一、水质特性
含铬废水主要来源于电镀、钢铁冷轧、皮革鞣制、铬盐生产等工业过程。废水中铬主要以两种价态存在:六价铬(Cr⁶⁺)和三价铬(Cr³⁺)。六价铬毒性极强,具有致畸、致癌作用,是废水处理的重点关注对象;三价铬毒性相对较低,但其氢氧化物难溶于水,可通过沉淀去除。
含铬废水的水质波动较大,六价铬浓度可从低浓度漂洗水的数十毫克/升到高浓度废水的数千毫克/升不等。此外,废水中常同时含有其他重金属离子(如铜、镍、锌等)及酸碱物质,水质成分复杂。
二、主流处理工艺
含铬废水处理工艺路线可分为“解毒转化”与“资源回收”两大类。目前应用最为广泛的是化学还原沉淀法,其基本原理是在酸性条件下利用还原剂将六价铬还原为三价铬,再调节pH值使三价铬以氢氧化铬沉淀形式去除。
(一)还原反应
六价铬的还原需在酸性条件下进行,通常将废水pH值调节至2~3。常用还原剂包括焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁等。反应过程中通过ORP(氧化还原电位)仪和pH计实时监控,自动控制加药量。当ORP差值小于15mV时,可判断还原反应达到终点。
(二)中和沉淀
还原后的三价铬在pH8~9条件下生成氢氧化铬沉淀而被去除。实际工程中通常采用两级还原+两级中和的工艺组合,以确保处理效果的稳定性。
(三)固液分离与深度处理
沉淀后的废水经斜管沉淀池或气浮设施进行固液分离。为进一步提高出水水质,后续常增设活性炭过滤或离子交换系统。对于高要求场合,还可采用膜分离技术(超滤、反渗透等)实现深度处理与回用。
三、系统组成与运行
典型的含铬废水处理系统通常由以下单元依次串联组成:调节池(均衡水质水量)→pH调整池(调酸至2~3)→还原反应池(投加还原剂,控制ORP)→中和池(调碱至8~9)→混凝絮凝池→沉淀池→深度处理单元(过滤/离子交换/膜系统)→清水池。系统配备pH自动控制仪、ORP监控仪及在线检测仪表,实现自动化运行。
对于水量较小的场合(≤40m³/d),可采用间歇式处理工艺;水量较大时则采用连续式处理。高浓度含铬废水与低浓度废水宜分开收集处理。处理过程中产生的含铬污泥属于危险废物,须按国家相关规定进行专门处置。