一种含铬废水处理及回收工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种含铬废水处理及回收工艺，包括含铬废水的预处理、低价离子的去除及PH调整、Cr

【技术实现步骤摘要】
一种含铬废水处理及回收工艺
本专利技术涉及一种废水处理领域，具体涉及电镀含铬废水的处理及回收工艺。
技术介绍
随着工业化进程的推进，为满足对金属的防腐、导电、耐磨及美观等需求，国内电镀行业蓬勃发展，但是国内治理电镀废水，尤其是对毒性较大的含铬废水的处理能力严重不足，加上对环境的保护意识不够，电镀含铬废水渗入土壤、水流，对环境造成了严重危害；同时大量的含铬废水的排放，还导致铬资源的浪费，造成一定的经济损失。在镀铬工艺中，清洗水量、所带出铬酸的损耗量，一般镀Cr6+的真正利用率不到40％，氧化部分的损耗只占1-2％左右，绝大部分水洗而带走，不仅浪费巨大，处理过程还有消耗大量的药剂(还原剂、碱、沉降剂等)，同时产生大量的污泥也是再处理的难题。由于铬主要以Cr6+的形式存在于废水中，且具有很强的强氧化性，通常还原法和电解法对含铬废水进行处理。当前Cr6+铬废水处理的工艺很成熟，废水处理设备一般由化学反应容器、搅拌机、加药装置等组成，绝大多数的企业采用化学还原法将Cr6+还原成Cr3+，然后调节pH到弱碱性，使溶解性的Cr3+转化为不溶性的氢氧化铬沉淀物，废水得到清除净化。该方法虽然可以清除Cr6+，却产生大量的Cr3+，对环境仍有一定的危害，并且没能够将资源利用最大化，不具有生产优越性。本着环保节约的生产理念，本工艺采用新型离子交换和蒸发浓缩方法可以分离出Cr6+，并进行蒸发结晶回收利用，在含铬废水处理的基础上，进一步回用废水中的铬，能实现资源再利用；在降低环境污染的同时，大大降低生产成本，在生产中具有很高的可操作性。
技术实现思路
本专利技术的提出了一种电镀含铬废水的处理方法及回收工艺，通过独特的工艺设计和布局，形成闭合式的循环工艺系统，并采用新型离子交换法有效地对电镀含铬废水进行处理并对Cr6+回收利用，所述工艺包括以下步骤：将含铬废水通过泵提升至活性炭柱，通过吸附去除废水中的有机物杂质；使去除有机物杂质的废水流入袋式过滤器滤除机械杂质，来完成有机胶质及颗粒物的去除，完成废水的预处理；使预处理后的废水流入阳离子交换树脂(调酸柱)，去除有清洗过程所带入的镍或铜等金属离子，以及镀Cr6+后清洗过程所氧化成的Cr3+重金属离子等，完成对低价离子的去除及对废水的PH值的调整；使调整PH值后的废水进入阴离子树脂(吸铬柱)，并调整废水的PH值使废水中的六价铬离子转化为HCrO4-离子，进而以Cr2O72-形式吸附在阴树脂上，完成对Cr6+的吸附回收；而经吸铬柱处理后的余下的废液通入树脂捕捉器进行纯水回收，可以通入清洗水槽重复利用；使用氢氧化钠溶液解析吸附有Cr6+的阴离子树脂，得到的铬液部分地通过脱钠系统后流入电镀铬线镀槽，实现对铬的回用；将多余的铬液去除酸根离子处理，经袋式过滤器过滤杂质，通入Cr3+吸收塔除杂和PH值调整。将除杂和PH值调整后的铬液通入反应结晶釜，蒸发结晶变成铬干后储存，最终完成对铬的回收。进一步地，所述调酸柱为2“套一用一备式”，该采用灵活运行方式设计，可根据废水中离子的浓度随时调整进水的运行方式，可采用单条柱运行或串联方式运行：当第1套阳离子吸附系统(调酸柱)饱和，切换到第2套阳离子吸附系统(调酸柱)接替运行，第1套系统退出运行解析和再生。第1套系统退出运行解析时，解析液中的(Cr3+、Fe3+、Cu2+、Ca2+、Mg2+、Na+)排到一套化沉降系统，通过加药沉降，上清液可用于预处理工艺的除油脱蜡用水，沉降的淤泥通过压滤机后做固废处理。进一步地，所述调酸柱工作时的化学表达式为：A++HR→RA+H+其中，以A+表示铬、铜、镍等阳离子，HR表示调酸柱中的含阳离子树脂。进一步地，所述调酸柱的再生工艺的化学表达式为:RA+HCL→2RH+ACL进一步地，所述吸铬柱为“3套二用一备式”，其结构为“一阳二阴”式。吸铬柱A与吸铬柱B为串联式运行，结合吸铬柱C，可以根据来水情况选择运行方式：第一种运行方式，当第一级吸铬柱A的Cr6+泄漏达0.5mg/L时，再串联第二级吸铬柱B，直至吸铬柱B达到Cr6+的全饱和，并从除铬系统中断开进行再生；此时吸铬柱B变成第一级与吸铬柱C串联继续运行。第二种运行方式，吸铬柱A+吸铬柱B串联运行，当吸铬柱B含Cr6+出水达0.5mg/L时，吸铬柱A已完成超饱和吸附过程推出运行进行解析和再生，由吸铬柱B+吸铬柱C串联运行；当吸铬柱C含Cr6+出水达0.5mg/L时，吸铬柱C与解析后的吸铬柱A串联，如此周而复始运行。进一步地，所述吸钠柱工作时化学表达式为：B－+ROH→RB+OH－2ROH+Cr2O72-→R2Cr2O7+2OH－2ROH+CrO42-→R2CrO4+2OH－其中，以B－表示SO42-、CL-、NO3-等阴离子，ROH表示吸钠柱中含阴离子树脂。进一步地，所述吸铬柱的再生工艺的化学表达式为：RB+NaOH→ROH+NaBR2CrO4+2NaOH→2ROH+Na2CrO4进一步地，所述脱钠系统的工作时的化学表达式为：NaCrO4+2RH＝2RNa+HCrO4进一步地，铬液去除酸根离子处理工艺中添加剂为碳酸钡，可使铬液生成硫酸钡沉降，再过滤去除，其反应表达式为：H2SO4+BaCO3＝BaSO4↓+CO2+H2O添加的碳酸钡量的精确计算方法为：首先检测出铬酸液的硫酸根离子的含量，每沉降1g硫酸根离子需添加2g碳酸钡，沉降时将碳酸钡溶液一边搅拌一边投加，充分搅拌13-15分钟后停止搅拌；再将溶液静止停放24小时后，用PP袋式过滤器过滤，截留滤除硫酸钡。与现有技术及工艺相比较，本专利技术具有如下优点：(1)系统中除铬的关键设备(离子交换柱)采用顺逆流交替再生工艺，具有再生效果好、再生剂耗量低、操作简便和出水水质好等优特点。对镀铬清洗工艺产生的废水，完全可实现“水”、“Cr6+”闭合式循环使用，真正做到节能、零排、环保。(2)回收铬离子浓度高、对较稀的解析液可重复2次以上循环使用，使回收液中铬离子浓度达到更高状态。(3)系统设计结构独特为双柱全饱和系统，即可单独运行、也可根据废水中离子浓度串联运行。(4)与传统的解析再生方式是采用射流器负压自吸式相比较，本专利技术改变解析设备结构是整套回收的核心技术，具有更高的使用灵活性和更高的效率。例如，本工艺中调酸柱系统每20天左右才解析一次，且解析液量极少，又不需要加任何还原剂，不仅减少后续设备的投资，同时也减少了药剂用量、废水的处理量，即环保又节省运行费用。(5)反应釜结晶系统采用负压低温结晶技术，所需热源温度为75-85℃之间即可，利用工件烘干炉余热，通过换热器将热量传递给反应釜，即节省投资又充分利用能源。(6)整套回收系统可为企业节省45-50％的铬干费用支出，同时又节省的大量的水费、后续处理的药剂费用、污泥处理费用等。(7)采用流量计代替射流器的设备结构部件改造，它不仅直接关系的解析回收液的浓度、树脂解析恢复是否彻底、以及操作时会造成水量酸碱的损耗。附图说明为了让本专利技术的上述目的、特征和优点更容易理解，以下结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细说明。图1所示为电镀含铬废水的处理方法及回收工艺流程图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细说明。针对工业电镀工艺排出的含铬0-500mg/L的废水进行处理，废水的主要污染物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电镀含铬废水处理及回收工艺，其特征在于，可以进行含铬废水处理和铬的回收，所述工艺包括以下步骤：将含铬废水通过泵提升至活性炭柱，通过吸附去除废水中的有机物杂质；使去除有机物杂质的废水流入袋式过滤器滤除机械杂质，来完成有机胶质及颗粒物的去除，完成废水的预处理；使预处理后的废水流入阳离子交换树脂(调酸柱)，去除有清洗过程所带入的镍或铜等金属离子，以及镀Cr

【技术特征摘要】
1.一种电镀含铬废水处理及回收工艺，其特征在于，可以进行含铬废水处理和铬的回收，所述工艺包括以下步骤：将含铬废水通过泵提升至活性炭柱，通过吸附去除废水中的有机物杂质；使去除有机物杂质的废水流入袋式过滤器滤除机械杂质，来完成有机胶质及颗粒物的去除，完成废水的预处理；使预处理后的废水流入阳离子交换树脂(调酸柱)，去除有清洗过程所带入的镍或铜等金属离子，以及镀Cr6+后清洗过程所氧化成的Cr3+重金属离子等，完成对低价离子的去除及对废水的PH值的调整；使调整PH值后的废水进入阴离子树脂(吸铬柱)，并调整废水的PH值使废水中的六价铬离子转化为HCrO4-离子，进而以Cr2O72-形式吸附在阴树脂上，完成对Cr6+的吸附回收；使用氢氧化钠溶液解析吸附有Cr6+的阴离子树脂，得到的铬液部分地通过脱钠系统后流入电镀铬线镀槽，实现对铬的回用；将多余的铬液去除酸根离子处理，经袋式过滤器过滤杂质，通入Cr3+吸收塔除杂和PH值调整。将除杂和PH值调整后的铬液通入反应结晶釜，蒸发结晶变成铬干后储存，最终完成对铬的回收。2.如权利要求1所述的电镀含铬废水的回收工艺，其特征在于，所述调酸柱为“2套一用一备式”，该系统采用灵活运行方式设计，可根据废水中离子的浓度随时调整进水的运行方式，采用单条柱运行或串联方式运行：当第1套...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵云锋，
申请(专利权)人：广州奥科达水处理设备有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44