1.用离子交换法处理含铬废水100t/d,三班操作,废水含铬浓度为50mg/L.设吸附流速为20m/s.①确定处理含铬废水工艺流程及废水过滤方式.过滤方式:机械过滤、吸附过滤②选择710#阴树脂去除废水中的酸根离子,其工作周期为3天,树脂体积交换容量为70g/L,树脂膨胀率40%,树脂湿视密度为0.75g/mL.写出阴离子交换反应式,确定阴柱直径,阴树脂重量和阴柱有效高度。2ROH+SO42-→R2SO4+2OH-ROH+CL-→RCL+2OH-③选择732#阳树脂去除水中金属离子,其体积为710#阴树脂的1.2倍.写出阳离子交换反应式,确定阳柱直径,阳树脂重量和阳柱有效高度。2RH+Ni2+→R2Ni+2H+2RH+Ca2+→R2Ca+2H+2RH+Cu2+→R2Cu+2H+3RH+Cr3+→R3Cr+3H+④选择阴柱再生剂种类,写出阴柱再生反应式,确定再生剂用量及再生时间。R2CrO4+2NaOH→2ROH+Na2CrO4R2Cr2O7+4NaOH→2ROH+2Na2Cr2O7+H2O⑤选择阳柱再生剂种类,写出阳柱再生反应式,确定再生剂用量及再生时间。R2Ni+2H+→2RH+Ni2+R2Ca+2H+→2RH+Ca2+R2Cu+2H+→2RH+Cu2+R2Cr+2H+→3RH+Cr3+⑥选择732#阳树脂去除钠,写出脱钠反应式,确定脱钠柱直径,脱钠柱有效高度,如何进行脱钠终点的控制?4RH+2Na2CrO4→4RNa+H2Cr2O7+H2O2RH+Na2Cr2O7→2RNa+H2Cr2O7含铬废水过滤阳离子交换阴离子交换蒸发浓缩阳树脂再生阴树脂再生阳树脂预处理脱钠净化阴树脂预处理回用反应初始时,pH值较低,出水H2Cr2O7,颜色橙红色;接近终点时,pH值上升,当与进水pH值相等时置换完毕,出水H2CrO4颜色黄色;因此脱钠的终点,可以从出水颜色的变化或pH值的改变进行控制。⑦为什么进入阴柱的废水应偏酸性?如何实现?pH值决定六价铬在水溶液中存在的离子形式。一般,接近中性条件下主要以CrO42-存在,在酸性条件下主要以Cr2O72-存在。⑧为什么在废水进行阴离子交换以前,先进行阳离子交换?阳离子的交换反应为:2RH+Ni2+→R2Ni+2H+含铬废水中,含有Ni2+、Ca2+、Cu2+、Cr3+等金属阳离子,如直接进入阴离子交换柱中,就可能在pH值升高时,沉淀析出将树脂污染。2.分别用亚硫酸盐还原法和硫酸亚铁-石灰法处理含铬废水100t/d,废水含铬浓度为50mg/L.①确定工艺流程;连续式处理流程,适用于大水量的处理。②确定还原反应的pH值;亚硫酸盐还原法:控制PH值在2.5-3.0之间足够的还原剂投加量,是使Cr6+全部还原的必要条件,由于废水中其它杂质的影响实际投药量要比理论投药量高30%-60%。硫酸亚铁-石灰法:反应要求在酸性条件下进行,一般要先将废水用废酸酸化至pH值=2~3,最高达4。③确定亚硫酸盐和硫酸亚铁的投加量;亚硫酸盐:亚硫酸盐种类理论值实际使用值亚硫酸氢钠:六价铬3:14~5:1亚硫酸钠:六价铬3.6:14~5:1焦亚硫酸钠:六价铬2.74:13.5~4:1硫酸亚铁:硫酸亚铁用量与六价铬的浓度有关,浓度越低,用量越大。例如:当Cr6+<20mg/L、<50mg/L、<100mg/L、>100mg/L时,硫酸亚铁用量为1:50、1:30、1:25、1:16.④确定氢氧化铬沉淀的pH值;⑤确定沉淀剂种类及投加量.采用氢氧化钙石灰,价格便宜,但反应慢,且生成泥渣多,泥渣难以回收。采用碳酸钠时,投料容易,但反应时会产生二氧化碳。氢氧化钠成本较高,但用量少,泥渣纯度高,容易回收。因此一般采用苛性钠(NaOH)作为沉淀剂,浓度取20%。