钡盐法处理六价铬电镀废水及最优工艺参数研究

张 亚 娟

（黔西南民族职业技术学院， 贵州 兴义 562400）

钡盐法处理六价铬电镀废水及最优工艺参数研究

张 亚 娟

（黔西南民族职业技术学院， 贵州 兴义 562400）

使用钡盐法对铬废水处理，对pH值在废水中的初值、反映温度计量结果、重铬酸钾的浓度等，在回收六价铬的影响效果进行了分析。对废水中的六价铬使用了源自吸收的分光光度法回收。经过处理后，废水中的pH为8～9的时候，六价铬的回收在9%。废水中的六价铬随着其浓度不断上升增加。超过10 ℃的时候，六价铬的反应没有非常大的影响，但是当温度降低到10 ℃以下的时候，回收率就逐步下降了。经过处理之后，六价铬的浓度达到了0.276 7 mg/L, 达到了相关规定的标准。

钡盐法；处理六价铬；电镀废水

六价铬和三价铬是废水中的主要成分。三价铬的主要作用是在动物和人体内，来实现脂肪和糖的新陈代谢，是一种人体所需的微量元素［1］。但是，六价铬的毒性相对于三价铬来说，是其的1 000倍之多。六价铬是一种致癌的物质，会导致肺脏的损伤，严重情况下会致癌。总的来说，引起中毒的主要是六价铬。使用钡盐法对废水进行处理，也就是在含铬废水中，使用一定量氯化钡，最后生成不易溶的铬酸钡沉淀，最后把铬酸钡回收。

1 钡盐法对六价铬处理的机理

钡盐法在处理含铬废水和还原沉淀法对含格废水处理的原理不同。主要采用溶度积在废水中的不同，来实现固液的分离。使用碳酸钡和废水中的铬酸开展置换，形成溶度积比较碳酸钡更小的物质铬酸钡。于是废水中六价铬被处理了。废水中剩余的锁离子可以使用石赍对其进行去除。再次生成溶度积相对更小的硫酸钡。钡盐法处理六价铬有着许多的有限，操作上工艺简单，并且对车间排水要求不高。污泥量比较小，处理后的出水水质较清。但是因为钡盐货源有限的限制，生成沉淀物因为极细多以不容易分离。此外，络酸钡污泥中的二次污染使得该法推广受限（表1）。

表1 废水处理前后的 pHTable 1 pH of the wastewater before and after treatment

2 实验部分

2.1 试剂和仪器

自制二次蒸馏水、浓盐酸（都是分析纯）、氢氧化钠、二水氯化钡、重铬酸钾。原子吸收分光光度计生产商和型号是日立 Z-2300 塞曼。FA2004C电子天秤；pHS-SBpH 计; Hh 是恒温的水浴锅。JJ-1型号的大功率电动搅拌器。

2.2 实验的方程原理

采用钡盐法处理铬废水原理的方程式:

其中BaCrO4是一种难溶盐。六价铬Cr( VI) 一共有两种存在的方式。CrO72-都比较易于溶于水中。CrO42-难于溶于水中。这两种例子在偏碱性的溶液里，进行可逆反应的时候，主要是CrO42-形式存在，在偏酸性的溶液里的时候，主要是CrO72-存在。这就要求在进行钡盐法处理废水的时候，不要将pH值控制的太低（表2）。

表2 重铬酸甲浓度的影响Table 2 Influence of dichromate concentration

2.3 实验操作

实验中将重铬酸钾溶液进行模拟含铬废水，放置于500 mL 锥形瓶里，同时加进 250 mL，使用NaOH 和盐酸进行调节溶液的pH值[1]。最后把锥形放置在水浴锅里，加热到要求的温度。再次加入氯化钡，不断进行搅拌后反应，最后把溶液过滤，使用原子吸收分光的光度，来法测定滤液里的六价铬实际浓度。

2.4 结果分析

Cr6+最高可以排放的浓度是0.5 mg/L。依照GB/T 15555.6—1995 规定的方法，进行绘制测定Cr6+曲线，其线性方程是：

3 结果讨论

3.1 pH 值的影响

实验中反应温度是30 ℃，实验中的计量比是1∶1的时候， pH 对废水中六价铬的回收率出现了最大的影响。处理前后废水 pH 变化的具体值见表1。在初始 pH小于 9的时候， 六价铬回收伴随 pH增加进而出现增加[2]，pH值的大小为8或9的 时候，六价铬回收情况是 95.36% 以及95.79%。在当 pH大于 9 的时候，伴随 pH 上升，六价铬回收率上升。

3.2 重铬酸钾浓度的影响

当反应温度是30 ℃的时候，溶液的初始pH 是 9。计量比是1∶1。观察重铬酸钾的浓度，在对六价铬回收中的影响如表2。伴随重铬酸钾浓度提高，六价铬的回收变化并不明显[3]。重铬酸钾浓度从 100 mg/L提高到200 mg/L，处理后的废水六价铬浓度上升，这个过程很缓慢。但是重铬酸钾的浓度从 200 mg/L提高到 400 mg/L 时，废水中六价铬浓度上升加快，实验中，从2.568 8 mg/L增加到 9.624 2 mg/L。

3.3 温度的影响

实验中，伴随计量比从 1∶1 增加到1.2∶1的时候，六价铬浓度从1.448 5 mg/L 下降到0.067 48 mg/L。废水中六价铬浓度是0.276 7 mg/L，比国家在含铬污水的值要低。规定中六价铬可以最高浓度是0.5 mg / L，并且反应率是 99.22% ，几乎到 100%。计量比如果继续提高1.2∶1，六价铬浓度将会继续降低，但是反应率提高较少[4]。此外，氯化钡的使用量也提高了。导致了含铬废水处理在成本上的提高。

3.4 计量比的影响

当溶液的初始 pH 等于9的时候，反应温度是30 ℃，并且重铬酸钾量为100 mg/L时，回收效果最好。钡离子是一种特殊的重金属离子，在废水中浓度不能太高。所以，使用钡盐法对含铬废水处理的时候，计量比是1.1∶1时，余下的六价铬浓度就不高于0.5 mg/L了。

4 结 语

总的来说，钡盐法处理六价铬的电镀废水不但操作上比较简单，并且管理比较方便、处理的总体成本低。钡盐处理六价铬成为了国内外在处理含铬废水中常用方法[5]。当前，环境标准不断提高,治理效果不容易达到排放的相关要求。所以，还原沉淀法的主要应用领域是，高浓度并且不需资源回收部门。只有在不同条件下与其他的技术联合使用，可以实现深度处理。

［1］Li Yan，Xu Xijin，Liu Junxiao，et al． The hazard of chromi-u m exposure to neonates in Guiyu of China［J］．Science of the To tal Environment，2011，403( 1 /2 /3) : 99-104．

［2］董豪杰． 重铬酸钾对人肺上皮细胞 hOGG1 及 hMTH1基因表达的影响［D］． 郑州: 劳动卫生与环境卫生学院，2012．

［3］Mitchell D Cohen，Biserka Kargacin，Catherine B Klein，et al．M echanisms of chromium carcinogenicity and toxicity［J］．Critical R eviews in Toxicology，2009，23( 3) : 255-281．

［4］史黎薇． 铬化合物对健康影响的研究进展［J］． 卫生研究，2013，32( 4) : 410-412.

［5］石玉敏，苏丹，常春芝． 铬渣堆存现状及干法解毒工程技术［J］．四川大学学报: 自然科学版，2010，46( 1) :189-194．

Treatment of Hexavalent Chromium Electroplating Wastewater by Barium Salt and Optimization of Process Parameters

ZHANG Ya-juan
（Southwest Guizhou Vocational and Technical College，Guizhou Xingyi 113001，China）

In treatment of chromium wastewater by barium salt, effects of initial pH value, temperature and potassium dichromate concentration on recovery of hexavalent chromium were analyzed. Hexavalent chromium content was determined by absorption spectrophotometry. After treatment, wastewater pH was 8～9, hexavalent chromium recovery was 9%. Hexavalent chromium in wastewater increased with increasing of its concentration. When the temperature was over 10 ℃,it had few effect on the recovery of hexavalent chromium, but when the temperature was below 10 ℃, the recovery rate gradually declined. After treatment, the concentration of hexavalent chromium reached 0.2767 mg/L, which could reach the related standards.

Barium salt method; Treatment of hexavalent chromium; Electroplating wastewater

X 703

A

1671-0460（2015）01-0055-02

2014-08-19

张亚娟（1982-），女，陕西西安人，硕士，讲师，研究方向：主要从事水处理研究与教学工作。