于婉婷，侯 亮

（1.長(zhǎng)沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410004；2.力合科技（湖南）股份有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410205）

含鉻(Cr)廢水主要來源于冶金、皮革、電鍍等行業(yè)的工業(yè)廢水[1]。微量的鉻是人體所必須的，但是工業(yè)廢水中的鉻主要是以Cr3+和 Cr6+的化合物的形式存在，由Cr6+具有強(qiáng)溶解性，可以通過皮膚接觸、呼吸道等途徑導(dǎo)致癌變、畸形等危害。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，鉻的危害僅次于重金屬鉛，對(duì)人體的危害極大。因此，工業(yè)廢水必須要按照國家環(huán)保部門的要求進(jìn)行處理，當(dāng)含鉻的濃度達(dá)標(biāo)后才能排放到河流中。目前的處理方法大體可以分為兩類：一是采用化學(xué)方法將高毒性的Cr6+還原為Cr3+，在進(jìn)一步進(jìn)行處理；二是通過物理方法將高價(jià)鉻極其化合物與水分離。

1 化學(xué)還原沉淀法

還原沉淀法就是采用的具有還原性的化學(xué)物質(zhì)與含Cr6+化合物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，較為常用的是亞鐵鹽、SO2、H6N2O等，不同的還原劑使用條件不同，因此選擇經(jīng)濟(jì)高效的還原劑技術(shù)關(guān)鍵[2]。最近，有研究發(fā)現(xiàn)聚合氯化鋁在處理含鉻廢水方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，經(jīng)聚合氯化鋁處理過的廢水不僅水質(zhì)達(dá)標(biāo)，而且處理過程中所形成的絮狀沉淀物體積大質(zhì)量高，可以達(dá)到快速沉淀的目的。在實(shí)際的污水處理過程中，一般是在酸性條件下加入還原劑，將Cr6+還原為Cr3+，此時(shí)加入堿性化合物使溶液達(dá)到堿性環(huán)境下生成含鉻的氫氧化物，在通過沉淀等手段即可除去，但此種方法往往會(huì)帶來污泥沉積的問題，可以從源頭進(jìn)行分流、分類處理等手段進(jìn)行處理。

一種新型的處理含鉻廢水的方法-電解法，就是利用氧化還原的原理，將電極與Cr6+發(fā)生氧化還原反應(yīng)，再通過分解、沉淀等物化反應(yīng)去除高毒性六價(jià)鉻。將鐵屑作為陽極，在電流的作用下，在酸性條件下鐵屑氧化成Fe2+、Cr6+還原為Cr3+，在此過程中溶液變?yōu)閴A性形成Cr（OH）3，在通過沉淀去除含鉻化合物。

還原沉淀法具有工藝簡(jiǎn)單、成本低、技術(shù)成熟等優(yōu)勢(shì)，尤其是處理后的鉻還可以作為半導(dǎo)體材料使用，最大化的達(dá)到環(huán)保的目的。目前，絕大多數(shù)企業(yè)采取還原沉淀法處理含鉻廢水，但由于處理后的廢水是堿性環(huán)境，若是不經(jīng)過處理排放，仍會(huì)造成二次污染，怎樣解決含鉻廢水的二次污染問題，仍是目前較為關(guān)鍵的問題。

2 生物法

生物法即利用一些特殊的生物對(duì)有害物質(zhì)進(jìn)行處理的方法，生物法相對(duì)于化學(xué)法來說更加的環(huán)保，并且操作也更加簡(jiǎn)單。通過微生物對(duì)含鉻廢水進(jìn)行處理，可以分為生物物理、生物化學(xué)兩大類[3]。

（1）生物物理方法 根據(jù)微生物的習(xí)性，處理含鉻廢水的生物物理方法主要是絮凝法和吸附法。

絮凝法是根據(jù)微生物或微生物的代謝物絮凝、沉淀有害物質(zhì)，目前所發(fā)現(xiàn)的這類微生物有細(xì)菌、霉菌、放線菌等。這類微生物的來源主要依靠實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)，一般的微生物是線性結(jié)構(gòu)或有很好的親水性，根據(jù)這一特性，可以與有害顆粒進(jìn)行團(tuán)聚，當(dāng)團(tuán)聚到一定程度就會(huì)沉淀下來形成污泥，從而去除有害物質(zhì)。

吸附法是生物通過離子交換、絡(luò)合等手段吸附有害離子，無論微生物是否在存活狀態(tài)還是有害物質(zhì)的濃度過低都可以達(dá)到較好的吸附效果。有研究表明，殼聚糖在酸性條件下可以Cr6+。

（2）生物化學(xué)方法 部分微生物可以將可溶的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為難溶或微溶于水的物質(zhì)，在通過一些手段去除[4]。目前，應(yīng)用最多的是硫酸鹽生物還原法，硫酸還原菌在無氧環(huán)境下可以將硫酸鹽還原為硫化氫，硫化氫再與鉻離子反應(yīng)生成不溶或難溶的金屬硫化物，再通過收集沉淀物除去鉻離子。亞硫酸桿菌可以與Cr6+進(jìn)行氧化氧化還原反應(yīng)，Cr6+還原為Cr3+后在與硫化物反應(yīng)，在進(jìn)行富集、回收處理。

（3）生物植物方法 某些植物可以通過根、葉等對(duì)重金屬進(jìn)行富集吸收，如藻類就是河流的清道夫。植物通過根部對(duì)含有重金屬的廢水進(jìn)行吸收、富集，減少對(duì)地下水、土壤的污染。

3 物理法

通過借助外部能量、自身的化學(xué)電勢(shì)差可以采用物理的方法對(duì)含鉻廢水進(jìn)行處理，如反滲透法、電滲析法、離子交換法、吸附法等[5]。

3.1 反滲透法

反滲透法利用的是半透膜只允許水分子通過的特性，通過給溶液加壓使水分子通過半透膜，而達(dá)到鉻離子的富集，從而實(shí)現(xiàn)水與鉻化合物的分離[6]。在這個(gè)過程中，沒有溶液pH值的變化及化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，因此反滲透法可有效避免二次污染的發(fā)生。但是，從經(jīng)濟(jì)的角度分析，反滲透法適合濃度高的含鉻廢水的處理。

3.2 電滲析法

在電流的作用下，使陰、陽離子通過靜電作用選擇性的通過陰、陽離子膜，這樣不僅可以使水與鉻化合物分離，還能使提高鉻離子濃度。但此種方法對(duì)于低濃度的含鉻廢水效果更好，

3.3 吸附法

吸附法利用吸附劑與被吸附物質(zhì)之間的吸附力，使被吸附物質(zhì)吸附在吸附劑上，達(dá)到水體凈化的目的[7]。吸附力可以是分子間的作用力，也可以是化學(xué)鍵直接的作用力在作用起到吸附作用。在含鉻廢水處理中，一般是多種作用力作用的結(jié)果?；钚蕴俊⒛嗝?、硅藻土等吸附劑一般根據(jù)分子間的作用力，對(duì)含鉻廢水進(jìn)行吸附，工藝更加的簡(jiǎn)單[8]。

3.4 離子交換法

離子交換法是指樹脂中的陰離子與Cr3+交換，Cr6+被樹脂固定，釋放陰離子，進(jìn)而去除Cr6+[9]。處理含鉻廢水時(shí)，離子交換樹脂、黃原酸酯、離子交換纖維和沸石等離子交換材料的發(fā)展與應(yīng)促進(jìn)了廢水處理的進(jìn)步。離子交換法具有處理量大，出水合格，產(chǎn)物利用化，工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)[10]，但也具有耗資大、操作難度系數(shù)高、樹脂使用周期短等缺點(diǎn)。

4 結(jié)語

以上處理含鉻廢水的方法都有其獨(dú)自的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)，不局限于某種單一的方法，在實(shí)際的生產(chǎn)生活中，要根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡赜蛱攸c(diǎn)、廢水的種類及濃度進(jìn)行選擇[11]。目前，部分技術(shù)手段還不夠成熟，無法大規(guī)模實(shí)施，大多企業(yè)還是采用化學(xué)沉積法。含鉻廢水的治理不能僅僅依靠后期的廢水處理，還要在源頭上進(jìn)行杜絕，采用更加環(huán)保的生產(chǎn)手段和材料，確保工業(yè)廢水達(dá)到國家環(huán)保部門的要求在進(jìn)行排放，才能更好的減少水資源的污染。

含鉻廢水具有濃度高、排放量大的特點(diǎn)，為了工業(yè)化的發(fā)展，生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，在進(jìn)行含鉻廢水的處理時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）為了達(dá)到環(huán)保減排的目的，積極引進(jìn)新技術(shù)、新設(shè)備，減少資源浪費(fèi)和有害物質(zhì)的排放、再利用。

（2）文中部分方法還處于試驗(yàn)階段，規(guī)模較小，在實(shí)際生產(chǎn)中，環(huán)境、條件較為復(fù)雜，難以控制，應(yīng)注意滿足實(shí)際需要。

（3）上述化學(xué)方法會(huì)產(chǎn)生污泥，其中也含有大量的含鉻物質(zhì)，易二次污染，也要進(jìn)行及時(shí)有效處理。

（4）生物法會(huì)造成水中含有大量富鉻生物，不宜進(jìn)行收集，應(yīng)加強(qiáng)后續(xù)的消毒處理。