三價鉻鈍化廢水零排放處理方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于工業廢水處理技術領域，涉及一種三價鉻鈍化廢水零排放處理方法，具體涉及一種從三價鉻鈍化漂洗廢水中回收鈍化液，實現廢水零排放的方法。
【背景技術】
[0002]電鍍廢水中含有多種重金屬成分，按照“達標排放”的技術設計，經處理“達標”的廢水排放，依然對環境有一定污染；同時由于電鍍使用的金、銀、銅、鎳、鉻等原料都是價值很高的貴重金屬。針對電鍍廢水中重金屬成分回收價值高，處理不當對環境危害嚴重的特性，發明人經過對電鍍廢水多種處理方法反復試驗和運用，找到了一種較經濟的直接從清洗槽中回收單一金屬離子，實現清洗水和金屬離子全部回用和對電鍍清洗水進行分類處理循環利用的方法，分別于2008年11月和2010年4月申請了發明專利(專利號分別為:ZL200810235197.1 ；ZL201010156033.7)，上述發明有效的解決了鍍銅、鍍鎳、鍍鉻廢水的循環利用，及銅、鎳、鉻的回收問題。三價鉻鈍化廢水與上面所述的電鍍廢水性質有很大差別，三價鉻鈍化具有與六價鉻鈍化類似的性質，但毒性卻只有六價鉻的百分之一，三價鉻鈍化廢水中鉻通常是以絡合狀態存在，較難去除；目前對于三價鉻鈍化廢水循環利用的技術還沒有報道。現有的三價鉻廢水處理的方法主要有臭氧破絡沉淀法、芬頓破絡沉淀法、電解法和離子交換法。臭氧破絡沉淀法，其不足在于需要臭氧發生器，且臭氧本身就是一種大氣污染物，其使用量要控制適當，另外，廢水中的金屬離子沉淀為固廢以后二次回收難度大、成本高；芬頓破絡沉淀法需要大量的藥劑，運行費用高，且有污泥產生量大等問題；離子交換法操作簡單便捷，但由于離子交換劑選擇性強，制造復雜，成本高，再生劑耗量大，因此在應用上受到很大限制。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是針對上述問題，根據三價鉻鈍化廢水的化學和物理特性，提供了一種經濟高效地利用膜處理技術處理三價鉻鈍化廢水的方法，從鈍化廢水中回收鈍化液回用于鈍化槽，產生的淡水返回生產線循環使用。
[0004]本發明的目的可以通過以下措施達到:
[0005]一種三價鉻鈍化廢水零排放處理的方法，該方法包括三價鉻鈍化廢水的凈化預處理、鈍化廢水預濃縮處理、循環分離淡水回用、鈍化廢液的循環濃縮回收四個工藝單元，具體包括如下步驟:
[0006](1)三價鉻鈍化廢水的凈化預處理:調節原料三價鉻鈍化廢水pH達到6?8，防止廢水pH較低時廢水的氧化性過強而將后續處理膜氧化導致膜的穿透，然后依次通過多介質過濾器、第一精密過濾器和UF超濾裝置過濾凈化；
[0007](2)鈍化廢水預濃縮處理:經過凈化預處理后的廢水注入一段納濾膜進行一段納濾分離處理，分別得到一段納濾淡水和一段納濾濃縮液；所述一段納濾膜采用聚酰胺復合膜；
[0008](3)循環分離淡水回用:所述一段納濾淡水送至反滲透膜進行反滲透分離處理，分別得到純水和反滲透濃水；其中得到的反滲透濃水與步驟(1)中經過凈化預處理的廢水混合，進行后續的鈍化廢水預濃縮處理；得到的純水送入鈍化漂洗槽；所述反滲透膜采用聚酰胺復合膜；
[0009](4)鈍化廢液的循環濃縮回收:調節所述一段納濾濃縮液pH在4?6之間，防止濃縮液pH較低時濃縮液的氧化性過強而將納濾膜氧化導致膜的穿透，然后再送入第二精密過濾器過濾，過濾后送入二段納濾膜進行二段納濾分離處理，分別得到二段納濾淡水和二段納濾濃縮液，所得二段納濾淡水與步驟(1)中經過凈化預處理的廢水混合，進行后續的鈍化廢水預濃縮處理；所述二段納濾濃縮液與步驟(2)中一段納濾濃縮液混合，控制pH在4?6之間，再送入二段納濾膜進行濃縮液的循環濃縮，直到二段納濾膜的淡水產量低于初始淡水產量的20%，將濃縮液回用于鈍化槽；所述二段納濾采用聚酰胺復合膜。
[0010]在步驟(1)中，在進入多介質過濾器之前，使用0.2?0.5MPa的原水增壓栗對調節pH之后的三價鉻鈍化廢水進行增壓。
[0011]步驟(1)中的多介質過濾器采用石英砂作為濾芯，例如選用60目的石英砂作為濾芯；第一精密過濾器的濾芯孔徑在1?ΙΟμπι左右，優選采用5μπι孔徑的精密過濾器；UF超濾裝置采用孔徑1?20nm的超濾膜，特別是10nm孔徑的UF超濾裝置。
[0012]步驟(1)的具體操作為:首先調節原料三價鉻鈍化廢水pH達到6?8，使用0.2?0.5MPa的原水增壓栗讓廢水通過多介質過濾器，粗濾廢水中的懸浮物、雜質、有機物，再用第一精密過濾器進行精濾，這級凈化的作用是濾除廢水中的有機物、雜質、懸浮物等有害成分，以免這些物質進入UF超濾系統，造成UF超濾裝置的堵塞、污染以及使用壽命縮短等；經過多介質過濾器和第一精密過濾器凈化處理的水直接進入UF超濾裝置，進行超濾過濾凈化處理，超濾膜是一種具有超級“篩分”功能的多孔膜。這級可有效去除廢水中的微粒、膠體、細菌及高分子有機物質，降低濁度、C0D、T0C等水質指標，使反滲透膜得到更可靠的保護。
[0013]在步驟(2)中，經過凈化預處理后的廢水通過第一高壓栗注入一段納濾膜進行一段納濾分離處理，所述第一高壓栗的壓力為2?3MPa，一段納濾分離處理的溫度為5?45°C。所述一段納濾膜優選采用DK8040聚酰胺復合膜；一段納濾膜可采用孔徑1?10nm，特別是lnm的納濾膜。所述一段濃縮液中三價鉻的質量濃度為原料三價鉻鈍化廢水的5?8倍。
[0014]步驟(2)的具體操作為:經過凈化預處理的廢水由第一高壓栗送入一段納濾膜分離處理，可得到一段納濾淡水和約5倍的一段納濾濃縮液。一段納濾淡水進入反滲透膜進行循環分離淡水回用的生產，一段納濾濃縮液進入二段納濾膜進行二段納濾分離處理。
[0015]在步驟(3)中，所述一段納濾淡水通過第二高壓栗送至反滲透膜進行反滲透分離處理；所述第二高壓栗的壓力為1.5?2MPa，反滲透膜處理的溫度為5?45°C，反滲透膜優選采用BW8040-400聚酰胺復合膜。
[0016]步驟(3)的具體操作為:一段納濾淡水進入淡水箱中，直接用第二高壓栗將淡水注入反滲透膜分離，分離的純水通過純水增壓栗回用到鈍化漂洗槽，反滲透濃水與步驟(1)中經過凈化預處理的廢水混合，進行后續的鈍化廢水預濃縮處理。反滲透膜可選采用孔徑0.01-lnm的反滲透膜，尤其是0.lnm的反滲透膜。反滲透膜采用聚酰胺復合膜，例如BW8040-400聚酰胺復合膜。
[0017]在步驟(4)中，所述一段納濾濃縮液調節pH在4?6之間后，通過濃縮增壓栗送入第二精密過濾器，再通過第三高壓栗送入二段納濾膜進行二段納濾分離處理；所述濃縮增壓栗的壓力為0.2?0.5MPa，第三高壓栗的壓力為1.5?3MPa，二段納濾膜處理的溫度為5?45°C;二段納濾膜優選采用DK8040聚酰胺復合膜；第二精密過濾器濾芯孔徑在1?10 μ m左右，優選采用5 μ m ;二段納濾膜優選采用1?2nm的納濾膜。
[0018]步驟(4)的具體操作為:一段納濾循環產生的濃縮液進入濃縮水箱后，通過第二加藥栗和pH自動控制系統調節，調節濃縮水箱中一段納濾濃縮液的pH在4?6之間，使用濃縮增壓栗增壓通過第二精密過濾器過濾，清除循環中可能產生的微粒，過濾后用第三高壓栗注入二段納濾膜分離處理，分離得到的二段納濾淡水與步驟(1)中經過凈化預處理的廢水混合再參與一段納濾分離處理，二段納濾濃縮液返回濃縮水箱與步驟(2)中經過一段納濾膜的一段納濾濃縮液混合，控制PH4?6，再通入二段納濾膜進行濃縮液的循環濃縮。每次自動運行完之后，可以將二段納濾濃縮調成手動濃縮狀態，讓其進一步濃縮，直到二段納濾膜不產淡水或產淡水產量很小時(小于初始淡水產量的20% )，此時二段納濾濃縮液的三價鉻離子濃度至少達到10g/L，然后將二段納濾濃縮液回用于鈍化槽。
[0019]本發明的另一個目的是