CN103979704B - 一种含六价铬废水的处理方法 - Google Patents

一种含六价铬废水的处理方法 Download PDF

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本发明公开一种含六价铬废水的处理方法，将pH值为2.0~3.0的含六价铬的废水经过粗粒黄铁矿和细粒黄铁矿两次还原，使得废水中的六价铬全部被还原为三价铬，再回调废水pH到偏碱性，使得三价铬完全沉淀出来；沉淀物经压滤机固液分离后，分离出的水排放或回用，滤饼回收利用，可作为三价铬镀液的原料，使铬资源得到循环利用。本发明提供的所述含六价铬废水的处理方法，具有如下优点：采用黄铁矿作为还原剂，原料易得，成本低廉，黄铁矿与废水接触多次反应，原料的利用率高，且无二次污染，而且工艺易于自动化，能做到“污水进、清水出”的无人管理。

Description

一种含六价铬废水的处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种含六价铬废水的处理方法。
背景技术
电镀业是我国最具规模的产业之一，而普通电镀铬是电镀业最重要的镀种之一，是电子业的基础产业和支柱产业，然而，普通电镀铬排出的废水中含有高浓度的六价铬，属第一类毒性污染物，如不处理将对环境造成严重的污染。
目前，我国电镀业处理六价铬废水的方法有：电解法、化学还原法、离子交换法、铁氧体法、活性炭吸附法等。其中应用最广的是化学还原法，其原理是利用化学还原剂，将废水中的六价铬还原为三价铬，然后加石灰使三价铬转化为废渣而除去。常用的还原剂有焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、水合肼等。这些药剂用量大，价格高昂，造成处理成本居高不下，企业难以承受。处理后的铬渣属危险废物，需要有资质证书的单位才能处理。企业还要向有资质单位交付一笔处理费，使企业雪上加霜。而有资质证书的单位的处理方法目前仅限于填埋或烧砖，造成了铬资源的严重浪费，不符合国家循环经济法的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处，提出了一种操作简单、运行方便、成本低廉、效果良好、铬资源循环充分利用的含六价铬废水的处理方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种含六价铬废水的处理方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将黄铁矿破碎后筛分成粗粒和细粒，所述粗粒置于预处理池中，所述细粒置于还原柱中；
(2)将pH为2.0～3.0的含六价铬废水置于所述步骤(1)的预处理池中，待废水由黄棕色变为浅绿色后，将废水泵入步骤(1)所述还原柱中；
(3)待步骤(2)所述还原柱中的废水无六价铬时，将还原柱中的废水流入沉淀池中，向沉淀池中加入碱溶液，调节废水的pH值为7.0～7.5，使得废水中的三价铬在沉淀池中沉淀完全，得沉淀物；
(4)将步骤(3)所得沉淀物泵入压滤机中进行固液分离，分离出的水排放或回用，压滤机上的滤饼回收利用；
其中：所述步骤(1)中黄铁矿的粗粒为过5～40目筛，细粒为过50～200目筛；
所述步骤(2)中，先检测含六价铬废水的pH值，当pH值为2.0～3.0时，直接置于预处理池中；当pH值大于3.0时，在含六价铬废水中加入酸溶液，调节pH值至2.0～3.0后，再置于预处理池中。
上述步骤(2)中，将废水置于含有黄铁矿粗粒的预处理池中后，废水中大部分六价铬被还原为三价铬，可以从废水由黄棕色变为浅绿色来判定。在预处理池中进行预处理后的废水被泵入装有黄铁矿细粒的还原柱中，废水中剩余的六价铬被进一步还原成三价铬，从而有效地将六价铬还原成三价铬。
本发明所述方法采用黄铁矿作为还原剂，我国有丰富的天然黄铁矿产区，故原料易得，而且使用时，只需要用常规机械方法将黄铁矿破碎至多种粒度即可，加工费用低廉。黄铁矿与废水接触多次反应，反复利用，直至反应殆尽，因此原料的利用率较高，接近百分之百，而且不会产生二次污染。
作为本发明所述含六价铬废水的处理方法的优选实施方式，所述步骤(1)中还原柱为塑料柱。
作为本发明所述含六价铬废水的处理方法的优选实施方式，所述步骤(1)中，可采用机械设备将黄铁矿进行破碎筛分，将筛分后的黄铁矿粒分为粗粒和细粒，所述粗粒一般指过5～40目筛，所述细粒一般指过50～200目筛。
作为本发明所述含六价铬废水的处理方法的更优选实施方式，所述步骤(2)中酸溶液为硫酸、盐酸中的至少一种。所述含六价铬废水本身的pH值一般为2.0～3.0，因此一般情况下不需调节，可直接将废水置于预处理池中。仅偶尔所述废水的pH超过3.0时，才需要加入酸溶液对pH进行调节，因此用酸量较少，即本发明所述方法所需的酸的费用很低。
作为本发明所述含六价铬废水的处理方法的优选实施方式，所述步骤(2)中，将废水泵入步骤(1)所述还原柱中后，检测从还原柱中流出的废水中是否含有六价铬，当含有六价铬时，将还原柱中流出的废水泵回所述步骤(1)的预处理池中；当不含有六价铬时，将还原柱中流出的废水流入到沉淀池中。
作为本发明所述含六价铬废水的处理方法的优选实施方式，所述步骤(3)中碱溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液中的至少一种。由于在氧化还原的过程中，pH值不断升高，故处理后的废水调价pH值至7.0～7.5时，用的碱量很少，即本发明所述方法所需的碱的费用很低。
作为本发明所述含六价铬废水的处理方法的优选实施方式，所述步骤(4)中，将压滤机上的滤饼，经硫酸溶解，结晶，再经重结晶提纯，使纯度达到电镀级标准，得到硫酸铬。所述压滤机上的滤饼回收利用时，优选将滤饼送铬回收车间，经硫酸溶解，结晶得到硫酸铬，再经重结晶提纯，使纯度达到电镀级标准后，供三价铬电镀配槽之用。工艺参考国家无机盐生产工艺规范进行。
本发明公开的一种含六价铬废水的处理方法，具有如下优点：采用黄铁矿作为还原剂，原料易得，成本低廉，黄铁矿与废水接触多次反应，原料的利用率高，且无二次污染，而且工艺易于自动化，能做到“污水进、清水出”的无人管理。本发明所述方法，能够实现铬资源和水资源的双回收，从而实现经济效益、环境效益和社会效益三者完美的统一。
附图说明
图1为本发明所述含六价铬废水的处理方法一种实施例的工艺流程图。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面通过具体实施方式对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1所示，本发明含六价铬废水的处理方法一种实施例的的工艺流程图，本实施例所述方法主要包括以下步骤：
(1)用碾碎机将黄铁矿进行破碎并经筛子筛分后得到黄铁矿的粗粒和细粒，所述粗粒为过5～40目筛，细粒为过50～200目筛，将所述粗粒置于预处理池中，所述细粒置于还原柱中；所述还原柱可为塑料柱；
(2)检测含六价铬废水的pH值，当pH值为2.0～3.0时，直接置于预处理池中；当pH值大于3.0时，在含六价铬废水中加入酸溶液，调节pH值至2.0～3.0后，再置于预处理池中，所述废水在预处理池中，大部分六价铬被还原为三价铬，可从废水由黄棕色转变为浅绿色来判定；废水在预处理池中进行预处理后，将预处理池中的废水泵入装有细粒黄铁矿的还原柱中，将废水中的剩余六价铬还原为三价铬；
(3)待步骤(2)所述还原柱中的废水无六价铬时，将还原柱中的废水流入沉淀池中，向沉淀池中加入碱溶液，调节废水的pH值为7.0～7.5，使得废水中的三价铬在沉淀池中沉淀完全，得沉淀物；所述碱溶液可选择氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液中的一种或两种的混合；
(4)将步骤(3)所得沉淀物泵入压滤机中进行固液分离，分离出的水经检验无铬后可达标排放或回用，例如可回用于生产上工件洗涤之用；压滤机上的滤饼回收利用，例如将滤饼送至铬回收车间，加硫酸溶解，结晶，再经重结晶提纯，使纯度达到电镀级标准后，得到硫酸铬，供三价铬电镀配槽之用。
所述步骤(2)中，当废水pH值大于3.0需要用酸溶液进行调节时，所述酸溶液可选择硫酸、盐酸中一种或两种的混合，可在所述预处理池前设置调节池，用于当废水的pH值大于3时，在调节池中调节废水的pH。
所述步骤(2)中，将废水泵入装有细粒黄铁矿的还原柱中后，检测从还原柱中流出的废水中是否含有六价铬，当含有六价铬时，将还原柱中流出的废水泵回所述步骤(1)的预处理池中；当不含有六价铬时，将还原柱中流出的废水流入到沉淀池中。
实施例2
本发明所述含六价铬废水处理方法的效果验证
试验对象为某电镀厂的镀铬废水，经分析，所述废水中含有的六价铬浓度为81mg/l，pH值为2.5。
采用本发明所述方法对上述废水进行处理，处理后检测出水的pH值以及铬含量，结果为出水的pH值为7.0，总铬含量未检出。
由上述结果可进一步证实了本发明所述方法的合理性和可靠性。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (4)

1.一种含六价铬废水的处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将黄铁矿破碎后筛分成粗粒和细粒，所述粗粒置于预处理池中，所述细粒置于还原柱中；
(2)将pH为2.0～3.0的含六价铬废水置于所述步骤(1)的预处理池中，待废水由黄棕色变为浅绿色后，将废水泵入步骤(1)所述还原柱中；
(3)待步骤(2)所述还原柱中的废水无六价铬时，将还原柱中的废水流入沉淀池中，向沉淀池中加入碱溶液，调节废水的pH值为7.0～7.5，使得废水中的三价铬在沉淀池中沉淀完全，得沉淀物；
(4)将步骤(3)所得沉淀物泵入压滤机中进行固液分离，分离出的水排放或回用，压滤机上的滤饼回收利用；
其中：所述步骤(1)中黄铁矿的粗粒为过5～40目筛，细粒为过50～200目筛；
所述步骤(2)中，先检测含六价铬废水的pH值，当pH值为2.0～3.0时，直接置于预处理池中；当pH值大于3.0时，在含六价铬废水中加入酸溶液，调节pH值至2.0～3.0后，再置于预处理池中；
所述步骤(2)中酸溶液为硫酸、盐酸中的至少一种；
所述步骤(3)中碱溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的含六价铬废水的处理方法，其特征在于：所述步骤(1)中还原柱为塑料柱。
3.根据权利要求1所述的含六价铬废水的处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中，将废水泵入步骤(1)所述还原柱中后，检测从还原柱中流出的废水中是否含有六价铬，当含有六价铬时，将还原柱中流出的废水泵回所述步骤(1)的预处理池中；当不含有六价铬时，将还原柱中流出的废水流入到沉淀池中。
4.根据权利要求1所述的含六价铬废水的处理方法，其特征在于，所述步骤(4)中，将压滤机上的滤饼，经硫酸溶解，结晶，再经重结晶提纯，使纯度达到电镀级标准，得到硫酸铬。
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