7.1 含铬废水
7.1.1 电解法处理含铬废水时,六价铬离子浓度不宜大于100mg/L,pH值宜为4.0~6.5。
7.1.2 电解法处理含铬废水宜采用连续式,且可采用图7.1.2的基本工艺流程。
图7.1.2 电解法处理含铬废水的基本工艺流程
7.1.3 电解槽宜采用竖流式双极性电极,并应对槽体、电极板框等采取防腐和绝缘措施;电解槽和电源设备应可靠接地。
7.1.4 极板的材料可采用普通碳素钢钢板,其厚度宜为3mm~5mm,极板间净距可为5mm~10mm。
7.1.5 还原1g六价铬离子的铁极板消耗量可按4g~5g计算。
7.1.6 电解槽的电极电路应设置电流换向装置。
7.1.7 电解槽应按废水设计流量和废水中六价铬浓度选择,亦可按本规范附录C的规定设计。
7.1.8 用纯水作漂洗水的含铬废水,宜在废水进入电解槽前投加氯化钠,投入量宜为0.5g/L。
7.1.9 电解槽电能消耗值,当含六价铬浓度小于50mg/L时,处理每立方米废水应小于1.1kW·h;当含六价铬浓度在50mg/L~100mg/L时,处理每立方米废水应控制在1.1kW·h~2.5kW·h。
7.1.0 电解槽采用的最高直流电压,应符合现行国家标准《特低电压(ELV)限值》GB/T 3805中有关直流(无波纹)的稳态电压限值的规定。
7.1.11 电解槽的整流器选用时,应在计算的总电流和总电压值基础上增加30%~50%的备用量。
7.1.12 电解法处理含铬废水应设置固液分离装置,当采用沉淀池作为固液分离装置时,应符合下列规定:
1 沉淀前废水的pH值宜为7~9。
2 污泥体积可按处理废水体积的5%~10%计算。
7.1.13 当废水中六价铬离子浓度为100mg/L时,处理每立方米废水所产生的污泥干重可按1kg计算。
7.1.1 根据国外资料和国内一些单位的使用情况,用电解法处理高浓度废水时,铁极板的消耗增加,铁阳极表面易纯化,所需的电解历时延长,电能消耗剧增。国内一些单位试验或生产测试的废水浓度与单位电能消耗值见表10。
表10 废水浓度与电能消耗关系
从表10的数据来看,虽然还原1g六价铬的电耗并不随废水浓度的增加而增加,然而处理每立方米废水的电能消耗却随废水浓度的增加而明显增加。因而使用电解法处理高浓度的含铬废水的经济性较差。
国外资料认为:电解法适用于处理六价铬浓度低于100mg/L的废水。
综合上述资料,用电解法处理含铬废水的浓度宜低于100mg/L较为经济。
pH值保持微酸性对电解处理的效果是有利的。若pH值偏高,则电解出来的Fe2+和Cr6+的还原作用削弱,除铬效果也会受到影响,而且铁电极长期在pH大于7的环境中工作,容易造成钝化,降低电流效率。
7.1.3 对于电解槽的水流形式,国内使用的有回流式、翻腾式、竖流式等。由于竖流式电解槽与其他形式相比具有排泥方便等优点,现已逐步得到推广。因此,本条文推荐了竖流式电解槽。
7.1.4 极板厚度的确定要考虑制作安装方便,有一定的刚度,又不至于过分笨重,因此,条文规定一般采用3mm~5mm。
极距的确定,前苏联资料采用极距5mm~10mm,日本资料采用极距10mm。减小极间距离能降低极间电阻,减少电能消耗,并可以不加氯化钠,故本条规定极距可采用5mm~10mm。
7.1.5 还原1g六价铬的铁极板消耗量主要与电解历时、废水pH值、盐类浓度和阳极电位有关。根据国内设备的运行情况,当废水含六价铬浓度为50mg/L左右、pH值为3~6时,铁极板消耗量为4.0g~4.5g,但据国外资料介绍,当最佳pH值为3~5,六价铬浓度为50mg/L~100mg/L时,铁极板消耗量为2.0g~2.5g(低于理论计算值)。
铁极板的消耗量还与实际操作条件有关:如电解时所采用的电流密度过高、电解历时太短,则铁极板消耗量增加。又如当电解槽停止运转时,槽中水放空后未浸泡清水,导致铁极板氧化,也会增加消耗量。故本条规定为4g~5go
7.1.6 电流换向除了能减少阳极钝化外,还可使阴、阳极板均匀消耗。试验表明以每隔15mm为宜,也有的采用每隔30min~60min手动或自动换向一次。
7.1.8 电解除铬时,投加氯化钠能增加水的导电率,降低电压,减少电能消耗,并利用氯化钠中的氯离子活化铁阳极,减少钝化。
7.1.9 由于电解设备一般为商品供应,故规定电能消耗指标以限制选用低效率的产品。
7.1.12 完全沉淀后,污泥体积与污泥含水率、废水浓度等因素有关。当废水含六价铬浓度为50mg/L~100mg/L,污泥含水率在99%以上,实测污泥体积占废水量的百分数为5%~8%,故本条规定为5%~10%。
7.1.13 根据试验资料,经电解处理后所产生的氢氧化物沉渣量,当含铬废水浓度为50mg/L时,废水的干污泥量约为0.5kg/m3。