含铬废水产生于电镀、漂染、染料制造等行业，由于废水中所含有的Cr6+使其对人体存在致癌、致畸、致突变的危害而备受关注。目前工业上常用的处理方法是向含铬废水中投加无机盐(如FeSO4、NaSO3等)进行还原，利用Cr6+的氧化性，将毒性较大的Cr6+还原为毒性较小的Cr3+，再加入碱生成Cr(OH)3沉淀，该方法存在的问题有产渣量大、沉淀产物难处理、铬资源浪费等。
本文通过对含铬废水的综合分析，利用H2O2氧化、预沉等处理，辅以醋酸铅等化工原料制备铬黄，实现含铬废水的无害化及资源化，进而为含铬废水的工业化处理提供一定的理论及实验数据。
1、实验部分
1.1 实验用水
实验用含铬废水取自河南省郑州市某危险废物处置企业重金属废液原液池，来源为郑州市某机械加工厂电镀车间。经检测，Cr6+浓度为23811mg/l、总铬浓度为40524mg/l、总镍为57mg/l、总铅为13mg/l、pH=2.7。
1.2 实验试剂、仪器及检测方法
H2O2(30%)、NaOH、Pb(CH3COO)2·3H2O、醋酸均为分析纯;
水样的pH检测采用PHS-3E型pH计测定;Cr6+分析采用721型分光光度计测定;
总铬测定选用TAS-986型火焰原子吸收分光光度计测定;
101-4A型鼓风干燥箱;HH型水浴锅;CL-4A磁力搅拌机等。
1.3 实验方法
1.3.1 H2O2氧化实验
取100ml含铬废水置于水浴锅内的烧杯中，加入一定量的H2O2，调节废水pH、反应温度等反应条件，使含铬废水中的Cr3+充分氧化为Cr6+，反应过程中充分搅拌，待反应结束后过滤，去除部分重金属离子杂质沉淀，取滤液利用1.2中所示方法测定Cr6+的含量。
定义双氧水的氧化指数为ρ：
式中：c0为原含铬废水中Cr6+的浓度，mg/l;c1为经H2O2氧化处理后Cr6+的浓度，mg/l。
1.3.2 制备铬黄实验
配制Pb2+浓度为1.0mol/l的含铅溶液，取经处理后的含铬废液100ml置于水浴锅内的烧杯中，将其与含铅溶液按照一定比例混合，通过调节含铅溶液投加量、反应温度、反应时间等条件，将所生成黄色沉淀(铬黄)经过滤、烘干等处理用于产品检测。
2、结果及分析
2.1 H2O2氧化实验
根据前期实验及研究，通过调节H2O2投加量、pH、反应温度等条件，以H2O2的氧化指数为指标设计正交实验，其中各因素水平表如表1，实验结果见表2.
从表2可以看出，各因素对体系反应的影响程度不同，其中，双氧水投加量对Cr3+的氧化作用最大，其次为反应温度，最后为反应pH，对比各实验结果，其中各项最优条件为H2O2投加量10ml、pH=10、反应温度55℃。
为充分利用含铬废水中铬元素，应确保体系内的铬元素价态一致，从而避免铬元素的损失。而含铬废水中Cr3+与Cr6+存在动态平衡，通过调碱性、投加H2O2等，体系内发生的主要化学反应如下所示：
从式(1)可以看出，在碱性环境下，含铬废水中的Cr6+主要以Cr42-形式存在;而随着H2O2的加入，H2O2能够将废液中的的Cr3+氧化成为Cr6+，从而实现了反应体系内铬元素化合价的一致。在一定条件下，随着H2O2的量不断增大，H2O2的氧化指数不断提高。
同时，从表2可以看出，随着反应温度的不断提高，H2O2的氧化指数不断提高，原因可能是温度的升高增大了离子传质的速度。但温度过高又不利于反应的进行，故选择反应温度为55℃。
另外，从表2及式(2)可以看出，随着pH的不断升高，H2O2的氧化指数不断提升，体系内Cr6+的浓度不断提高，但当反应体系的pH过高时，双氧水的氧化指数呈现出降低的趋势，可能由于双氧水在碱性条件下不稳定，分解速率加快，故选择pH=10。
设定该反应下的最优条件进行H2O2氧化实验，H2O2投加量10ml/100ml、pH=10、反应温度55℃。
2.2 制备铬黄实验
2.2.1 铬黄制备及检测
量取100ml经处理后的含铬废水置于水浴锅内的烧杯中，向其中缓慢加入足量醋酸铅溶液，设定反应温度为55℃，滴加醋酸溶液使体系pH=4，充分反应后过滤。取滤渣置于烘箱内进行烘干处理。
依据GB/T3184《铬酸铅颜料和钼铬酸铅颜料》中铬酸铅的各项指标进行检测，其结果如表3所示。
从表3可以看出，实验制备的滤渣(铬黄)能够满足GB/T3184中的规定。
2.2.2 废液处理
取实验2.2.1所得滤液100ml置于烧杯中，向其中投加质量分数为0.5%重金属螯合剂，充分反应后检测成分，其检测结果如表4所示：
从表4可以看出，经重金属螯合剂处理后滤液的各项指标均低于GB8978《污水综合排放标准》中的各项排放指标限值。
3、结论
(1)利用H2O2将Cr3+氧化为Cr6+，最优条件为H2O2投加量10ml/100ml、pH=10、反应温度55℃;
(2)向经H2O2氧化处理后的含铬废水中投加0.1mol/l的醋酸铅溶液，生成铬酸铅(铬黄)沉淀，经检测，所制备的铬黄产品各项指标均能满足GB/T3184中的各项规定;
(3)利用质量分数为0.5%重金属螯合剂对所得滤液进行处理，充分反应后，经检测，其各项指标均低于GB8978中的各项排放限值。(来源：商丘天辰环保科技股份有限公司)