專利名稱：含鉻廢液處置回收工藝及其處置回收裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于工業污水處理技術領域，具體涉及一種含鉻(VI)廢液處置回收工藝及其處置回收裝置。
背景技術：
在冷軋板鈍化、化學電鍍、鞣革等行業都需要用到鉻(VI)，會產生大量含鉻(VI)廢液。鉻(VI)是高毒性元素之一，直接排放會對環境造成嚴重污染，人體接觸或攝入會造成皮膚潰爛、呼吸道炎癥、貧血、神經炎等嚴重傷害，它還是已知的致癌物質之一。
目前，含鉻(VI)廢液的無害化處理主要是化學還原、沉淀后封存填埋。如果將處理后含鉻(III)的廢渣進行排放或填埋，從長遠來看，對環境還會造成污染。目前我國還存在大量中小型電鍍、制革企業。對于一些中小型電鍍、制革企業來說，由于規模小，產生的含鉻廢液量相對較少，為此建設污水處理設備相對投資較大，運行管理成本較高，企業的治污負擔較重。
發明內容
本發明的目的在于提供一種含鉻廢液處置回收工藝及其處置回收裝置，該工藝可對含鉻廢液處置回收。為了實現上述目的，本發明所采取的技術方案是含鉻廢液處置回收工藝，其特征在于它包括如下步驟I)以三烷基叔胺(三烷基叔胺的商品代號為N235)為萃取劑以煤油為溶劑，在萃取劑回收儲罐5中配制成含萃取劑30Wt%的N235-煤油溶液，備用；2)將濃硫酸或10wt%濃度以上的廢硫酸在配酸罐9中配制成硫酸含量10wt%的稀硫fe;然后栗到聞位Itfete 8,備用；3)將工業氫氧化鈉或氫氧化鉀置于配堿罐11中加水溶解，配制成濃度為IOwt %的氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液；然后泵到高位貯堿罐10,備用；4)通過外接含鉻廢液管口與現場含鉻廢液儲罐I對接，將含鉻廢液含鉻(VI)廢液泵入含鉻廢液儲罐I內； 5)將含鉻廢液儲罐I中的含鉻廢液放入調堿罐2中，加高位貯堿罐10中的氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液調整PH值到7. 5 8. O ;通過混合均勻后泵入板框壓濾機3過濾；濾液放入調酸罐4 ；6)將高位貯酸罐8中的IOwt %的稀硫酸輸入到調酸罐4中，調酸罐4中的濾液調PH值到I. 5 2. 0，然后泵入萃取槽6萃取，流量通過流量計控制；7)萃取劑為步驟I)中的含萃取劑30wt%的N235-煤油溶液，萃取中，A/0相流速比=15 1(即含鉻廢液被濃縮15倍)，“A相”表示水相，“O相”表示有機相，在萃余液出口處設取樣口，按GB7467-1987的分析方法，用分光光度計進行在線取樣分析，達標排放，不達標打回循環，并調整A/0相流速比為10 I ；
8)萃取后的含鉻有機相進行反萃取(有機相進入由PVC材質制作的多級混合-澄清箱式萃取槽中)；反萃液為高位忙堿罐10中的IOwt%的氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液；0/A相流速比=5 I ;0相為含鉻萃取劑，A相為IOwt %的氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液，反卒后的含絡濃縮液(A相)放入濃縮液儲iiS 7中儲存(用于后加工)9)反萃后的O相進行再生反萃后的O相進入由PVC材質制作的多級混合-澄清箱式萃取槽中，再生劑為高位貯酸罐8中的10wt%的稀硫酸；再生后的萃取劑放回萃取劑回收儲罐5中循環使用，再生后的廢酸放入配酸罐9循環使用。所述萃取槽6為由PVC材質制作的多級混合-澄清箱式萃取槽(如三級混合-澄清箱式萃取槽、四級混合-澄清箱式萃取槽或五級混合-澄清箱式萃取槽)。實現上述方法的含鉻廢液處置回收裝置，其特征在于它包括含鉻廢液儲罐I、調堿罐2、板框壓濾機3、調酸罐4、萃取劑回收儲罐5、萃取槽6、濃縮液儲罐7、高位貯酸罐8、配酸罐9、高位貯堿罐10、配堿罐11 ;配堿罐11上設有加堿口，配堿罐11由第一管道12與高位貯堿罐10的輸入口相連通，第一管道12上設有第一泵13、第一止回閥14 ;高位貯堿罐10的溢流口由第二管道15與配堿罐11相連通，高位貯堿罐10的輸出口由第三管道16與萃取槽6相連通，第三管道16上設有轉子流量計17和控制閥門；第四管道18 —端與調堿罐2相連通，第四管道18 —端與第三管道16或高位貯堿罐10相連通，第四管道18上設有控制閥門；配酸罐9上設有加酸口，配酸罐9由第五管道19與高位貯酸罐8相連通，第五管道19上設有第二泵20、第二止回閥21 ;高位貯酸罐8的溢流口由第六管道22與配酸罐9相連通，高位貯酸罐8的輸出口由第七管道23與萃取槽6相連通，第七管道23上設有轉子流量計和控制閥門；第八管道24 —端與調酸罐4相連通，第八管道24另一端與第七管道23或高位貯酸罐8相連通，第八管道24上設有控制閥門；含鉻廢液儲罐I上設有溢流口 25和含鉻廢液輸入管26 (接外部來的含鉻廢液)，含鉻廢液儲罐I由第九管道27與調堿罐2相連通，第九管道27上設有控制閥門；調堿罐2由第十管道28與板框壓濾機3的輸入端相連通，第十管道28上設有第三泵29、第三止回閥30 ;板框壓濾機3的輸出端由第十一管道31與調酸罐4相連通，第十一管道31上設有控制閥門；調酸罐4由第十二管道32與萃取槽6相連通，第十二管道32上設有第四泵33、第四止回閥34、轉子流量計；萃取槽6上設有排放口和取樣口 ；萃取槽6的濃縮液出口由第十三管道35與濃縮液儲罐7相連通，濃縮液儲罐7上設有排氣口和濃縮液排除管；萃取槽6的萃取劑回收口由第十四管道36與萃取劑回收儲罐5相連通，萃取劑回收儲罐5由第十五管道37與萃取槽6相連通，第十五管道37上設有第五泵38、第五止回閥39、轉子流量計。所述鉻廢液儲罐I、調堿罐2、板框壓濾機3、調酸罐4、萃取劑回收儲罐5、萃取槽
6、濃縮液儲罐7、高位貯酸罐8、配酸罐9、高位貯堿罐10和配堿罐11設置在可移動的集裝箱40內。本發明的工藝是將有機胺(三烷基叔胺)在溶劑中稀釋到后作為萃取劑，將經過預處理的含鉻廢液調整到適當的酸度，在多級混合-澄清箱式萃取槽中進行逆流萃取。鉻(VI)被萃取到有機相(O相)中，萃余液(水相，A相)中鉻(VI)含量達到國家廢水排放標準O. 2mg/L(GB21900-2008排放限量要求)后排放。檢測方法按GB7467-1987的分析方法進行六價鉻的檢測。通過調整 A/Ο相的相比，即A相的流量大于O相的流量，使鉻(VI)在萃取的過程中被富集在有機相中。富集倍數可達10倍以上。將富集了鉻(VI)的有機相與堿液在多級混合-澄清箱式萃取槽中進行逆流反萃取，將有機相中的鉻反萃到水相。通過調整A/0相的相比，即O相得流量大于A相的流量，使鉻(VI)在反萃取的過程中在水相中進一步被富集，富集倍數可達5倍以上。得到鉻(VI)含量在10wt%以上的濃縮液，用于生產各種含鉻(VI)產品。萃取劑經過再生后循環使用。選擇一種可以用普通運輸工具移動運輸的箱體，該箱體具有適當的長度、寬度和高度，能夠將本發明工藝所需的設備、檢測儀器和輔助裝備安裝在箱體內，并且操作方便、布局合理。該箱體在適當的位置留有外接系統，可以方便的與現場設備對接。利用鉻(VI)在有機胺中分配比高的特性，通過逆流萃取，將鉻(VI)富集到有機相中，再通過反萃取對鉻進行回收利用的工藝。將該工藝構成的回收系統集成到一個可移動的箱式載體中，通過運輸工具實現靈活方便的移動到不同處理現場進行收集處置的目的。本發明的可移動式的集成含鉻污水處理回收裝置。讓那些不具備含鉻污水處理能力的企業，只需將污水集中收集，定期將該裝置用汽車等運輸工具運送到企業進行現場收集處置。既解決了這些企業的污染治理問題，又降低了污染治理的費用，還通過鉻的回收利用，實現了資源的循環利用。本發明有以下特點I、該工藝可對含鉻廢液處置回收。2、對于中小電鍍、制革企業來說既解決了污染物達標排放的環保問題，又節省了廢液處置的設備和運行費用，既降低了生產成本又實現了清潔生產。具有明顯的經濟社會效益。3、該發明將萃取分離技術運用到濃縮工藝中，大幅度降低了鉻(VI)的回收利用成本，使鉻的回收利用在經濟上成為可行，實現了資源的循環利用。4、將含鉻廢液回收工藝的全部設備、分析設備和輔助設備全部集成到一個可移動的箱體中。通過普通運輸工具可以靈活、方便的將整個裝置移動到需要進行含鉻廢液處置的現場。
圖I是本發明的工藝流程圖。圖2是本發明含鉻廢液處置回收裝置的結構示意圖。圖3是本發明含鉻廢液處置回收裝置在集裝箱內的俯視圖。圖4是圖3中沿A-A線的剖視圖。圖5是圖3中沿B-B線的剖視圖。圖6是圖3中沿C-C線的剖視圖。圖中1_含鉻廢液儲罐，2-調堿罐，3-板框壓濾機(或稱板框過濾機)，4-調酸罐，5-萃取劑回收儲罐，6-萃取槽，7-濃縮液儲罐，8-高位貯酸罐，9-配酸罐，10-高位貯堿罐，11-配堿罐，12-第一管道,13-第一泵，14-第一止回閥，15-第二管道,16-第三管道，17-轉子流量計，18-第四管道，19-第五管道，20-第二泵，21-第二止回閥，22-第六管道，23-第七管道，24-第八管道，25-溢流口，26-含鉻廢液輸入管，27-第九管道，28-第十管道，29-第三泵，30-第三止回閥，31-第十一管道，32-第十二管道，33-第四泵，34-第四止回閥，35-第十三管道，36-第十四管道，37-第十五管道，38-第五泵，39-第五止回閥，40-集裝箱，41-高位水箱，42-實驗臺(或稱化驗臺)。
具體實施方式
為了更好地理解本發明，下面結合實施例進一步闡明本發明的內容，但本發明的內容不僅僅局限于下面的實施例。實施例I :如圖I所示，含鉻廢液處置回收工藝，它包括如下步驟I)以三烷基叔胺(N235)為萃取劑以煤油為溶劑，在萃取劑回收儲罐5中配制成含萃取劑30Wt%的N235-煤油溶液，備用；2)將濃硫酸或10wt%濃度以上的廢硫酸在配酸罐9中配制成硫酸含量10wt%的稀硫fe;然后栗到聞位Itfete 8,備用；3)將工業氫氧化鈉或氫氧化鉀置于配堿罐11中加水溶解，配制成濃度為10wt%的氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液；然后泵到高位貯堿罐10,備用；4)通過外接含鉻廢液管口與現場含鉻廢液儲罐I對接，將含鉻廢液含鉻(VI)廢液泵入含鉻廢液儲罐I內；5)將含鉻廢液儲罐I中的含鉻廢液放入調堿罐2中，加高位貯堿罐10中的氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液調整PH值到7. 5 8. O ;通過混合均勻后泵入板框壓濾機3過濾；濾液放入調酸罐4 ；6)將高位貯酸罐8中的IOwt %的稀硫酸輸入到調酸罐4中，調酸罐4中的濾液調PH值到I. 5 2. 0，然后泵入萃取槽6萃取，流量通過流量計控制；7)萃取劑為步驟I)中的含萃取劑30wt%的N235-煤油溶液，萃取中，A/0相流速比=15 1(即含鉻廢液被濃縮15倍)，“A相”表示水相，“O相”表示有機相，在萃余液出口處設取樣口，按GB7467-1987的分析方法，用分光光度計進行在線取樣分析，達標排放，不達標打回循環，并調整A/0相流速比為10 I ；8)萃取后的有機相進行反萃取(有機相進入由PVC材質制作的多級混合-澄清箱式萃取槽中)；反萃液為高位忙堿罐10中的IOwt%的氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液；0/A相流速比=5 I ;A相為含鉻濃縮液，O相為IOwt %的氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液，反卒后的含絡濃縮液(A相)放入濃縮液儲iil 7中儲存(用于后加工)；9)反萃后的O相進行再生反萃后的O相進入由PVC材質制作的多級混合-澄清箱式萃取槽中，再生劑為高位貯酸罐8中的10wt%的稀硫酸；再生后的萃取劑放回萃取劑回收儲罐5中循環使用，再生后的廢酸放入配酸罐9循環使用。所述萃取槽6為由PVC材質制作的多級混合-澄清箱式萃取槽(如三級混合-澄清箱式萃取槽、四級混合-澄清箱式萃取槽或五級混合-澄清箱式萃取槽)。實現上述方法的含鉻廢液處置回收裝置，它包括含鉻廢液儲罐I、調堿罐2、板框壓濾機3、調酸罐4、萃取劑回收儲罐5、萃取槽6、濃縮液儲罐7、高位貯酸罐8、配酸罐9、高位貯堿罐10、配堿罐11 ;配堿罐11上設有加堿口，配堿罐11由第一管道12與高位貯堿罐10的輸入口相連通，第一管道12上設有第一泵13、第一止回閥14 ;高位貯堿罐10的溢流口由第二管道15與配堿罐11相連通，高位貯堿罐10的輸出口由第三管道16與萃取槽6相連通，第三管道16上設有轉子流量計17和控制閥門；第四管道18 —端與調堿罐2相連通，第四管道18 —端與第三管道16或高位貯堿罐10相連通，第四管道18上設有控制閥門；配酸罐9上設有加酸口，配酸罐9由第五管道19與高位貯酸罐8相連通，第五管道19上設有第二泵20、第二止回閥21 ;高位貯酸罐8的溢流口由第六管道22與配酸罐9相連通，高位貯酸罐8的輸出口由第七管道23與萃取槽6相連通，第七管道23上設有轉子流量計和控制閥門；第八管道24 —端與調酸罐4相連通，第八管道24另一端與第七管道23或高位貯酸罐8相連通，第八管道24上設有控制閥門；含鉻廢液儲罐I上設有溢流口 25和含鉻廢液輸入管26 (接外部來的含鉻廢液)，含鉻廢液儲罐I由第九管道27與調堿罐2相連通，第九管道27上設有控制閥門；調堿罐2由第十管道28與板框壓濾機3的輸入端相連通，第十管道28上設有第三泵29、第三止回閥30 ;板框壓濾機3的輸出端由第十一管道31與調酸罐4相連通，第十一管道31上設有控制閥門；調酸罐4由第十二管道32與萃取槽6相連通，第十二管道32上設有第四泵33、第四止回閥34、轉子流量計；萃取槽6上設有排放口和取樣口 ；萃取槽6的濃縮液出口由第十三管道35與濃縮液儲罐7相連通，濃縮液儲罐7上設有排氣口和濃縮液排除管；萃取槽6的萃取劑回收口由第十四管道36與萃取劑回收儲罐5相連通，萃取劑回收儲罐5由第十五管道37與萃取槽
6相連通，第十五管道37上設有第五泵38、第五止回閥39、轉子流量計。所述鉻廢液儲罐I、調堿罐2、板框壓濾機3、調酸罐4、萃取劑回收儲罐5、萃取槽
6、濃縮液儲罐7、高位貯酸罐8、配酸罐9、高位貯堿罐10和配堿罐11設置在可移動的集裝箱內。將本發明所涉及的全部設備、分析儀器、輔助裝置集成安裝在長5897mm，寬2348mm,高2385mm經過改造的20英尺集裝箱內，設備及其他裝置按工藝要求和流程進行合理布局，并牢固固定在箱體上。箱體上預留含鉻廢液進口和凈化后的廢水排放口。以便于現場對接。自備發電機并預留電源接口。該裝置在武鋼冷軋含鉻廢液水站進行過試應用。含鉻廢液濃度為I 3g/L。酸度為PH = 5 6。廢液中含有少量Fe3+。按上述工藝連續運行一周，廢水排放口檢測鉻(VI)含量均小于O. 2mg/Lo
權利要求
1.含鉻廢液處置回收工藝，其特征在于它包括如下步驟 1)以三烷基叔胺為萃取劑，以煤油為溶劑，在萃取劑回收儲罐(5)中配制成含萃取劑30Wt%的N235-煤油溶液，備用； 2)將濃硫酸或10wt%濃度以上的廢硫酸在配酸罐(9)中配制成硫酸含量10wt%的稀硫酸；然后泵到高位貯酸罐(8)，備用； 3)將氫氧化鈉或氫氧化鉀置于配堿罐(11)中加水溶解，配制成濃度為IOwt%的氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液；然后泵到高位忙堿罐(10),備用； 4)通過外接含鉻廢液管口與現場含鉻廢液儲罐(I)對接，將含鉻廢液泵入含鉻廢液儲罐⑴內； 5)將含鉻廢液儲罐(I)中的含鉻廢液放入調堿罐(2)中，加高位貯堿罐(10)中的氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液調整PH值到7. 5 8. O ;通過混合均勻后泵入板框壓濾機(3)過濾；濾液放入調酸罐(4)； 6)將高位貯酸罐⑶中的IOwt%的稀硫酸輸入到調酸罐⑷中，調酸罐⑷中的濾液調PH值到I. 5 2. 0，然后泵入萃取槽(6)萃取，流量通過流量計控制； 7)萃取劑為步驟I)中的含萃取劑30wt%的N235-煤油溶液，萃取中，A/Ο相流速比=15 1，“A相”表示水相，“O相”表示有機相，在萃余液出口處設取樣口，按GB7467-1987的分析方法，用分光光度計進行在線取樣分析，達標排放，不達標打回循環，并調整A/Ο相流速比為10 I ； 8)萃取后的有機相進行反萃取；反萃液為高位忙堿罐(10)中的10wt%的氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液；0/A相流速比=5 I ;A相為含鉻濃縮液，O相為10wt%的氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液，反萃后的含鉻濃縮液放入濃縮液儲罐(7)中儲存； 9)反卒后的O相進彳丁再生,再生劑為聞位(8)中的10wt%的稀硫酸；再生后的萃取劑放回萃取劑回收儲罐(5)中循環使用，再生后的廢酸放入配酸罐(9)循環使用。
2.根據權利要求I所述的含鉻廢液處置回收工藝，其特征在于，所述萃取槽(6)為由PVC材質制作的多級混合-澄清箱式萃取槽。
3.根據權利要求2所述的含鉻廢液處置回收工藝，其特征在于，多級混合-澄清箱式萃取槽為三級混合-澄清箱式萃取槽、四級混合-澄清箱式萃取槽或五級混合-澄清箱式萃取槽。
4.一種實現權利要求I所述方法的含鉻廢液處置回收裝置，其特征在于它包括含鉻廢液儲罐(I)、調堿罐(2)、板框壓濾機(3)、調酸罐(4)、萃取劑回收儲罐(5)、萃取槽￠)、濃縮液儲罐(7)、高位貯酸罐(8)、配酸罐(9)、高位貯堿罐(10)、配堿罐(11);配堿罐(11)上設有加堿口，配堿罐(11)由第一管道(12)與高位貯堿罐(10)的輸入口相連通，第一管道(12)上設有第一泵(13)、第一止回閥(14);高位貯堿罐(10)的溢流口由第二管道(15)與配堿罐(11)相連通，高位貯堿罐(10)的輸出口由第三管道(16)與萃取槽(6)相連通，第三管道(16)上設有轉子流量計(17)和控制閥門；第四管道(18) —端與調堿罐(2)相連通，第四管道(18) —端與第三管道(16)或高位忙堿罐(10)相連通,第四管道(18)上設有控制閥門； 配酸罐(9)上設有加酸口，配酸罐(9)由第五管道(19)與高位貯酸罐⑶相連通，第五管道(19)上設有第二泵(20)、第二止回閥(21);高位貯酸罐(8)的溢流口由第六管道(22)與配酸罐(9)相連通，高位貯酸罐(8)的輸出口由第七管道(23)與萃取槽(6)相連通，第七管道(23)上設有轉子流量計和控制閥門；第八管道(24) —端與調酸罐(4)相連通，第八管道(24)另一端與第七管道(23)或高位貯酸罐(8)相連通，第八管道(24)上設有控制閥門； 含鉻廢液儲罐(I)上設有溢流口(25)和含鉻廢液輸入管(26)，含鉻廢液儲罐(I)由第九管道(27)與調堿 罐(2)相連通，第九管道(27)上設有控制閥門；調堿罐(2)由第十管道(28)與板框壓濾機(3)的輸入端相連通，第十管道(28)上設有第三泵(29)、第三止回閥(30);板框壓濾機(3)的輸出端由第十一管道(31)與調酸罐(4)相連通，第十一管道(31)上設有控制閥門；調酸罐(4由)第十二管道(32)與萃取槽(6)相連通，第十二管道(32)上設有第四泵(33)、第四止回閥(34)、轉子流量計； 萃取槽(6)上設有排放口和取樣口 ；萃取槽(6)的濃縮液出口由第十三管道(35)與濃縮液儲罐(7)相連通，濃縮液儲罐(7)上設有排氣口和濃縮液排除管；萃取槽(6)的萃取劑回收口由第十四管道(36)與萃取劑回收儲罐(5)相連通，萃取劑回收儲罐(5)由第十五管道(37)與萃取槽(6)相連通，第十五管道(37)上設有第五泵(38)、第五止回閥(39)、轉子流量計。
5.根據權利要求4所述的含鉻廢液處置回收裝置，其特征在于，所述鉻廢液儲罐(I)、調堿罐(2)、板框壓濾機(3)、調酸罐(4)、萃取劑回收儲罐(5)、萃取槽￠)、濃縮液儲罐(7)、高位貯酸罐(8)、配酸罐(9)、高位貯堿罐(10)和配堿罐(11)設置在可移動的集裝箱內。
全文摘要
本發明屬于工業污水處理技術領域。本發明的工藝是將有機胺(三烷基叔胺)在溶劑中稀釋到后作為萃取劑，將經過預處理的含鉻廢液調整到適當的酸度，在多級混合-澄清箱式萃取槽中進行逆流萃取；鉻(VI)被萃取到有機相(O相)中，萃余液(水相，A相)中鉻(VI)含量達到國家廢水排放標準0.2mg/L(GB21900-2008排放限量要求)后排放；通過調整A/O相的相比，即A相的流量大于O相的流量，使鉻(VI)在萃取的過程中被富集在有機相中；富集倍數可達10倍以上。該工藝可對含鉻廢液處置回收。對于中小電鍍、制革企業來說既解決了污染物達標排放的環保問題，又節省了廢液處置的設備和運行費用，既降低了生產成本又實現了清潔生產。
文檔編號C02F9/04GK102616955SQ20121007629
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月21日 優先權日2012年3月21日
發明者吳明, 周勇, 宋樂山, 張譯 申請人:武漢巍川環保科技有限責任公司