含鉻廢水產(chǎn)生于電鍍、漂染、染料制造等行業(yè)，由于廢水中所含有的Cr6+使其對人體存在致癌、致畸、致突變的危害而備受關(guān)注。目前工業(yè)上常用的處理方法是向含鉻廢水中投加無機鹽(如FeSO4、NaSO3等)進行還原，利用Cr6+的氧化性，將毒性較大的Cr6+還原為毒性較小的Cr3+，再加入堿生成Cr(OH)3沉淀，該方法存在的問題有產(chǎn)渣量大、沉淀產(chǎn)物難處理、鉻資源浪費等。

　　本文通過對含鉻廢水的綜合分析，利用H2O2氧化、預(yù)沉等處理，輔以醋酸鉛等化工原料制備鉻黃，實現(xiàn)含鉻廢水的無害化及資源化，進而為含鉻廢水的工業(yè)化處理提供一定的理論及實驗數(shù)據(jù)。

　　1、實驗部分

　　1.1 實驗用水

　　實驗用含鉻廢水取自河南省鄭州市某危險廢物處置企業(yè)重金屬廢液原液池，來源為鄭州市某機械加工廠電鍍車間。經(jīng)檢測，Cr6+濃度為23811mg/l、總鉻濃度為40524mg/l、總鎳為57mg/l、總鉛為13mg/l、pH=2.7。

　　1.2 實驗試劑、儀器及檢測方法

　　H2O2(30%)、NaOH、Pb(CH3COO)2·3H2O、醋酸均為分析純;

　　水樣的pH檢測采用PHS-3E型pH計測定;Cr6+分析采用721型分光光度計測定;

　　總鉻測定選用TAS-986型火焰原子吸收分光光度計測定;

　　101-4A型鼓風干燥箱;HH型水浴鍋;CL-4A磁力攪拌機等。

　從式(1)可以看出，在堿性環(huán)境下，含鉻廢水中的Cr6+主要以Cr42-形式存在;而隨著H2O2的加入，H2O2能夠?qū)U液中的的Cr3+氧化成為Cr6+，從而實現(xiàn)了反應(yīng)體系內(nèi)鉻元素化合價的一致。在一定條件下，隨著H2O2的量不斷增大，H2O2的氧化指數(shù)不斷tigao。

　　同時，從表2可以看出，隨著反應(yīng)溫度的不斷tigao，H2O2的氧化指數(shù)不斷tigao，原因可能是溫度的升高增大了離子傳質(zhì)的速度。但溫度過高又不利于反應(yīng)的進行，故選擇反應(yīng)溫度為55℃。

　　另外，從表2及式(2)可以看出，隨著pH的不斷升高，H2O2的氧化指數(shù)不斷tisheng，體系內(nèi)Cr6+的濃度不斷tigao，但當反應(yīng)體系的pH過高時，雙氧水的氧化指數(shù)呈現(xiàn)出降低的趨勢，可能由于雙氧水在堿性條件下不穩(wěn)定，分解速率加快，故選擇pH=10。

　　設(shè)定該反應(yīng)下的優(yōu)條件進行H2O2氧化實驗，H2O2投加量10ml/100ml、pH=10、反應(yīng)溫度55℃。

　　2.2 制備鉻黃實驗

　　2.2.1 鉻黃制備及檢測

　　量取100ml經(jīng)處理后的含鉻廢水置于水浴鍋內(nèi)的燒杯中，向其中緩慢加入足量醋酸鉛溶液，設(shè)定反應(yīng)溫度為55℃，滴加醋酸溶液使體系pH=4，充分反應(yīng)后過濾。取濾渣置于烘箱內(nèi)進行烘干處理。

　　國家在治理環(huán)境污染方面投入大量的資金以及人力，其中市政污水處理作為其中重要環(huán)節(jié)，需要tisheng排放標準，即從之前的一級B逐漸tisheng至一級A，因此，需要對污水進行深度處理。常見的處理工藝有：轉(zhuǎn)盤過濾器、MBR、濾布濾池、深床反硝化濾池以及連續(xù)的流砂過濾等，這些不同的處理工藝具有自己的獨特性，同時在實際運用方面，也有各自適合的環(huán)境。如MBR技術(shù)處理所取得的效果非常好，同時出水比較穩(wěn)定，然而采用此工藝，需要大量的成本投入，而且運行的成本比較高;再如轉(zhuǎn)盤過濾器以及濾布濾池，在實際運用方面所需要的成本比較低，而且后期的維護工作非常簡單，其具有的缺點就是水質(zhì)難以保障，即水質(zhì)易疏導(dǎo)水量波動而產(chǎn)生其他方面的影響。在本文中，分析深床反硝化濾池的工藝運用情況，同時根據(jù)實際運用情況而做出合理分析。

　　1、分析深床反硝化率池的機理

　　目前，市政污水的處理過程中主要采用的是深床反硝化濾池的工藝，其中的重力流濾池十分重要，能夠通過同步完成3種不同的功能，種是懸浮物(ss)過濾的能力;第二種是總磷(即TP中所包括的除磷能力);第三種是總氮(TN)中生物反硝化以及脫氮的能力。

　　1.1 分析過濾機理

　　在目前深度處理市政污水中，深床濾池主要是通過粗石英砂進行濾料，同時濾池運行中出現(xiàn)3個不同的過程，即截留、吸附以及脫附。

　　(1)分析截留的機理

　　截留運用方面存在兩種不同的基本類型，是機械過濾，第二種是濾料上沉積，其中機械過濾主要通過截留其中大于污水中所存在的濾料或者是通過已沉積顆粒物所形成濾料保持篩孔中具體顆粒不會隨著污水流出;其中濾料篩孔較小的情況，可以較好地tisheng污水處理的效果。而濾料上沉積的情況則主要針對的是懸浮顆粒物而言，其會隨著污水而流動，有的可能會穿過濾料，難以被截留，此外，還和粒徑、孔徑大小有密切關(guān)系。

　　(2)分析吸附的機理

　　深度處理污水過程中，顆粒物通過濾料的表面進行吸附，此時通過濾速就可以進一步加強，主要是由于物理作用，如內(nèi)聚力或者是擠壓等方式進行吸附，從而可以有效凈化污水能力。

　　(3}分析脫附的機理

　　在處理污水中，對于已沉積顆粒物而言，其會出現(xiàn)包裹濾料表面的情況，此時所發(fā)生的間隙就會變小，但是隨著流速逐漸升高，此時的濾層阻力也會隨之升高。因此，被截留沉積物則難以脫附，此時就會導(dǎo)致其濾料處于深層，當濾層失效前，濾池需要反復(fù)進行沖洗，進而促進濾層恢復(fù)過濾的性能。此外，深床濾池中還配有其他的處理系統(tǒng)，即反沖洗配水以及配氣的系統(tǒng)，其中存在二次配水的系統(tǒng)中，其中的孔口分布十分密集，通過反復(fù)沖洗可以tisheng效率，進而促進濾池有效運行，同時減少濾池中反沖洗所需要的費用。

　　1.2 分析反硝化中的脫氦機理

　　在處理污水過程中，深床濾池中的濾料層可以接受缺氧環(huán)境進行運行，而且濾料表面還存在大量生物菌群，通過二級生化的方式進行處理，然后其出水可以借助于重力作用促進水流可以順利通過，但是針對污水中出現(xiàn)其他的化學(xué)成分，例如硝酸鹽或者是亞硝酸鹽，極有可能會吸附在濾料載體中，此時生物膜就可以及時吸附，進而將這些化學(xué)物質(zhì)還原為N2，這就可以在污水中進行釋放，達到tisheng反硝化脫氮的效果，對于顆粒濾料而言，則可以通過截留懸浮物而有效凈化。由于反硝化菌屬于一類化能中的異氧，同時還兼有缺氧型的微生物，具體反應(yīng)方面是處于缺氧條件下，在實際的反應(yīng)方面，反硝化菌可以有效還原硝基氮，同時可以將其有機物，例如甲醇就可以作為一種電子供體，對污水廠中三級處理工藝而言，反硝化濾池中所包括碳源(BOD)的量就比較低，進而可以充分保障生物菌群具有良好的活性。在污水處理過程中，濾池作為重要的一個環(huán)節(jié)，在碳源的投加過量情況下，此時污水廠就會出現(xiàn)BOD超標的問題。針對反硝化濾池中所出現(xiàn)的投加機制，其中屬于其特有的信號為：進水liuliang、溶解氧濃度、出水硝基氮的濃度以及進水硝基氮的濃度信號，可以幫助人們jingque掌握碳源投加量的情況，進而可以實現(xiàn)節(jié)能以及經(jīng)濟控制的目標。

　　1.3 分析碳源投加實施控制的系統(tǒng)

　　由于碳源jingque度直接對反硝化中的濾池所具有的脫氮情況以及運用費用都有直接影響，因此，在處理過程中就需要嚴格控制碳源投加量。如遇到高跌水的情況會導(dǎo)致其進水DO升高，而且反硝化反應(yīng)過程中，整個環(huán)境都屬于缺氧的情況，進而DO含量也會帶來影響，即反硝化的效果以及甲醇消耗情況。在碳源投加前后，工作人員需要反復(fù)進行投加控制，即從控制該系統(tǒng)中的進水溶解的氧濃度、進水liuliang以及進水硝基氮的濃度等。濾料中存在的N2或者是DO的累積情況，此時會導(dǎo)致濾池中的水頭損失逐漸增加，此時就可以通過單獨的水進行反沖，進而可以釋放出對應(yīng)的氣體。

　　1.4 通過化學(xué)方式進行除磷原理分析

　　針對污水中的化學(xué)除磷主要運用的是“微絮凝過濾”方式進行處理，然后通過加強對污水中實施投加無機的金屬鹽藥劑或者是污水中具有溶解性的鹽類進行處理，可以更好地形成具有溶解作用的物質(zhì)，進而可以tisheng過濾處理的能力。通過此方式主要通過懸浮物方式而有效除去磷。