一种去除废水中六价铬的组合水处理工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种去除废水中六价铬的组合水处理工艺，其包括如下步骤：S1，向废水中投加足量或过量硫基还原剂；S2，对经S1步骤处理后的废水除氧；S3，对除氧后的废水进行紫外强化还原。本发明专利技术提供了一种新型的处理六价铬废水的组合工艺，三段工艺互相协同，从而清洁的实现六价铬的高效去除。本发明专利技术所描述方法简单，无需昂贵的设备和药品，大量缩减还原剂和酸的用量，并大幅节省了后期用于沉淀三价铬的药剂的使用，使整体处理成本显著降低的同时也更有利于环保。更有利于环保。更有利于环保。

【技术实现步骤摘要】
一种去除废水中六价铬的组合水处理工艺


[0001]本专利技术涉及工业废水处理
，尤其涉及废水中六价铬的处理方法。

技术介绍

[0002]六价铬是剧毒的重金属污染物，广泛存在于电镀废水、制革废水等工业废水中。通过投加还原剂，将六价铬还原为三价铬随后沉淀去除，是当前处理六价铬废水的主要方法。目前使用最广泛、成本效益最高的还原剂是硫基还原剂包括亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠等。但六价铬还原过程需要消耗大量氢离子，这些还原剂均仅在酸性条件下显示出快的去除速度和较好的去除率。这就要求处理中额外投加酸作为氢离子来源，不仅带来额外药剂成本，也增加了后续沉淀去除三价铬的成本。更严重的是，随着反应中氢离子消耗，还原剂对低浓度六价铬去除效果将大幅度降低。为了将低浓度的六价铬进一步处理至达标，往往需要投加数倍于化学计量学的还原剂和酸，大大增加了处理成本。可见，药剂成本是六价铬去除技术中的主要成本，通过开发新处理技术，实现低投药量即可让六价铬浓度达标的效果，具有重要意义。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中所存在的不足，本专利技术提供了一种去除废水中六价铬的组合水处理工艺，其解决了现有技术中存在的还原剂和酸用量需数倍于理论用量，并影响后续三价铬的沉淀过程的问题。
[0004]根据本专利技术实施例，提供了一种去除废水中六价铬的组合水处理工艺，其包括如下步骤：
[0005]S1，向废水中投加足量或过量硫基还原剂；
[0006]S2，对经S1步骤处理后的废水除氧；
[0007]S3，对除氧后的废水进行紫外强化还原。
[0008]优选的是，步骤S1和S3中所述的硫基还原剂为亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、亚硫酸钠、亚硫酸钾、焦亚硫酸钠、焦亚硫酸钾的一种或多种的混合。
[0009]为保证反应充分，可在S1后静置30s再将废水导入下一工序，若为连续进出水模式，则水力停留时间为至少30s。
[0010]优选的是，步骤S2中除氧方法选用氮气循环曝气除氧，即在密封的除氧池设置循环曝气泵，将除氧池顶部气体抽至除氧池底部循环曝气。当除氧池出水中溶解氧浓度高于1mg/L时，排空顶部气体加入新的氮气。曝气量0.01～100L/min，水力停留时间不小于30s。
[0011]优选的是，步骤S3中所述紫外强化还原所使用的紫外光源的波长的主要区段为180～400nm。
[0012]优选的是，步骤S3中所述紫外强化还原的时间不少于0.5h。根据需要及S1步骤的还原剂加入量决定在S3步骤开始时补充或不补充还原剂。
[0013]优选的是，步骤S3中加酸调节pH至小于8，加入的酸为一种或多种混合的无机强
酸。如硫酸、盐酸、硝酸、磷酸的一种或多种混合。没有采用有机酸是为了避免增加额外的COD，而选用强酸则是为了提高调节效率，减少用量、降低成本。
[0014]优选的是，S1
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S3步骤中所用的设备分别为反应池、除氧池和深度处理池，除氧池安装有密封盖板和循环曝气泵，深度处理池布设有若干紫外灯管，其中紫外灯管的排布间距优选为1～20cm。除氧池废水占除氧池总容积的70％～90％，废水加入量过多则无法避免气体循环时废水进入气路，废水加入量过少则每次补充的氮气量大，不实惠。
[0015]深度处理池出水模式为序批式或连续式。
[0016]本专利技术的技术原理为：经研究，紫外光照可在中性条件下激活亚硫酸根，产生具有强还原能力的还原电子，实现六价铬的还原。但实验发现该方法仅能处理低浓度六价铬废水，对实际工业废水中的高浓度六价铬效果甚微。此外，研究发现由于氧气会先于六价铬与还原电子进行反应，该方法在含氧水体中没有效果。以上缺点导致该方法缺乏实用价值。
[0017]本申请充分利用研究发现的上述原理，构建了新型的三段式处理方法，第一段在保持较高效费比情况下加药，将六价铬浓度降低至一定范围，第二段采用循环氮气曝气法降低氧气浓度，第三段利用阵列紫外灯管对废水进行辐照激活，形成新型六价铬废水处理组合工艺。相较于传统工艺，该新型工艺不追求单纯利用还原剂实现六价铬浓度达标，因而保持了较高的还原剂利用效率。
[0018]值得说明的是，本专利技术的基本构思是构建新型三段式组合工艺：第一段以高还原剂利用效率将废水六价铬浓度降至较低水平，因为不追求一步到位的完全达标去除，可实现较高的还原剂利用率。第二段采用氮气循环曝气法去除水体中的溶解氧，因为不追求溶解氧的完全脱除，因此低成本的氮气循环曝气法即可满足需要。第三段根据需要投加低剂量还原剂与酸，采用紫外辐照增强效果，对低六价铬浓度低溶解氧的水体进行深度处理，实现出水达标。三段反应工艺互相结合，共同形成低成本的六价铬组合水处理工艺。
[0019]相比于现有技术，本专利技术具有如下有益效果：
[0020]本专利技术提供了一种新型的处理六价铬废水的组合工艺，三段工艺互相协同，从而清洁的实现六价铬的高效去除。本专利技术所描述方法简单，无需昂贵的设备和药品，大量缩减还原剂和酸的用量，并大幅节省了后期用于沉淀三价铬的药剂的使用，使整体处理成本显著降低的同时也更有利于环保。
附图说明
[0021]图1为对比例1
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4还原后六价铬浓度对比图。
[0022]图2为对比例5各阶段六价铬浓度图。
[0023]图3为对比例6各阶段六价铬浓度图。
[0024]图4为实施例1各阶段六价铬浓度图
[0025]图5为实施例2各阶段六价铬浓度图
[0026]图6为实施例3各阶段六价铬浓度图
具体实施方式
[0027]下面结合实施例对本专利技术中的技术方案进一步说明，但不应该理解为本专利技术上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本专利技术上述技术思想的情况下，根据本领域普通技
术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本专利技术的保护范围内。
[0028]对比例1
‑
4：以六价铬浓度为50mg/L的废水为处理对象，设置反应池，将废水导入所述反应池内，然后以焦亚硫酸钠为还原剂投加到反应池，还原剂投加量比分别为250g/t、500g/t、750g/t、1000g/t，静置1h15min30s后，采用紫外
‑
可见分光光度法检测到的水体中残留的六价铬浓度见图1。
[0029]对比例5：以六价铬浓度为50mg/L的废水为处理对象，包括以下步骤:
[0030]1)设置反应池，将废水导入所述反应池内，投加焦亚硫酸钠为还原剂，还原剂投加量比为：250g/t。
[0031]2)还原剂投加后静置15min30s，将废水导入包含阵列紫外灯管的密闭深度处理池，紫外灯管排布间距为4cm。投加低剂量焦亚硫酸钠，投加量1g/t。投加低剂量酸，采用98％浓硫酸，调节pH至4。以序批式运行，水力停留时间为1h。
[0032]3)出水，完成对废水中六价铬的处理。
[0033]采用紫外
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可见分光光度法检测了各个处理工序段的出水六价铬浓度以展示组合工艺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种去除废水中六价铬的组合水处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：S1，向废水中投加足量或过量硫基还原剂；S2，对经S1步骤处理后的废水除氧；S3，对除氧后的废水进行紫外强化还原。2.如权利要求1所述的一种去除废水中六价铬的组合水处理工艺，其特征在于：所述硫基还原剂为亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、亚硫酸钠、亚硫酸钾、焦亚硫酸钠、焦亚硫酸钾的一种或多种的混合。3.如权利要求1所述的一种去除废水中六价铬的组合水处理工艺，其特征在于：所述S2步骤中除氧方法为氮气曝气除氧，持续到使溶解氧浓度不高于1mg/L。4.如权利要求3所述的一种去除废水中六价铬的组合水处理工艺，其特征在于：所述步骤S2中除氧方法为氮气循环曝气除氧，使用的氮气纯度>90％。5.如权利要求4所述的一种去除废水中六价铬的组合水处理工艺，其特征在于：所述S2步骤的曝气量0.01～100L/min，除氧时间不少于30s。6.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟俊，敖黎鑫，赵聚姣，王大智，王沙，贺恩云，李泊娇，刘华靖，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：