宜的预调pH，可避免生成的BaCrO4重新溶解，减少预沉污泥量和提高预沉污泥的金属品位，以便出售。选择双氧水破氰不仅可提高铜、镍的去除率，而且有利于最终出水的达标排放。

(2)含总铬419mg/L的电镀铬废水经钡盐沉淀法处理后，最终出水的总铬含量为0.4mg/L，低于GB21900–2008《电镀污染物排放标准》表3要求的允许排放限值0.5mg/L。铬酸钡沉淀加入浓硫酸后磁力搅拌10h使其转化为铬酸回收，六价铬转化回收率最高可达65.3%。

(3)由于电镀工业园区内各电镀车间废水混流不清，铬水成分复杂和经济合理性等因素制约了钡盐沉淀法在电镀园区六价铬电镀废水处理的工业化应用。另外，由于混流不清的铬水中消耗钡盐的杂质过多，钡盐沉淀法处理六价铬电镀废水的药剂成本是传统化学还原法的数倍，并且铬酸钡沉淀中六价铬的转化回收率低，使含Cr(VI)混合污泥的危废安全处置成本高出以氢氧化铬形式存在为主的铬泥约25%。因此建议钡盐沉淀法应用于专业镀铬厂或铬水严格分质排放的电镀园区。

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