一种皮革行业含铬废水资源化处理工艺系统技术方案

本发明专利技术公开了一种皮革行业含铬废水资源化处理工艺系统，包括依次连通的预处理系统、膜分离系统和铬回收系统；预处理系统用于对皮革含铬废水进行膜分离之前的预处理；膜分离系统对经预处理过的含铬废水进行淡水分离和铬液浓缩处理；铬回收系统对经膜分离系统浓缩的浓铬液进行铬的回收处理，得到铬含量大于5％的铬粉。将皮革革鞣车间排放的含铬废水经过预处理系统得到过滤和精滤后，进入由纳滤装置和电渗析装置组成的膜分离系统产得淡水直接回用，得到的浓水经过电渗析脱盐制得浓盐水后，剩余浓铬液再进入铬回收系统经喷雾干燥得到铬粉。本发明专利技术大大节约了宝贵水资源的同时，也实现铬资源的回收再利用，从而达到皮革行业含铬废水的资源化处理。 1

A resource treatment system for chromium containing wastewater in leather industry

The invention discloses a process system for the treatment of chromium containing wastewater in the leather industry, including a successively connected preconditioning system, a membrane separation system and a chromium recovery system. The pretreatment system is used to pretreat the chromium containing wastewater before the membrane separation, and the membrane separation system is used to separate fresh water from the pre treated chromium containing wastewater. The chromium recovery system is used to recover chromium from the concentrated chromium solution concentrated by the membrane separation system, and the chromium powder with chromium content greater than 5% is obtained. The chromium containing wastewater discharged from the leather tanning workshop was filtered and filtered through the pretreatment system, and the membrane separation system composed of the nanofiltration device and the electrodialysis unit produced fresh water directly. After the concentrated water was obtained by electrodialysis and desalting, the residual concentrated chromium was then entered into the chromium recovery system by spray drying. Chromium powder. The invention greatly saves valuable water resources and realizes the recycling and reuse of chromium resources, so as to achieve the resourceful treatment of chromium containing waste water in the leather industry. One

【技术实现步骤摘要】
一种皮革行业含铬废水资源化处理工艺系统
本专利技术属于工废水处理领域，涉及一种皮革行业含铬废水资源化处理工艺系统。
技术介绍
在我国，85％以上的皮革产品生产过程需要使用大量的铬鞣剂，在皮革复鞣过程中不可避免地产生大量的含铬废水。这些含铬废水如果得不到有效利用和处理处置，不仅会严重危害环境和人类的身体健康，还会造成铬资源的大量浪费。最新发布实施的《制革及皮毛加工工业污染物排放标准》GB30486-2013中总铬的排放浓度要求控制在1.5mg/L以下，给企业乃至制革行业的可持续发展带来了极大的压力。因此，对含铬废水的高效处理及循环利用，已成为制约制革行业可持续发展的技术难题和关键问题。专利CN205838738U提出先将含铬废水进行两级还原氧化，然后对其进行加碱沉淀，上清液通过管式微滤膜分离过滤后直接排放，但是该过程需要消耗大量化学试剂，处理后的水水质不高，且产生铬泥造成二次污染。专利CN206635167U提出将含铬废水调节pH3.0～7.0后过滤，滤液经过阳离子交换树脂通过离子交换进行纯化，然后依次进行氧化还原反应和加碱沉淀反应，得到上清液再经过纳滤-微滤处理后排放，但是该过程产生铬泥难以处理，且还需要进行树脂的洗脱和再生，步骤繁琐。专利CN205603375U提出一种连续式含铬废水处理装置，包括依次连通的电解装置、提升泵、离子交换装置、浓缩机和循环槽，最后产生铬酸回用，但是该方案需要进行多次的离子交换操作复杂，而且在处理大量废水时电耗和对电极的消耗量极大。专利CN206204047U提出一种新型含铬废水处理装置，将含铬废水依次经过酸度调节池、第一还原反应池、第二还原反应池和沉淀池，滤液再经过由机械过滤器和活性炭过滤器组成的过滤装置后排出，但是该方案处理后的水中总铬含量难以达标，且无法进行水的再生回用。专利CN206051727U提出一种含铬废水处理装置，包括依次连接的含铬废水池、酸碱调节池、氧化还原反应池、活性炭过滤器及纳滤膜过滤器，但是该方案需要反复测量与投加酸碱试剂，纳滤膜前端预处理不够难以长期连续运行，且含铬废水中的无机盐和铬得不到有效处理和回用。
技术实现思路
本专利技术针对目前皮革行业含铬废水处理需求，以及现有技术存在的处理水水质难以达标，产生铬泥二次污染和无法进行水和无机盐的再生回用的问题，提出一种皮革行业含铬废水资源化处理工艺系统。为此，本专利技术提供如下解决方案：一种皮革行业含铬废水资源化处理工艺系统，包括预处理系统、膜分离系统和铬回收系统依次布置；将Cr含量为10～35mg/L、TDS2000～4000mg/L的含铬废水经预处理系统处理后，产水进入膜分离系统进行铬液浓缩处理，三级纳滤回收率分别为80％、50％、50％，纳滤系统产生的浓水Cr含量为190mg/L～600mg/L，纳滤系统产生的淡水Cr含量低于0.5mg/L。纳滤系统浓水进入电渗析系统进行除盐，得到浓盐水总溶解性固体大于18％，且主要成分为氯化钠和硫酸钠。得到含盐量较低的浓铬液进入沉淀单元，沉淀单元通过加碱液调节浓铬液pH在9.2～9.8，得到沉淀在溶解单元中通过加硫酸部分溶解，加入硫酸体积为浓铬液体积1.3％～1.7％，将溶解沉淀的上清液进入喷雾干燥系统制得铬粉，其中主要成分为碱式硫酸铬。其中铬粉的铬含量大于5％，浓盐水中的总溶解性固体大于18％，系统水回收利用率达到90％～95％。所述预处理系统包括水力筛、板框压滤系统和超滤系统，其中，水力筛孔径0.3～0.5mm，超滤系统使用的是抗污染管式超滤膜。所述膜分离系统包括纳滤系统和电渗析系统。所述纳滤系统由一级纳滤、二级纳滤和三级纳滤组合，纳滤系统得到浓铬液进入电渗析系统，得到淡水可以直接回用。所述电渗析系统采用均相膜，主体膜堆采用1-1单价选择性阳离子交换膜和普通阴离子交换膜交替排列的组装形式。所述电渗析系统中浓盐水总溶解性固体大于18％，且主要成分为氯化钠和硫酸钠。所述铬回收系统包括沉淀单元、溶解单元和喷雾干燥系统。所述沉淀单元通过加碱液调节浓铬液pH在9.2～9.8，得到沉淀在溶解单元中通过加硫酸部分溶解，加入硫酸体积为浓铬液体积的1.3％～1.7％。所述喷雾干燥系统处理后得到铬粉，其中铬含量大于5％。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本工针对皮革行业含铬废水的特点，利用管式超滤膜为核心的预处理系统能有效保证进入纳滤膜之前的水质，可以确保纳滤膜装置的长期连续稳定运行，通过纳滤和电渗析的耦合系统能有效实现淡水、无机盐和铬三者的高度分离，达标水总铬含量小于0.5mg/L，淡水回收率能达到90％，浓盐水总溶解性固体大于18％，浓铬液经过喷雾干燥为核心铬回收系统处理后得到铬粉，铬含量不低于5％。并且整个过程中除了加入适量酸碱剂外，不需要加入任何其他化学试剂，因此本专利技术具有流程操作简单、处理效果显著，可以实现资源循环利用等优势，工艺条件易控制，设备材料易解决。附图说明图1为本专利技术所提供的一种皮革行业含铬废水资源化处理工艺系统的示意图。具体实施方式参照附图和具体实施例对本专利技术进行进一步的详细说明。本专利技术提供一种皮革行业含铬废水资源化处理工艺系统，将皮革革鞣车间排放的含铬废水经过预处理系统，经过水力筛和板框压滤系统粗滤后，得到滤液进入超滤系统进行精滤。精滤后产水进入膜分离系统，经过三级纳滤处理产得淡水直接回用，得到的浓水再进入电渗析系统制得浓盐水后，剩余浓铬液再进入铬回收系统经喷雾干燥得到铬粉。其中铬粉的铬含量大于5％，浓盐水中的总溶解性固体大于18％，系统水回收利用率达到90％～95％。由于电驱离子膜系统中主体膜堆采用1-1单价选择性阳离子交换膜和普通阴离子交换膜交替排列的组装形式，水中硬度不会被浓缩且基本都留在脱盐水中，对系统运行影响较小。该处理工艺流程简单、操作方便，符合当前皮革行业对废水减排和资源化利用的迫切需求，具有良好的推广前景。实施例1：某企业革鞣车间排放含铬废水Cr含量为30mg/L，TDS为3507mg/L，Ca2+含量为24mg/L，Mg2+含量为27mg/L，Cl-含量为515mg/L，SO42-含量为1039mg/L，Na+含量为712mg/L。含铬废水经0.5mm水力筛去除碎毛屑后、以5.0m3/h流量进入板框压滤系统进行粗滤，滤液在经过管式超滤膜经行精滤，产水进入三级纳滤装置，一级纳滤、二级纳滤和三级纳滤回收率分别为80％、50％、50％，纳滤系统浓水的最终产量为0.25m3/h，Cr含量为595mg/L，纳滤系统产生的淡水产量4.75m3/h，Cr含量为0.24mg/L，可用于工业回用水。纳滤系统产生的浓水进入电渗析系统进行除盐，得到浓盐水总溶解性固体含量为206g/L，且主要成分为氯化钠和硫酸钠。由于主体膜堆采用1-1单价选择性阳离子交换膜和普通阴离子交换膜交替排列的组装形式，所以浓水中的Cr不会被迁移仍然保留在脱盐室中，从而得到含盐量较低的浓铬液，沉淀单元通过加碱液调节浓铬液pH在9.5，得到沉淀在溶解单元中通过加硫酸部分溶解，加入硫酸体积为浓铬液体积的1.5％，将溶解沉淀的上清液进入喷雾干燥系统制的铬粉，其中主要成分为碱式硫酸铬，铬含量达7％。实施例2：某企业革鞣车间排放含铬废水Cr含量为16mg/L，TDS为2715mg/L，Ca2+含量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种皮革行业含铬废水资源化处理工艺系统，其特征在于：包括预处理系统、膜分离

【技术特征摘要】
1.一种皮革行业含铬废水资源化处理工艺系统，其特征在于：包括预处理系统、膜分离系统和铬回收系统依次布置；将Cr含量为10～35mg/L、TDS2000～4000mg/L的含铬废水经预处理系统处理后，产水进入膜分离系统进行铬液浓缩处理，三级纳滤回收率分别为80％、50％、50％，纳滤系统产生的浓水Cr含量为190mg/L～600mg/L，纳滤系统产生的淡水Cr含量低于0.5mg/L；纳滤系统浓水进入电渗析系统进行除盐，得到浓盐水总溶解性固体大于18％，且主要成分为氯化钠和硫酸钠。得到含盐量较低的浓铬液进入沉淀单元，沉淀单元通过加碱液调节浓铬液pH在9.2～9.8，得到沉淀在溶解单元中通过加硫酸部分溶解，加入硫酸体积为浓铬液体积1.3％～1.7％，将溶解沉淀的上清液进入喷雾干燥系统制得铬粉，其中主要成分为碱式硫酸铬，铬含量不低于5％。2.根据权利要求1所述的一种皮革行业含铬废水资源化处理工艺系统，其特征在于，所述预处理系统包括水力筛、板框压滤系统和超滤系统，其中，水力筛孔径为0.3～0.5mm，超滤系统使用的是抗污染管式超滤膜，所述预处理系统的产水进入膜分离系统。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁俊生，胡栋梁，李建阳，张英武，
申请(专利权)人：泉州师范学院，
类型：发明
国别省市：福建,35