ZGA451离子交换法处理含铬废水
使用说明书
一、简介
***、铬酸酐等铬盐类产品是广泛应用于电镀、颜料、制革、医药、冶金及化工等行业的重要化工原料。在国民经济建设中占有十分重要的地位。但是在生产铬盐产品的过程中，产生的大量含铬废水，如不妥善处理，任意排放，将会污染江河水源及环境。当水中六价铬的到一定程度时，对人类、畜牧、鱼类、农作物等均***。因此，消除含铬废水的污染，对保护环境，造福人民，发展经济和实现四个现代化都具有很大的意义。
目前，国内外对含铬废水的处理，一般采用的方法有***亚铁—石灰法、钡盐法、***法，亚***钠法，电解法和离子交换法等。其中除离子交换法外，均要产生大量含有三价铬的污水（三价铬也是***物质）。既难于处理，且对铬的资源不能进行回收和利用。采用大孔型ZGA451弱碱性阴离子交换树脂处理含铬废水，对水中铬酸根离子有较高的交换吸附容量，对环境无二次污染，不仅处理的水质较好，符合***排放标准，而且还能回收利用大量铬的化合物。
ZGA451与普通凝胶型阴离子交换树脂相比，具有更强的抗污染能力和更广泛的适应性。机械强度好，有弹性，不易被具有氧化性的离子所***，也不易因膨胀收缩而***结构，网孔不容易受有机物污染和容易吸附与再生容易等优点。
二、ZGA451弱碱性阴离子交换树脂性能指标
指标名称 | 指标 |
外观 | 乳白色不透明球状颗粒 |
功能基团 | -N(CH3)2·H2O |
出厂型式 | 游离胺型 |
含水量 % | 48～58 |
质量全交换容量 mmol/g(干) | ≥4.80 |
体积全交换容量 mmol/ml | ≥1.4 |
铬酸根(CrO3)吸附容量 g/L-R | ≥70.0 |
湿真密度 g/ml | 1.03～1.06 |
湿视密度 g/ml | 0.65～0.72 |
渗磨圆球率 % | ≥90 |
范围粒度 % | 常规型(0.315～1.25mm) ≥95 |
温度 ℃ | 60 |
PH值 | 0～4 |
膨胀率 % | ≤20 |
三、基本原理
离子交换法处理含铬废水，是利用离子交换树脂的活性基团的交换作用吸附废水中的铬酸根(CrO42-)和重铬酸根(Cr2O72-)离子，去除***的Cr6+离子，待树脂吸附饱和后，用***和氯化钠组成的再生剂进行再生，以达到回收铬化合物的目的。由于CrO42-和Cr2O72-都是强氧化剂，故我厂选用的是***化性能强、交换容量较高的ZGA451大孔弱碱性叔胺型阴离子交换树脂。
在处理过程中，先将树脂转成氯型可获得较高的交换容量，氯型阴树脂的工作交换容量一般为900毫克当量/毫升，其反应方程式表示如下：
转型：R-OH + Cl- Û R- Cl + OH –
当含铬废水通入交换柱时，氯型阴树脂对重铬酸根和铬酸根离子进行吸附，其反应方程式为：
运行：2R-Cl + Cr2O72- Û R2- Cr2O7 + 2Cl –
当树脂达全饱和后（双阴柱串联法）用组成的再生剂进行再生处理，其反应方程式如下：
再生：R2- Cr2O7+ 2OH- Û 2R- OH + Cr2O72-
由此得到的洗脱液—铬酸钠溶液，可用于制备鞣革剂盐基性***铬。
再生后的树脂，经洗涤转型后重复吸附。
四、含铬废水在不同pH条件下铬离子的存在形态
当pH≥4时，废水中六价铬主要以Cr2O72-形式存在；
当pH为4~7时，废水中六价铬主要以Cr2O72-和CrO42-形式存在；
当pH≥7时，废水中六价铬主要以CrO42形式存在。
五、使用工艺参考
树脂层高 m | 1.5～3.0 |
设计反洗空间 % | 50～60 |
再生剂 | NaOH |
再生剂浓度 % | 8～10 |
再生剂用量 m3/m3-R | 4～8 |
再生接触时间 h | 2～4 |
淋洗流速 m/h | 5～15 |
转型剂 | H2SO4（HCl） |
转型剂浓度 % | 3~5% |
转型剂用量 m3/m3-R | ~2 |
转型接触时间 h | 1～2 |
淋洗流速 m/h | 5～15 |
淋洗终点 | pH为2~3 |
运行吸附流速 m/h | 5~15 |
运行温度 ℃ | 30～60 |
适用pH范围 | 2～4 |
六、工艺流程
（1）.树脂的去杂处理和转型
弱碱性阴离子交换树脂出厂产品为OH型，含有杂质，需要用酸、碱处理后方可使用。首先，，将新装入柱的树脂以流速缓缓通入盐酸（或***）溶液，直至流出水呈强酸性后，停止进酸，并浸泡24小时，以去除溶解于酸的杂质。然后用水洗涤至流出水的值达到5左右，再以的流速缓缓通入***溶液至流出液呈强碱性后停止进碱，并浸泡24小时，以去除溶解于碱的杂质。然后用水洗涤至流出液的值接近于7，***后以流速缓缓进入4%盐酸（或***）溶液进行转型至流出液呈强酸性后停止进酸。并浸泡24小时，以使树脂全部转成型。将转好型的树脂用水洗涤至洗出液的值达到5，以备吸附。
（2）.双床全饱和法的吸附，再生及转型
首先将全厂各车间排放的含铬废水集中，经过滤进行原水的预处理，初步去除原吕中的悬浮物和油污。然后进入调节池，调节值至4~5（调节时用空气搅拌），再行过滤，以进一步去除杂质。经过第二步去杂的废水以5~6流量泵入树脂已转成型的***根交换柱进行吸附，排出水中六价铬用比色分析法定时测定。当含 量达到时，应立即中联至第二根交换柱一起进行吸附，此时***根交换柱需再生处理，以再生树脂。为了使再生完全，在再生前先用水反冲数次，松动树脂，然后用2%组成的再生剂以的流速缓缓通过树脂层，直至排出液仅呈微***或经分析含时就可停止再生，并浸泡小时（一般需要用三倍于树脂体积的再生剂），获得铬酸钠溶液。（以***计），可用于制选盐基性***铬。树脂再用清水洗 涤至左右，然后以流速缓缓通入***溶液进行树脂的转型，至流出液呈强酸性后停止进酸，并浸泡24小时，使树脂全部转成型，将转好型的树脂用清水洗 涤至流出液的值达到5为止，此柱可备下次循环使用。