CN109133408A - 一种制革含铬废水中重金属铬的去除方法 - Google Patents

一种制革含铬废水中重金属铬的去除方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于废水处理领域，具体涉及一种制革含铬废水中重金属铬的去除方法。该方法包括以下步骤：向制革含铬废水中加入碱液进行第一段去除反应，调节酸碱度；向调节pH后的废水中加入重金属捕集剂，进行第二段去除反应，得到悬浊液；其中，捕集剂优选为皮革废水处理剂LX‑Y803，捕集剂质量:废水中重金属铬质量=1~2:1;向上步得到的悬浊液中依次加入絮凝剂PAM和助凝剂PAC，沉淀，得到反应后废水，符合排放标准。本发明可以使制革废水中重金属铬去除率高于98%，减少铬泥量40%以上。本工艺具有流程简洁高效、低能耗、产含铬污泥量少且后处理简单等显著特点。

Description

一种制革含铬废水中重金属铬的去除方法
技术领域
本发明属于废水处理领域，具体涉及一种制革含铬废水中重金属铬的去除方法。
背景技术
制革行业作为废水排放大户，且涉及重金属铬的污染，因此成为污染重点监控的行业之一。特别是近年来，随着社会环保意识的增强，政府实施了多项强制措施，最新发布实施的《制革及皮毛加工工业污染物排放标准》GB30486-2013中总铬的排放浓度要求控制在1.5mg/L以下，这就要求企业强化对制革废水中重金属铬的合理处置，给制革行业的持续发展带来了极大的压力。因此含铬废水中重金属铬的有效处理，日益成为目前制革企业的关注热点之一。
现今，对于废水中重金属的去除方法主要有化学沉淀法、吸附法、生物处理法等。其中，重金属浓度对微生物的生物活性影响很大，浓度过高会使其中毒。相对于生物法，化学处理法更易于控制，而吸附法对吸附剂的要求比较高，吸附剂价格昂贵，使吸附法的广泛应用受到限制，同时还有吸附剂的再生问题。因此，对于含铬废水中重金属铬的处理，国内普遍采用的主要还是化学沉淀法，采用碱液将废水pH调节至碱性，通过化学反应使重金属生成难溶于水的氢氧化物沉淀分离出来。
但是采用化学沉淀法存在的问题：由于在废水中铬的存在形态复杂，除了游离态铬存在外，还有许多以较稳定的络合物形态分布于废水中，在使用单一加碱沉淀过程中，沉淀剂的消耗量大，重金属的去除率低，为保证出水中重金属含量达到排放标准，往往需要投加过量的沉淀剂，从而产生了大量的含铬污泥，据统计采用加减沉淀法每处理1000吨含铬废水就会产生10吨含铬污泥，而含铬污泥又属于危废。如此大量的含铬污泥处理难度大，成本高。
发明内容
本发明针对目前制革含铬废水中重金属铬的处理需求，以及现有技术产生大量难处理含铬污泥的问题，提出一种制革含铬废水中重金属铬的去除方法，以氢氧化钠与新型重金属捕集剂为复合沉淀剂，再加上絮凝剂的配合使用，解决了沉淀剂消耗量大，重金属去除率低，产生大量的含铬污泥等问题，能够使制革含铬废水中重金属铬去除率高于98%，减少铬泥量40%以上。
本发明的技术方案为：
一种制革含铬废水中重金属铬的去除方法，包括以下步骤：
第一步，第一段去除反应，调整酸碱度
向制革含铬废水中加入碱液进行第一去除反应，调节废水的酸碱度，加入碱液调节后的废水pH稳定在8~9；其中，废水中重金属铬含量为10~100 mg/L；
第二步，第二段去除反应
向上步调节pH后的废水中加入重金属捕集剂，搅拌条件下进行第二去除反应25~45min，得到反应后悬浊液；
其中，捕集剂优选为皮革废水处理剂LX-Y803，购自广州绿轩水处理剂有限公司，捕集剂质量:废水中重金属铬质量=1~2:1；
第三步，絮凝沉降，分离得到处理后达标废水。
向上步反应后的悬浊液中搅拌条件下依次加入絮凝剂PAM和助凝剂PAC，静置，沉降，过滤，分别得到处理后废水和回收沉降物；
其中，其中PAM投加量为1~3 ppm，PAC投加量为0.1~0.3 ppm,沉降时间为0.5~1 h，处理后废水中重金属铬含量为0.7~1 mg/L，符合排放标准。
所述的第一步中的含铬废水中其他化合物的含量为：CaSO4 0.5~0.7 g/L、MgSO4 1~1.5 g/L、Na2SO4 0.3~0.5 g/L、NaCl 0.6~0.8 g/L、KCl 0.3~0.5 g/L。
制革含铬废水中铬的存在形态复杂多变，游离态和较稳定的络合态随机分布，因此通过分别加入两种沉淀剂进行两步反应，能够使废水中的铬有选择性的高效沉淀析出，比单一使用加碱沉淀的去除效率更高，效果更好，产生含铬污泥也更少。本工艺中先使用氢氧化钠来调整溶液pH，同时可以除去废水中游离态的铬，在碱性条件下，再加入新型重金属捕集剂将废水中以络合离子形式存在的铬强力鳌合，生成不溶物并形成絮凝沉淀，从而达到最大程度清除废水中铬离子的目的，同时减少碱液的消耗量和含铬污泥的产生。通过实验表明采用单一的加加碱沉淀法每处理1000吨制革含铬废水产生10吨含铬污泥，而采用本发明方法每处理1000吨制革含铬废水产生5~6吨含铬污泥。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明针对制革含铬废水中铬的分布形态特点，通过两步添加沉淀剂的工艺，有效地去除了制革废水中的铬重金属，避免了单一使用加碱沉淀原料消耗量大，去除效果差，含铬污泥量多的缺点，可以使制革废水中重金属铬去除率高于98%，减少铬泥量40%以上。本工艺具有流程简洁高效、低能耗、产含铬污泥量少且后处理简单等显著特点。
附图说明
图1为本发明所提供的一种制革含铬废水中重金属铬的去除方法的示意图。
具体实施方式
参照附图和具体实施例对本发明进行进一步的详细说明。
图1所示实施例表明，本发明制革含铬废水中重金属铬的去除方法的工艺流程是：首先向含铬废水中加入氢氧化钠进行第一步去除反应，调整废水的pH稳定在8~9；接着向调整完pH的废水中加入新型重金属捕集剂，进行第二步去除反应，加入絮凝剂和助凝剂，沉淀过滤，得到处理后废水和回收沉降物。本发明针对制革废水中铬的分布形态特点，通过两种沉淀剂的叠加使用，在减少原料消耗和产生含铬污泥量的同时，使制革含铬废水中的铬得到最大程度的去除。整个反应过程均在常温进行，能耗低。由图1可见本发明制革含铬废水中重金属铬的去除方法的工艺流程是简单易行的。
实施例1
本部分原水来源于泉州晋江兴业皮革科技有限公司废水混合池，其中，铬含量为56.14mg/L、CaSO4含量0.62 g/L、MgSO4含量1.35 g/L、Na2SO4含量0.41 g/L、NaCl含量0.73 g/L、KCl含量0.42 g/L。
第一步，第一段去除反应，调整酸碱度
向制革废水中加入NaOH进行第一去除反应，调节废水的酸碱度，加入碱液调节后的废水pH稳定在9；
第二步，第二段去除去除反应
向上步调节pH后的废水中加入重金属捕集剂，搅拌条件下进行第二去除反应45 min，得到反应后悬浊液；
其中，捕集剂为皮革废水处理剂LX-Y803，捕集剂质量:废水中重金属铬质量=1.5:1;
第三步，絮凝沉降，分离得到处理后达标废水
向上步反应后的悬浊液中搅拌条件下依次加入絮凝剂PAM和助凝剂PAC，静置，沉降，过滤，分别得到处理后废水和回收沉降物；
其中，其中PAM投加量为2.5 ppm，PAC投加量为0.2 ppm,沉降时间为45 min，处理后废水中重金属铬含量为0.95 mg/L，符合排放标准，其中，重金属铬去除率达到98.27%，减少含铬污泥产量40%。
实施例2
本部分原水来源于泉州晋江兴业皮革科技有限公司车间排放口，其中，铬含量为36.28mg/L、CaSO4含量0.58 g/L、MgSO4含量1.24 g/L、Na2SO4含量0.36 g/L、NaCl含量0.62 g/L、KCl含量0.45 g/L。
第一步，第一段去除反应，调整酸碱度
向制革废水中加入NaOH进行第一去除反应，调节废水的酸碱度，加入碱液调节后的废水pH稳定在8.5；
第二步，第二段去除去除反应
向上步调节pH后的废水中加入重金属捕集剂，搅拌条件下进行第二去除反应30 min，得到反应后悬浊液；
其中，捕集剂为皮革废水处理剂LX-Y803，捕集剂质量:废水中重金属铬质量=1.2:1;
第三步，絮凝沉降，分离得到处理后达标废水
向上步反应后的悬浊液中搅拌条件下依次加入絮凝剂PAM和助凝剂PAC，静置，沉降，过滤，分别得到处理后废水和回收沉降物；
其中，其中PAM投加量为2.5 ppm，PAC投加量为0.15 ppm,沉降时间为30 min，处理后废水中重金属铬含量为0.54 mg/L，符合排放标准，其中，重金属铬去除率达到98.5%，减少含铬污泥产量46%。
对比例1
本部分原水来源于泉州晋江兴业皮革科技有限公司车间排放口，其中，铬含量为36.28mg/L、CaSO4含量0.58 g/L、MgSO4含量1.24 g/L、Na2SO4含量0.36 g/L、NaCl含量0.62 g/L、KCl含量0.45 g/L。
处理过程：
（1）向制革废水中加入NaOH进行第一去除反应，调节废水的酸碱度，加入碱液调节后的废水pH稳定在9；
（2）向上步反应后的悬浊液中搅拌条件下依次加入絮凝剂PAM和助凝剂PAC，静置，沉降，过滤，分别得到处理后废水和回收沉降物；
其中，其中PAM投加量为3.0 ppm，PAC投加量为0.15 ppm,沉降时间为40 min，处理后废水中重金属铬含量为8.02 mg/L，其中，重金属铬去除率达到77.9%，减少含铬污泥产量26%。
上述具体实施方式用来解释说明本发明，仅为本发明的优选实例，而不是对本发明进行限制，在本发明的权利要求保护范围内，对本发明做出的任何修改、等同替换、改进等，都落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种制革含铬废水中重金属铬的去除方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）第一段去除反应，调整酸碱度
向制革含铬废水中加入碱液进行第一去除反应，调节废水的酸碱度，加入碱液调节后的废水pH稳定在8~9；
（2）第二段去除反应
向步骤（1）调节pH后的废水中加入重金属捕集剂，搅拌条件下进行第二去除反应25~45min，得到反应后悬浊液；
（3）絮凝沉降，分离得到处理后达标废水
向步骤（2）反应后的悬浊液中搅拌条件下依次加入絮凝剂PAM和助凝剂PAC，静置，沉降，过滤，分别得到处理后废水和回收沉降物。
2.根据权利要求1所述的制革含铬废水中重金属铬的去除方法，其特征在于：步骤（1）中的废水中其他化合物的含量为：CaSO4 0.5~0.7 g/L、MgSO4 1~1.5 g/L、Na2SO4 0.3~0.5g/L、NaCl 0.6~0.8 g/L、KCl 0.3~0.5 g/L。
3.根据权利要求1所述的制革含铬废水中重金属铬的去除方法，其特征在于：步骤（1）中废水中重金属铬含量为10~100 mg/L。
4.根据权利要求1所述的制革含铬废水中重金属铬的去除方法，其特征在于：步骤（2）中捕集剂为皮革废水处理剂LX-Y803，购自广州绿轩水处理剂有限公司；按质量比计，捕集剂；废水中重金属铬=1~2:1。
5.根据权利要求1所述的制革含铬废水中重金属铬的去除方法，其特征在于：步骤（3）PAM投加量为1~3 ppm，PAC投加量为0.1~0.3 ppm，沉降时间为0.5~1 h。
6.根据权利要求1所述的制革含铬废水中重金属铬的去除方法，其特征在于：步骤（3）处理后废水中重金属铬含量为0.7~1 mg/L，符合排放标准。
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