CN102344208B - 一种对铬渣污染场地产生的含铬废水的处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种治理铬渣污染场地时产生的含铬废水的处理工艺，其主要步骤为：1)在含铬废水加入理论投加量的硫酸亚铁，将使Cr6+还原为Cr3+；2)加入氢氧化钙形成氢氧化铬和氢氧化铁的沉淀；3)固液分离。4)未达标的废水以及低浓度含铬废水再用铁屑制成铁柱处理，使废水达标排放。本发明设备简单易加工、所用药剂便宜易得且对环境安全、处理后的水质中的Cr(Ⅵ)的含量能够达到GB/T 14848-9地下水质量标准III类排放标准，具有可以回灌等优点。

Description

一种对铬渣污染场地产生的含铬废水的处理工艺
技术领域
本发明属于废水治理技术领域，具体地说涉及一种对铬渣污染场地产生的含铬废水的深度处理工艺。
背景技术
铬盐工业及铬合金工业产生的铬渣对环境造成了严重污染，截至2006年，我国共历史积存600多万吨铬渣。我国早期产生的铬渣大多露天堆放，无必要的防尘、防雨及防渗措施，铬渣中的污染物在雨雪的浸泡冲刷下，下渗进入土壤或周边水体，因其含有的Cr(Ⅵ)阴离子具有很高的毒性及很强的氧化性，对周围土壤、水体造成了严重污染，对周围人类健康及环境安全构成了严重威胁。某些污染场地的土壤六价铬含量达到几千mg/kg；地下水中Cr(Ⅵ)浓度达到400mg/L，远远超过地下水环境质量(GB/T14848-93)III类水质标准要求的0.05mg/L。铬渣污染场地的修复治理工作已经刻不容缓。《铬渣污染综合整治规划》中已经明确提出2010年前完成历史积存铬渣的治理，2010年后要开展铬渣污染场地的修复治理工作。
土壤异位淋洗技术具有污染治理过程可控、可彻底去除六价铬、修复后的土壤可以直接回填等优点，是铬渣污染场地土壤修复治理的重要技术之一，我国863项目“铬渣污染场地土壤修复关键技术研究与示范”已经将其列为重点研究对象。但异位淋洗过程中必然会产生大量高浓度含铬淋洗液。因此，有必要针对高浓度淋洗液研究开发可行的治理工艺技术。此外，对于受污染的含铬地下水，国外一般是抽提到地表进行处理，治理后的水直接回灌。因此，对于铬渣污染场地修复治理来说，含铬废水的治理是必不可少的一个组成部分。
对于含铬废水处理的研究主要集中在电镀废水方面，常用技术有：电解法、离子交换法、吸附法、反渗透法和化学还原法。对于电镀废水来说，其水质变动较小，处理后的废水往往只需要达到污水排放的标准。对于铬渣污染场地异位淋洗废液和含铬地下水来说，其具有如下特征：
(1)水质变化很大，前期抽提上来的地下水六价铬浓度高达几百mg/L，而后期迅速降至几mg/L以下；
(2)处理后的水要求回灌，水质要求高，出水需要达到地下水质量标准3类水质Cr6+＜0.05mg/L要求。
我国对含铬废水的治理已经有一段时间的历史，并已有多篇公开技术文献报道。在已经公开的现有技术中，已报道(申请号200810156910.3)含六价铬废水的离子交换法处理工艺，该工艺将废水调pH值、吸附、再生、维护和Cr6+离子的回收相结合来处理废水中的六价铬，但离子交换柱子再生则需耗费大量的酸。也有用富集作用来处理六价铬的工艺(申请号200710010270.0)，该工艺制备内含碳酸钠溶液的聚酞胺微胶囊，用磷酸三丁酷的正庚烷一四氯化碳溶液浸泡微胶囊一定时间使其功能化，就能富集六价铬。但这些发明只能使处理过后的废液中的Cr6+＜0.5mg/L，不能使出水达到地下水质量标准3类水质Cr6+＜0.05mg/L要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种治理含铬地下水及含铬土壤时产生的含铬废水的深度处理工艺，使处理过后的废水能够达到地下水环境质量(GB/T 14848-93)III类水质标准Cr6+＜0.05mg/L。
为实现上述目的，本发明提供的对铬渣污染场地产生的含铬废水的处理工艺，主要包括以下步骤：
1)在含铬废水加入理论投加量的硫酸亚铁，将使Cr6+还原为Cr3+；
2)加入氢氧化钙调节pH值，使形成氢氧化铬和氢氧化铁的沉淀；
3)固液分离。
所述的对铬渣污染场地产生的含铬废水的处理工艺，其中，步骤1之前除去含铬废水中的固体杂物。
所述的对铬渣污染场地产生的含铬废水的处理工艺，其中，步骤2中加入氢氧化钙后含铬废水的pH值在6-8之间。
所述的对铬渣污染场地产生的含铬废水的处理工艺，其中，步骤2形成的沉淀在沉淀池中静置。
所述的对铬渣污染场地产生的含铬废水的处理工艺，其中，步骤3固液分离后的未达标的液体中加入硫酸调节pH值为5-6，再进入填充有铁屑的铁柱中。
所述的对铬渣污染场地产生的含铬废水的处理工艺，其中，铁屑的粒径分布为：粒径＜14目6-7重量％，14目＜粒径＜20目12-13重量％，20目＜粒径＜60目66-67重量％，其余重量的铁屑粒径＞60目，柱中铁屑的填充厚度为4-5cm。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明把废水分为高低浓度分别进行处理，增大了整个工艺的每天处理量，并减少了药剂的用量。
(2)本发明采用的设备没有特殊要求，流程简单，运行简便、可靠。
(3)本发明处理过后的废水水质能够达到地下水环境质量(GB/T14848-93)III类水质标准，可以回灌。
附图说明
图1是本发明的流程示意图。
具体实施方式
本发明的具体步骤是：
(1)将治理土壤时产生的高浓度的含铬废水在集水池进行预处理，除去大的石块和树枝等物质。
(2)在反应池中根据废水中的含铬浓度，加入理论投入量的硫酸亚铁，搅拌反应。
(3)加入碱调节反应后的废水pH值在6-8之间。
(4)废水进入到沉淀池中，在沉淀池中静置。
(5)出水与从地下抽提出来的低浓度含铬废水一并进入调节池中均匀水质水量。
(6)调节池水进入低浓度吸附滤床中进行深度处理。
(7)出水经过活性炭吸附后达标排放，并进行循环利用。
本发明的特点在于：
(1)把含铬废水分成高浓度含铬废水和低浓度含铬废水，根据化学还原沉淀技术和吸附滤床技术的特点进行分别处理，实现各技术处理的最优化。
(2)经高浓度废水处理设备处理的含铬废水直接进入低浓度废水处理设备进行进一步处理，能使废水达标。
下面结合实施例及附图详细说明本处理含铬废水的工艺的具体实施方式。
实施例1
以治理青海海北某铬盐化工厂铬渣堆放场地产生的含铬废水为例。该化工厂累积简单堆放4.8万立方米铬渣，铬渣的简单堆放已经严重污染了化工厂周边土壤及地下水。本实施例所用高浓度含铬废水是用水洗被污染的土壤产生的。水中总铬的含量为185mg/L，六价铬的含量为170mg/L，pH为9.3，低浓度含铬废水是从污染场地地下抽提出的地下水，水中总铬为5.0mg/L，六价铬的含量为4.2mg/L，pH为7.2。
按下述步骤进行处理：
1)将高浓度含铬废水经集水池，除去大的石块和树枝等物质；再进入反应池中与理论投加量的硫酸亚铁进行混合反应，由Fe2+将Cr6+还原为Cr3+，搅拌反应5min后此时pH为5.5。
2)反应后废水进入pH调节池，加入氢氧化钙调节pH到6-8之间，进入沉淀池静置45min，生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀。
3)检测沉淀后的水质结果：pH为7.0，Cr6+未检出，出水Cr(Ⅵ)达到地下水环境质量(GB/T 14848-93)III类水质标准。达标的水排放，沉淀池中的污泥排入污泥池，再通过压滤机处理(公知技术，本发明不作详细介绍)。
4)未达标废水和低浓度含铬废水(其水中总铬为5mg/L，六价铬的含量为4.2mg/L，pH为7.2)进入调节池，加硫酸调节pH为5.5-6.0，倒进铁屑厚度为5cm的柱子中，测其出水，Cr6+未检出，出水Cr(Ⅵ)达到地下水环境质量(GB/T 14848-93)III类水质标准。
实施例2
以治理青海湟中某铬盐化工厂铬渣堆放场地产生的含铬废水为例，水洗土壤产生的高浓度含铬废水中总铬的含量为534mg/L，六价铬的含量为490mg/L，pH为8.6。低浓度含铬废水是后期从污染场地地下抽提出的地下水，水中总铬为6.2mg/L，六价铬的含量为5.3mg/L，pH为6.9。
按下述步骤进行处理：
1)将高浓度含铬废水与理论投加量的硫酸亚铁进行混合，Fe2+将Cr6+还原为Cr3+。
2)搅拌反应5min后此时pH为5.3，加入氢氧化钙调节pH到6-8之间，静置45min，生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀。
3)将沉淀后的水检测结果：pH为6.8，Cr6+＝0.59mg/L，出水Cr(Ⅵ)不达到地下水环境质量(GB/T 14848-93)III类水质标准。
4)将经高浓度处理过后不达标的废水和低浓度的含铬废水一起加硫酸调节pH为5.5-6.0，倒进铁屑厚度为5cm的柱子中，测其出水，Cr6+未检出，出水Cr(Ⅵ)达到地下水环境质量(GB/T 14848-93)III类水质标准。
以上实例结果表明本发明对铬渣污染场地产生的含铬废水的深度处理工艺对六价铬处理较彻底，处理后废水满足地下水环境质量标准(GB/T14848-93)III类水质标准，可见本发明的工艺适用于含铬废水治理。

Claims (4)

1.一种对铬渣污染场地产生的含铬废水的处理工艺，其主要步骤为：
1)在含铬废水加入理论投加量的硫酸亚铁，将使Cr6+还原为Cr3+；
2)加入氢氧化钙调节pH值，使形成氢氧化铬和氢氧化铁的沉淀；
3)固液分离，分离后的液体中加入硫酸调节pH值为5-6，再进入填充有铁屑的铁柱中；其中铁屑的粒径分布为：
粒径＜14目6-7重量％，14目＜粒径＜20目12-13重量％，20目＜粒径＜60目66-67重量％，其余重量的铁屑粒径＞60目，柱中铁屑的填充厚度为4-5cm。
2.根据权利要求1所述的对铬渣污染场地产生的含铬废水的处理工艺，其中，步骤1之前除去含铬废水中的固体杂物。
3.根据权利要求1所述的对铬渣污染场地产生的含铬废水的处理工艺，其中，步骤2中加入氢氧化钙后含铬废水的pH值在6-8之间。
4.根据权利要求1所述的对铬渣污染场地产生的含铬废水的处理工艺，其中，步骤2形成的沉淀在沉淀池中静置。
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电镀废水处理技术研究现状及展望;黄其祥等;《广东化工》;20100430;第37卷(第4期);第128-130页 *
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