CN113548757A - 一种含铬废水零排放处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含铬废水零排放处理工艺，工艺过程包括含铬废水还原，超滤，纳滤膜处理、DTRO膜处理、普通RO膜处理、沉淀、冷却或蒸发结晶后，实现了含铬废水中水、盐和三价铬离子的分离利用，实现了含铬废水的零排放要求，达到了清洁生产的目的。

Description

一种含铬废水零排放处理工艺
技术领域
本发明涉及电镀废水处理领域，尤其涉及六价铬废水处理。
背景技术
电镀产生的六价铬废水，是电镀工件经水洗过程转移到废水中的含铬有毒物质，属致癌物质和严格限制排放的物质。
现有企业大规模处理含铬废水的主要方法是化学还原-沉淀法，其基本原理是在酸性溶液环境中加入还原剂，将六价铬还原为低毒的三价铬状态，然后加入碱调节pH值至碱性，三价铬离子生成沉淀，加入絮凝剂使铬从含铬废水中沉淀下来，达到去除废水中铬的目的，使废水铬含量达到国家排放标准。
随着某些区域环保要求的提高，对废水的排放要求也提高到零排放，这也是行业长久良性发展的需要。企业为了实现含铬废水的零排放目的，大部分对含铬废水处理后产生的沉淀作为危废物处理，剩下的含盐废水通过消耗大量电能蒸发去水来制得固体盐。这些方法都大大增加了企业的运行成本，而且资源得不到有效利用。
因此，传统的含铬废水处理法需要进行进一步研究，探索更有效、更方便、资源得到有效分离利用的零排放工艺，使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种含铬废水零排放处理工艺。本工艺对含六价铬废水进行处理，是先将六价铬还原为三价铬，再利用膜分离装置，将三价铬废水分离成高浓度三价铬废水、高浓度含盐废水和纯水，纯水返回生产线循环使用，高浓度三价铬废水一方面可以用于三价铬处理液的补充液，另一方面可以制成氢氧化铬，用做三价铬钝化或镀铬原料，多余的氢氧化铬制成三氧化二铬用作颜料或磨料或炼制不锈钢原料。高浓度含盐废水在采用加热或冷却制取固体盐的过程中，由于浓度高，可以节约大量的电能。本工艺及相关设备已在企业现场运行试验过，体现出操作简单及可持续处理废水，节约电能，满足电镀中心生产的需要，完全做到电镀含铬废水零排放及资源回收工艺的目的。
本发明采用如下技术方案实现发明目的：
一种含铬废水零排放处理工艺，其特征在于，所述工艺包含以下步骤：
（1）六价铬废水还原处理
Cr6+废水还原为Cr3+废水的pH值在2-4之间，用5%-10%硫酸或10%-15%氢氧化钠调节pH值，还原剂为亚硫酸氢钠或焦亚硫酸钠。终点为ORP电极电位为250mV左右。
（2）超滤过滤和纳滤
还原后的废水经超滤过滤颗粒物杂质后，进入纳滤膜处理设备循环处理，纳滤膜处理终点为浓水电导率基本不再增加为止。纳滤膜处理可以把废水中的三价铬离子与废水中的大部分钠离子实现分离。纳滤膜处理膜前压力一般在1-3MPa左右。
（3）纳滤后含盐废水的DTRO膜处理和普通RO膜处理
分离出的含钠离子溶液主要为硫酸钠和少量氯化钠等物质，用10%-15%氢氧化钠调节pH=7后，进入DTRO膜处理设备进行循环浓缩，DTRO膜处理膜前压力一般在8-16MPa左右，DTRO膜处理终点为出水浓水电导率基本不再增加为止。最终浓水出水电导率可以达到80000us/cm及以上，含盐量能达到100g/L及以上。对此浓缩液进行加热蒸发可以得到硫酸钠和少量氯化钠，因其浓度高，所以这个过程非常节约电能，降低生产企业成本。经过DTRO膜处理后的淡水再经普通RO膜处理后，淡水的电导率可以在20 us/cm左右，可以直接作为纯水用于企业生产，浓水返回到DTRO膜处理循环处理。普通RO膜处理膜前压力一般在1-3MPa左右。
（4）纳滤后三价铬废水的处理
纳滤膜处理分离出的含三价铬废水，经DTRO膜处理后三价铬浓度与原水比较，浓缩倍数可以达到100倍及以上，Cr3+ 含量可以达到20g/L左右。此废水可以用于三价铬处理液的补充液，多余的Cr3+废水沉淀生成Cr（OH）3，沉淀生成的pH值在7-9之间。氢氧化铬沉淀，可以去做三价铬镀铬原料或镀锌三价铬钝化原料，多余的氢氧化铬可以制成三氧化二铬用作颜料或磨料或炼制不锈钢原料。沉淀过滤出来的废水返回混入纳滤后的含盐废水中，再经DTRO膜处理设备循环处理。DTRO膜处理膜前压力一般在8-16MPa左右，DTRO膜处理终点为出水浓水电导率基本不再增加为止。经过DTRO膜处理后的淡水再经普通RO膜处理后，纯水可以直接用于企业生产，浓水返回到DTRO膜处理循环处理。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：六价铬废水经过该处理工艺流程后，废水中的物质实现了分离利用，实现了废水零排放的目的，实现了清洁生产，节约了大量的电能。
附图说明:
为了让本发明的上述目的、特征和优点更容易理解，附图对本发明的具体实施过程做详细说明。
图1是工艺流程的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的详细说明。
实施例1
山东章丘某电镀公司，取六价铬废水10吨，原水六价铬含量为142mg/L，处理过程中纳滤膜处理膜前压力为3MPa，DTRO膜处理膜前压力为10MPa，普通RO膜处理膜前压力为1MPa。废水经还原，超滤，纳滤膜处理、DTRO膜处理、普通RO膜处理后，三价铬浓缩废水浓度达到17g/L，浓缩后含盐废水含盐量达到110 g/L。废水再经沉淀、蒸发结晶后，获得氢氧化铬沉淀2.7846千克，一次回收率达到99%以上，企业蒸发经DTRO浓缩后的含盐废水比未经DTRO浓缩后的含盐废水节约电能60%以上。
实施例2
山东泰安某电镀公司，公司六价铬废水10吨，原水六价铬含量为108mg/L，处理过程中纳滤膜处理膜前压力为1MPa，DTRO膜处理膜前压力为12MPa，普通RO膜处理膜前压力为3MPa。废水经还原，超滤，纳滤膜处理、DTRO膜处理、普通RO膜处理后，三价铬浓缩废水浓度达到15g/L，浓缩后含盐废水含盐量达到106 g/L。废水再经、沉淀、蒸发结晶后，获得氢氧化铬沉淀2.1178千克，一次回收率达到99%以。企业蒸发经DTRO浓缩后的含盐废水比未经DTRO浓缩后的含盐废水节约电能55%以上。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故凡依本申请的结构、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种含铬废水零排放处理工艺，其特征在于，一种含铬废水零排放处理工艺，工艺过程包括以下步骤：
(1)六价铬废水还原处理；
(2)超滤过滤和纳滤；
(3)纳滤后含盐废水的DTRO膜处理和普通RO膜处理；
(4)纳滤后三价铬废水的处理。
2.根据权利要求1所述含铬废水零排放处理工艺，其特征在于，六价铬废水还原处理，Cr6+废水还原为Cr3+废水的pH值在2-4之间，还原剂为亚硫酸氢钠或焦亚硫酸钠，终点为ORP电极电位为250mV左右。
3.根据权利要求1所述含铬废水零排放处理工艺，其特征在于，超滤过滤和纳滤是把还原后的含铬废水经超滤过滤颗粒物杂质后，进入纳滤膜处理设备，纳滤膜处理把废水中的三价铬离子与废水中的钠离子实现分离。
4.根据权利要求1所述含铬废水零排放处理工艺，其特征在于，纳滤后含盐废水的DTRO膜处理和普通RO膜处理，是纳滤膜分离出的含钠离子溶液，用氢氧化钠调节pH=7后，进入DTRO膜处理设备进行循环浓缩处理，DTRO膜处理终点为出水浓水电导率基本不再增加为止，经过DTRO膜处理后的淡水再经普通RO膜处理，普通RO膜处理后的淡水可以作为纯水可以直接用于企业生产，浓水返回到DTRO膜处理再循环处理。
5.根据权利要求1所述含铬废水零排放处理工艺，其特征在于，纳滤后三价铬废水的处理，是纳滤膜处理分离出的含三价铬废水，经DTRO膜循环处理后的三价铬离子浓度与原水相比，浓缩倍数可以达到100倍左右及以上，此浓缩废水可以用于三价铬处理液的补充液，多余的Cr3+废水可以在pH值7-9之间生成Cr（OH）3沉淀，氢氧化铬沉淀可以去做镀锌三价铬钝化原料，也可制成三氧化二铬用作颜料或磨料或炼制不锈钢原料，沉淀过滤出来的废水继续返回到DTRO膜处理设备循环处理，经过DTRO膜处理后的淡水再经普通RO膜再处理，普通RO膜再处理后的淡水可以作为纯水直接用于企业生产，浓水返回到DTRO膜处理再循环处理。
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