CN102134134A - 一种小型自动调节pH氧化还原及活性炭处理含铬废水装置及其应用 - Google Patents

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吴云海
周健欣
温亚军
蒋力
谢正威
胡玥
戴琦
余小坤
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Abstract

一种小型自动调节pH氧化还原及活性炭处理含铬废水装置及其应用，由进水管，氧化还原区，吸附区，出水区，铬渣排出管，酸碱及还原剂投加管和排水管构成。在反应装置的顶端设有进水管，进水管联接氧化还原反应区，在氧化还原区的外层是吸附区，酸碱及还原剂投加管，搅拌器和pH检测器置于反应器的顶部，铬渣排出管置于氧化还原区的底部，吸附区与氧化还原区由阀门连通，阀门设于吸附区的底部，活性炭柱置于吸附区中，在吸附区的外部是出水区，出水管置于出水区的底部。含铬废水经过氧化还原区和吸附区经出水管排除装置，从而实现含铬废水中的铬离子的有效去除。

Description

一种小型自动调节pH氧化还原及活性炭处理含铬废水装置及其应用
所属技术领域
本发明涉及处理小规模含铬废水的装置，尤其是处理乡镇电镀含铬废水。对现有的除铬装置进行有效改进，是一种一体化的小型自动调节pH氧化还原及活性炭处理电镀企业含铬废水。
背景技术
铬是环境污染及影响人类健康的有害元素之一。目前，在我国常用的用于处理含铬的电镀废水工艺中，一种是活性炭法，活性炭是用以碳为主的物质作为原料，其有非常发达的微孔结构和较高的比表面积，具有极强的物理吸附能力，能有效地吸附废水中的Cr(VI)。但是，此法由于吸附塔有一定的高度，对进水的流速有较高的要求，而且对高浓度含铬废水处理时，成本很高，需要和其他方法联合使用才能达到更好的效果。另一种为化学沉淀法，在酸性条件下利用亚硫酸氢钠(NaHSO3)还原剂将废水中Cr(VI)还原成Cr(III)，再通过加碱调节pH值，使Cr(III)形成氢氧化铬(Cr(OH)3)沉淀除去。这种方法设备投资和运行费用低，主要用于间歇处理。但是此方法操作较为繁琐，且可能无法完全反应。
发明内容
要解决的技术问题
为克服现有除铬装置人工添加酸和碱，所产生的操作上的繁琐和可能导致的误差，对于氧化还原反应去除铬产生不利的影响，本发明提供一种除铬装置，该装置不仅可以有效解决人工添加酸碱所带来操作上的繁琐，节约运行成本，而且还可以利用活性炭的吸附能力对残留在溶液中的铬进行再处理，防止不完全反应导致残留在溶液中的铬污染环境。
技术方案
一种小型自动调节pH氧化还原及活性炭处理含铬废水装置，其特征在于其包括进水管，搅拌器，pH检测器，玻璃观察管，氧化还原反应区，吸附区，出水区，铬渣排出管，酸碱及还原剂投加管和排水管；由内到外的方向依次为氧化还原反应区、吸附区和出水区；
其中进水管连接氧化还原反应区；酸碱及还原剂投加管、搅拌器和pH检测器设于氧化还原区的顶部，铬渣排除管置于氧化还原区的底部；吸附区与氧化还原区由设于吸附区的底部的阀门连通；活性炭柱置于吸附区中；出水管置于出水区的底部。
一种小型自动调节pH氧化还原及活性炭处理含铬废水装置的应用，其特征在于含铬废水由进水管进入该装置的氧化还原区，由pH检测器再自动控制先加硫酸调节pH值至2～3，如果pH检测器值仍然大于2～3，则继续注入硫酸，再加亚硫酸氢钠将六价铬还原为三价格，最后加氢氧化钠调节pH值至8～9，如果pH检测器4值仍然小于8～9，则继续注入氢氧化钠，使三价铬生成氢氧化铬沉淀；当铬渣达到透明观察管窗上标尺限定刻度时由机器控制铬渣管自动排出；打开阀门使得废水进入吸附区，废水经过活性炭柱进行深层处理；废水随后进入出水区由排水管排出。
有益效果
1、本实验突出发明点：a自动调节pH值以及自动加入氧化还原剂，b.当铬渣超过标准可以自动将铬渣从排渣排出。考虑到人工添加酸碱和还原剂增加操作的复杂程度，所以在操作方面，本装置按照设计的加药量和加药时间进行处理，容器内废水的pH由pH自动检测仪实时测量，酸碱和还原剂的用量通过计量泵投加，整个过程基本可以实现自动化，并且保证出水的水质。同时，增设自动排渣装置可以减少设备的检修频率，增加设备的使用寿命。
1.       增设活性炭柱吸附区可以深度处理含铬废水，防止氧化还原区反应不完全。
2.       含铬废水经过氧化还原区和吸附区经出水管排出装置，从而实现含铬废水中的铬离子的有效去除。经处理过的水符合《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)，可以直接排放。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明
图1是小型自动调节pH氧化还原及活性炭处理含铬废水装置俯视图
图2是小型自动调节pH氧化还原及活性炭处理含铬废水装置正视图
图3是小型自动调节pH氧化还原及活性炭处理含铬废水装置左视图
图4是自动添加酸碱的自动控制装置程序流程图
其中1. 进水管，2.搅拌器，3.阀门，4.pH检测器，5.玻璃观察管，6. 活性炭柱，7.加注硫酸管，8.加注亚硫酸氢钠管，9.加注氢氧化钠管，10.铬渣排出管，11.排水管，12.氧化还原反应区，13.吸附区，14.出水区。
具体实施方式
实施例1
一种小型自动调节pH氧化还原及活性炭处理含铬废水装置，由进水管1，搅拌器2，pH检测器4，玻璃观察管5，氧化还原区12，吸附区13，出水区14，铬渣排出管10，酸碱及还原剂投加管7～9和排水管11构成。在反应装置的顶端设有进水管1，进水管联接氧化还原反应区12，在氧化还原区12的外层是吸附区13，酸碱及还原剂投加管7～9，搅拌器2和pH检测器置4于反应器的顶部，铬渣排除管10置于氧化还原区12的底部，吸附区13与氧化还原区12由阀门3连通，阀门3设于吸附区13的底部，活性炭柱6置于吸附区13中，在吸附区13的外部是出水区，出水管11置于出水区14的底部。
具体工作流程为：
在图1所示，含铬废水由进水管1进入该装置的氧化还原区12，由pH检测器4再自动控制先加硫酸7调节pH值至2～3，如果pH检测器值仍然大于2～3，则继续注入硫酸，再加亚硫酸氢钠8将六价铬还原为三价格，最后加氢氧化钠9调节pH值至8～9，如果pH检测器4值仍然小于8～9，则继续注入氢氧化钠，使三价铬生成氢氧化铬沉淀，整个过程大约经过45分钟。当铬渣达到透明观察管5窗上标尺限定刻度时由机器控制铬渣管10自动排出。打开阀门3使得废水进入吸附区13，废水经过活性炭柱6进行深层处理。废水随后进入出水区14由排水管11排出。
含铬废水经过氧化还原区和吸附区经出水管排出装置，从而实现含铬废水中的铬离子的有效去除。经处理过的水符合《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)，可以直接排放。

Claims (2)

1.一种小型自动调节pH氧化还原及活性炭处理含铬废水装置，其特征在于其包括进水管，搅拌器，pH检测器，氧化还原反应区，吸附区，出水区，铬渣排出管，酸碱及还原剂投加管和排水管；由内到外的方向依次为氧化还原反应区、吸附区和出水区；其中进水管连接氧化还原反应区；酸碱及还原剂投加管、搅拌器和pH检测器设于氧化还原区的顶部，铬渣排除管置于氧化还原区的底部；吸附区与氧化还原区由设于吸附区的底部的阀门连通；活性炭柱置于吸附区中；出水管置于出水区的底部。
2.一种小型自动调节pH氧化还原及活性炭处理含铬废水装置的应用，其特征在于含铬废水由进水管进入该装置的氧化还原区，由pH检测器再自动控制先加硫酸调节pH值至2～3，如果pH检测器值仍然大于2～3，则继续注入硫酸，再加亚硫酸氢钠将六价铬还原为三价格，最后加氢氧化钠调节pH值至8～9，如果pH检测器4值仍然小于8～9，则继续注入氢氧化钠，使三价铬生成氢氧化铬沉淀；当铬渣达到透明观察管窗上标尺限定刻度时由机器控制铬渣管自动排出；打开阀门使得废水进入吸附区，废水经过活性炭柱进行深层处理；废水随后进入出水区由排水管排出。
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《江汉石油学院学报》 199412 戴向东，刘光全，孙长虹 还原沉淀法处理含铬废水的条件优化 64-68 1,2 第16卷, 第4期 2 *
《环境科学》 1981 崔东林 MnO_2-活性炭吸附柱对水溶液中微量铬吸附作用的研究 19-21 1,2 第2卷, 第1期 *
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