最早在上海电机厂就曾使用过通过电解法来处理含铬废水的处理设备。首先将各车间产生的含铬废水汇积在废水池中,将溶解的食盐水按比例投加到废水池中并用压缩空气不断搅拌使其混合均匀。然后用泵把废水抽到电解池进行电解处理,经过电解,废水变成了浑浊的水,通过重力自流到沉淀池使大部分沉淀物在沉淀池中沉积,而比较清洁的上层清水则通过砂滤池,经过砂层过滤,流到养鱼池,最终排入黄浦江。
膜处理法是利用离子交换膜,把液相中的铬离子交换到膜上,从而达到去除目的。膜分离法是一种新型隔膜分离技术,利用一种特殊的半透膜使溶液中的某些组分隔开,从而达到分离、纯化、浓缩的目的。它具有分离效率高、无相变、无二次污染、能耗低等优点,被誉为本世纪最具有应用前景的六大新技术之一。超滤膜技术是膜分离技术中的一种,它是以机械筛分原理为基础,以膜两侧压差(100KPa~100KPa)为驱动力的膜分离技术。它可分离液相中分子量大于500道尔顿、粒径大于2nm~20nm的颗粒。用超滤技术去除实验室废液中Cr6+,处理后的废液中Cr6+浓度符合国家一级污染物排放标准。用抗污染超滤膜(聚偏氟乙烯合金膜)、高压纳滤膜(聚芳香酰胺膜)处理含Cr6+的电镀废水的工艺流程为:首先进行预处理,加入Na2SO3,将Cr6+还原为Cr3+,然后将电镀废水的pH值调至碱性,使金属离子与OH-结合生成沉淀,再加入絮凝剂,从而形成絮凝沉淀,接着,使用抗污染膜超滤,最后通过高压纳滤。实验结果显示采用抗污染膜超滤—纳滤多级膜处理后的Cr6+去除率可达93.8%,回用率达到85%。与传统含铬废水处理技术相比,超滤膜技术具有高效、快捷、处理效果好等优点,但在运行过程中膜的堵塞、污染一直未得到良好的解决。
化学还原沉淀法则是使用还原性药剂,使正六价的铬转化为正三价,再加入碱性试剂使之形成Cr(OH)3从而去除。化学沉淀法处理效果好且稳定性强,铬元素的去除率可以保持在90%左右,当pH为3-5时,Fe2+还原Cr6+的还原率最高,当pH为9时,Cr3+几乎全部转化为沉淀。但是这只适用于处理小于200mg/L的含铬废水,不能广泛运用,且处理成本较高。
1.3磷元素的危害
磷的原子序数为15,其原子量为31,磷有三种同素异形体,分别为白磷、红磷、黑磷。磷在生物圈内的分布很广泛,地壳含量列前10位,在海水中浓度属第2类。广泛存在于动、植物组织中,也是人体含量较多的元素之一,稍次于钙排列为第六位。约占人体重的1%,成人体内约含有600-900g的磷。体内磷的85.7%集中于骨和牙,其余散在分布于全身各组织及体液中,其中一半存在于肌肉组织。它不但构成人体成分,且参与生命活动中非常重要的代谢过程,是机体很重要的一种元素。磷在食物中分布很广,无论动物性食物或食物性食物,在其细胞中,都含有丰富的磷,动物的乳汁中也含有磷,所以磷是与蛋白质并存的,瘦肉、蛋、奶、动物的肝、肾含量都很高,海带、紫菜、芝麻酱、花生、干豆类、坚果粗粮含磷也较丰富。但粮谷中的磷为植酸磷,不经过加工处理,吸收利用率低。小肠是磷的吸收部位,其中以十二指肠及空肠部位吸收最快,回肠较差。磷的吸收分为通过载体的主动吸收和扩散被动吸收两种机制。磷的代谢过程与钙相似,体内的磷平衡取决于体内和体外环境之间磷的交换。磷的主要排泄途径是经肾脏。未经肠道吸收的磷通过粪便排出排出,这部分平均约占机体每日摄磷量的30%,其余70%经由肾以可溶性磷酸盐形式排出,少量也可由汗液排出。在动植物的生长过程中,磷元素有着至关重要的作用。磷是核酸、细胞膜和骨骼的主要成分,高能磷酸在腺苷二磷酸(ADP)和腺苷三磷酸(ATP)之间可逆地转移,它是细胞内一切生化作用的能量。在工业中,磷元素也是不可或缺的。改革开放以来,中国工业极快发展,其中磷化工也取得了非凡的成绩。但是,磷元素的环境污染问题也逐渐出现并日趋严重。许多肥料制造厂、洗涤剂厂和金属冶炼厂等等会产生大量的含磷废水,这些废水在未经处理的情况下就排入了湖泊河流。由于磷的分解十分缓慢,水体中就会积累大量的磷,这会使水中的植物藻类迅速生长。由于藻类的生长,使水体中的溶解氧被大量消耗,且藻类覆盖在水体表面使得氧气很难进入水体,最终导致水体中的鱼类及其他生物缺氧而死,水体发臭。近几年来江苏无锡太湖、江西九江、昆明滇池等水体都出现了蓝藻爆发的现象。对于人体人来说磷过量也会导致一些危害。摄入过多的磷会影响人体钙的吸收与利用,对骨骼有不良作用。所以去除水中的磷对现在的环境问题有着重要意义。