皮革复鞣废水总铬去除的试验研究

高新磊1，2,孙雪莹2,韩海洲3,刘士科3,谢小峰3,郑玉祥3

摘要：  文章对某皮革复鞣废水进行了直接加碱沉淀和投加不同药剂后沉淀的试验研究，发现投加氯化钙、氯化镁沉淀以及投加次氯酸钠、双氧水等氧化剂破络的方式均达不到良好效果，最终选择过铁屑以及投加废酸的方式使得出水总铬达标，同时废酸也达到了以废制废的目的，节约了成本，为该废水的处理提供了一条有效的途径。

关键词：皮革废水，复鞣，废酸，总铬

某皮革厂复鞣工段生产排放的废水中污染物较多，外观呈灰黑色，COD5070mg/L，pH6~7，总铬80mg/L，废水经预处理后总铬达标排往生化系统进行进一步处理。废水中总铬不易达标，主要为三价铬及三价铬的络合物，若直接排往生化系统，会对系统有较大冲击，本试验以该废水为研究对像，通过投加沉淀剂、氧化剂、破络剂等药剂进行试验研究，发现废酸具有良好的破络性，可使废水总铬达标，且可达到以废制废的目的，为工程设计提供了方法和参数支持。

1实验水质及仪器设备

1.1废水基本水质

废水水质见表1

表1 废水水质

pH	COD/（mg/L）	总铬/（mg/L）	颜色
6~7	5070	80	灰黑色

1.2主要试剂

七水合硫酸亚铁（AR）、双氧水（AR，30%）、硫酸（AR，酸稀释后使用）、氢氧化钠（AR，配成溶液后使用）、氧化钙（AR）、聚合硫酸铁（11%）、氯化钙（AR）、氧化镁（AR）、次氯酸钠（AR，有效氯10%）、铁屑（取自某加工厂废铁屑）、废酸（取自某废酸排放厂）

1.3检测方法及仪器

pH，广泛pH试纸；COD，5B-2F型COD快速测定仪（连华科技有限公司）；总铬：次溴酸铝法（哈希DR890分光光度计）。

2实验方法

取一定量废水，分别投加不同药剂，溶解后在磁力搅拌器上反应一定时间，反应结束后调碱至所需pH值，加PAM后静置沉淀，取上清液测总铬。

3实验结果与分析

3.1氢氧化钠调碱、氧化钙调碱及加聚铁的试验

试验结果见表2。

表2 加聚铁的试验

	pH	总铬（mg/L）
氢氧化钠	10~11	6
聚铁0.4%	8~9	4.5
聚铁0.4%	10~11	4

可以看出，直接调碱。投加聚铁以及改变最终出水pH值均不可使废水总铬达标，可能是络合态三价铬破除不完全。

3.2加氯化钙、氯化镁以及聚铁的复配实验

查阅资料得知，氯化钙及氯化镁可以在一定程度上提高总铬去除率，试验结果如表3、表4。

表3 加氯化钙的试验

聚铁	氯化钙	pH	总铬（mg/L）
0.2%	10g/L	11	4.5
0.4%	5 g/L	11	2.5
0.2%	5 g/L	11	3(加温)

表4 加氧化镁的试验

聚铁	氧化镁	pH	总铬（mg/L）
0.2%	5 g/L	11	5.5

可以看出，投加氯化钙、氧化镁以及与聚铁复配，均不可使总铬达标，且加药量也很大，在氯化钙投加试验中加温也没能使总铬达标，但比单独加聚铁效果稍好。

3.3加次氯酸钠、双氧水的试验

尝试用氧化剂能否破除络合态的三价铬，结果见表5~表6。

表5 加次氯酸钠

聚铁	次氯酸钠	pH	总铬（mg/L）
0.2%	10mL/L	11	7.5

表6 加双氧水

聚铁	双氧水	pH	总铬（mg/L）
0.2%	1mL/L	11	未检测

结果可知，氧化法不推荐，他可将三价铬氧化成六价铬，增大了污染程度，若要使用氧化法，需再后面再投加还原剂再沉淀，本次试验没有做后续的工作，因工序较复杂，现场不满足，且双氧水试验中发现有大量泡沫产生，不适合沉淀故未检测直接舍去。

3.4过铁屑试验

水中有较多络合态的三价铬存在，常规沉淀无法使其达标，考虑用过铁屑法破除络合态然后沉淀去除三价铬，并且用氧化钙调pH，结果如表7

表7 过铁屑的试验

过铁屑时间	过铁后加聚铁	过铁后调pH	总铬（mg/L）
15min	否	12	1.5
25min	否	10	1.5
40min	0.2%	10	1.25
30min	否	10	1.5

结果显示，过铁效果较好，且过铁后无需投加聚铁，使用氢氧化钠或石灰调碱均可，最终pH值在10左右即可达标。

3.5加废酸的试验

由于过铁屑较麻烦，且耗费铁，现场还需另加铁屑内电解设备，增加了投资，故考虑用废酸代替铁屑装置，看其处理效果。

有两个思路，用废酸调酸再过铁以及直接加废酸后调碱。

（1）用废酸调酸再过铁的试验：用废酸调pH至2~2.5，过铁反应20min，加氢氧化钠调pH至不同值，结果见表8

表8 加聚铁的试验

过铁屑时间	过铁后是否加热	过铁后调pH	总铬（mg/L）
20min	是	12	0
20min	否	10.5~11	0
20min	否	9~10	1.2

结果显示，效果很好，说明铁屑可以有效破除络合态的三价铬。

（2）直接加废酸的试验：由于前面验证了用废酸调酸过铁可行，故可以进行直接加废酸的试验（其中废酸投加量为体积分数），结果见表9：

表9 加聚铁的试验

投加废酸量	调pH	总铬（mg/L）
0.5%	10.5~11	2.8
1%	10.5~11	1.2
2%	10.5~11	0.8

结果发现效果很好，在投加量为1%时即可达标，上清液开始是无色，后随时间延长而变色至暗红色。

4实验结果与分析

从以上实验结果可以看出，利用废酸中的大量亚铁离子或初生态的铁离子可以有效的去除复鞣废水中的络合态三价铬，破络后加碱至pH10~11使三价铬沉淀，该法可有效去除水中总铬，使得最终出水总铬达标。

参考文献

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[4] 钟雅洁，王斌，李恩斯，等.制革业铬鞣废水的治理研究[J].环境科学与管理，2007,32（10）：100-104.