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YOKOGAWA

横河电机(中国)有限公司

应用说明

含铬废液的监测

应用行业: 电气电子
产品: pH计/ORP计

应用简介

含铬废液处理工艺中还原反应的监测

电镀厂及某些化学工厂的废水中含有有毒形态的六价铬,如铬酸盐和重铬酸盐。所以,在废水排放前必须通过注入还原剂等的方式除去其中的六价铬。处理工艺分两步完成: 首先,六价铬(CR6+)还原成三价铬(CR3+),三价铬(CR3+)反应生成氢氧化铬沉淀物除去。由于氧化还原电位(ORP)和还原反应速度与pH值密切相关,所以在还原反应过程中需要使用ORP计和pH计进行正确的监控,以注入适量的还原剂。

由于铬和二氧化硫也存在于反应槽中,对传感器有一定的损害,使得pH和ORP测量变得困难。所以推荐启动PH450G分析仪的继电器报警功能,以及简明的ON/OFF控制程序。另外,4-20mA电流输出可直接用于比例控制,或在需要时发送至集散控制系统。FLXA21/PH450G既可以测量ORP值又可以测量pH值。两线制和四线制分析仪测量系统均适用于此应用。测量含铬废水的ORP时需使用金电极。

还原为三价铬的过程

还原为三价铬的过程

预期效益

  • 连续测量含铬废水的pH/ORP
  • 降低运行成本

工艺概述

首先,将以铬酸盐或重铬酸盐形式存在的六价铬还原为三价铬。废水流入反应槽,同时自动注入硫酸,pH计连续测量反应槽中的pH值以达到设定的酸度范围。反应时间只需几分钟,如果要近一步提高反应速度,需要更低pH条件,就要加入较多的酸量。同时测量反应槽内的氧化还原电位(ORP),自动注入二氧化硫(SO2)、硫酸钠(Na2SO4)、亚硫酸钠(NaHSO4),直到ORP值接近280mV。

在第二个反应槽中,加入碱性溶液如氨水或氢氧化钠(NaOH)使pH值增加到8.5,反应生成氢氧化铬。由于槽内液体被搅拌,即使比水重,氢氧化铬也不会沉淀到槽底部。接着,混合液放入沉降槽,三价铬便会沉淀到槽底部,清洁的无铬水流出,进入到下个处理工序。有时会在第二个反应槽中加入常用的凝聚剂,以形成较大的颗粒利于清理泥浆。常用的还原剂有硫酸亚铁、亚硫酸钠、二氧化硫等。

解决方案详情

测量系统
两线制/四线制pH/ORP测量系统
 
传感器/支架
  KCl可填充式ORP传感器: OR8EFG-AU-☐☐-TT1-☐*A
  KCl可填充式pH传感器: PH8EFP-☐☐-TN-TT1-N-☐*A
  沉入式支架: PH8HS-PP-☐☐-T-NN-NN*A
     
端子盒(需要时)
  WTB10-PH5(用于两线制系统)
  WTB10-PH3(用于四线制系统)
 
分析仪/变送器:
  两线制pH/ORP变送器(pH/ORP两输入): FLXA21-D-P-S-AA-P1-P1-A-N-LA-N
  配电器(用于两线制系统): PH201G-A☐*B
  四线制pH/ORP转换器: PH450G-A-☐

测量条件
1. 用于ORP计的检查液
  检查液的氧化还原电位(醌氢醌/铁溶液)
  检查液用来确认ORP传感器是否运行正常。
  常用的检验溶液有两种: 醌氢醌溶液和铁溶液。
    醌氢醌溶液: 约200~300mV
    铁溶液: 约420~520mV
  不同于pH标准溶液,ORP检查液不总是指示恒定的参考值。可以通过观察读数是否在允许范围内,判断传感器是否正常工作。
       
  制备检查液(250mL)
  醌氢醌溶液: 在纯水中溶解如下试剂并稀释至250mL。
    醌氢醌盐: P/N K9024EC
  铁溶液: 在2-mol/L硫酸溶液中溶解如下试剂并稀释至250mL。
    铁盐: P/N K9024ED
       
2. 测量ORP时使用金电极
  测量含铬废水的ORP时,建议使用金电极。
测量条件

设备

FLXA21
  电源: 23~40V DC(来自配电器)

PH201G配电器(用于两线制系统)
  电源: 100V: 20~130V DC / 80~138V AC,47~63Hz
220V: 120~340V DC / 138~264V AC,47~63Hz
  功耗: 24V DC: 约200mA
100V AC: 约7VA
220V AC: 约11VA

PH450G
  电源: 90~264V AC,50/60Hz
  功耗 约15VA