一種鍍鉻廢水的處理工藝、處理系統及其應用
【專利摘要】本發明公開了一種鍍鉻廢水的處理工藝，該工藝先將所述廢水調至酸性，利用微球吸附脫油后進入Fe?C微電解反應器將Cr6+還原為Cr3+，再將出水進行混凝反應去除表面活性劑，混凝出水進行絮凝沉淀后再將出水pH調至堿性進一步絮凝沉淀進行絮凝沉淀，最終得到的上清液達標排放；該工藝解決了含鉻廢水處理難的問題，特別是還含有油和表面活性劑的復雜鍍鉻廢水，整個處理系統能耗小、運行成本低、污泥量小，適宜工藝推廣，而且微球吸附樹脂可再生徹底，并且在還原Cr6+為Cr3+的同時，還可利用生成的Fe3+將廢水中的表面活性劑混凝去除。
【專利說明】
一種鍍鉻廢水的處理工藝、處理系統及其應用
技術領域
[0001]本發明屬于廢水深度處理領域，尤其涉及一種鍍鉻廢水的處理工藝、處理系統及其應用。
【背景技術】
[0002]鍍鉻廢水呈酸性，鉻離子主要以Cr(VI)的形式存在，Cr (VI)毒性較大，不但被人體吸收后具有致癌和誘發基因突變的危險，而且鍍鉻廢水嚴重污染水源、土壤，破壞生態環境，因此GB8978—1996《污水綜合排放標準》，嚴格限制Cr(VI)的最高允許排放濃度為0.5mg/L0
[0003]對于此類廢水的常規處理方法，主要包括離子交換法和電解法。其中，離子交換法能達到排放標準，且出水水質較好，一般能循環使用。但離子交換法處理含鉻廢水的一次投資較高，操作管理要求嚴格，在生產運行中往往會由于操作管理不善而達不到預期的效果；對于電解還原法，雖然具有體積小、占地少、耗電低、管理方便、效果好等特點，但其鐵板耗量較多，污泥中混有大量的氫氧化鐵，利用價值低，需妥善處理。
[0004]另外，實際生產中電鍍廢水還含有油類和表面活性劑，例如硬脂酸、十二烷基苯磺酸鈉等，主要體現為C0D，需要在排放之前進行去除。對于表面活性劑的去除方法較多，但都存在著不同程度的缺陷，如:泡沫分離法適用于較低濃度情況下的分離，但泡沫分離法對表面活性劑廢水的COD去除率不高，需要與其他方法聯合使用;膜分離法效率高、能耗小，但膜易污染，清洗困難，操作費用高;混凝法雖然處理成本低、工藝成熟，但其占地面積大、藥劑用量大，并產生大量廢渣與污泥，要常與其它的處理方法聯合使用才能達到完全去除的目的，一般作為處理高濃度表面活性劑廢水的預處理;催化氧化法處理成本高;厭氧消化法處理廢水可以避免產生大量的泡沫，但表面活性劑會對厭氧處理過程產生一定程度的抑制；生物氧化法可直接處理偏堿性的表面活性劑廢水，處理時輔助其他處理技術可以得到更好效果;吸附法優點是速度快、穩定性好、設備占地小，主要缺點是投資較高、吸附劑再生困難、預處理要求較高。
[0005]因此，針對上述情況，發明人總結前人經驗綜合考慮實際問題，開發出一種鍍鉻廢水的處理工藝及其處理系統，該處理系統可廣泛應用于鍍鉻廢水處理領域，具有良好的應用前景。
【發明內容】
[0006]針對上述問題，本發明提供了一種鍍鉻廢水的處理工藝、處理系統及應用，該工藝根據鍍鉻廢水含有鉻、油和表面活性劑的特殊性，綜合利用微球吸附、Fe-C微電解反應和絮凝沉淀法實現了鉻、油和表面活性劑的去除，最終得到的上清液達標排放，本系統的吸附樹脂可再生徹底，并且在還原Cr6+為Cr3+的同時，還可利用生成的Fe3+將廢水中的表面活性劑混凝去除，整個系統能耗小、運行成本低、污泥量少，適宜工藝推廣。
[0007]為達此目的，本發明采用以下技術方案: 一種鍍鉻廢水的處理工藝，先將所述廢水調至酸性，利用微球吸附脫油后進入Fe-C微電解反應器將Cr6+還原為Cr3+，再將出水進行混凝反應去除表面活性劑，混凝出水進行絮凝沉淀后再將出水PH調至堿性進一步絮凝沉淀，最終得到的上清液達標排放。
[0008]先將所述廢水pH調至3~5，再以2?5BV/h的流速進入微球吸附柱脫油，吸附出水中油含量<3mg/L。
[0009]所述Fe-C微電解反應器將Cr6+還原為Cr3+的氣液體積比為3:1，進出水流速均為l-2BV/h ο
[0010]所述混凝反應以Fe-C微電解反應產生的Fe3+鹽或Fe(OH)3為混凝劑，混凝反應時間為l_3h。
[0011]向混凝出水中加入聚合硫酸鐵溶液進行絮凝沉淀，絮凝沉淀時間為1-2小時，得到絮凝出水。
[0012]向絮凝出水中加入氫氧化鈉溶液將pH調至8?9，以聚合硫酸鐵為絮凝劑進行絮凝沉淀，絮凝沉淀的反應時間為I?2h，上清液出水中Cr〈0.0 lmg/L，C0D<50mg/L，達標排放。
[0013]一種實現上述權利要求所述工藝的處理系統，包括第一pH調節槽、微球吸附柱、Fe-C微電解反應器和沉淀單元;所述第一pH調節槽的出口與所述微球吸附柱的入口相連，所述微球吸附柱的出口與所述Fe-C微電解反應器的入口相連，所述Fe-C微電解反應器的出口與所述沉淀單元相連。
[0014]所述沉淀單元還包括混凝槽、第一絮凝槽、第二pH調節槽和第二絮凝槽，所述混凝槽出口與所述第一絮凝槽入口相連，所述第一絮凝槽的出口與所述第二pH調節槽入口相連，所述第二 PH調節槽與所述第二絮凝槽相連。
[0015]一種如上述廢水處理系統的用途，其應用于鍍鉻廢水處理領域。
[0016]與現有技術相比，本發明具有以下有益效果:
1)本發明公開了一種鍍鉻廢水的處理方法，該方法有效地實現了含鉻、油和表面活性劑廢水的達標排放；
2)本發明系統可廣泛適用于含鉻、油和表面活性劑廢水處理領域；
3)本發明系統中微球吸附柱可再生徹底，并且在還原Cr6+為Cr3+的同時，還可利用生成的Fe3+將廢水中的表面活性劑混凝去除，整個系統能耗小、運行成本低、污泥量少，適宜工藝推廣。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明含無機銨鹽廢水的處理系統及處理工藝的流程圖。
[0018]圖中:1-第一pH調節槽;2-微球吸附柱;3-Fe-C微電解反應器;4_混凝槽;5_第一絮凝槽;6-第二 pH調節槽;7-第二絮凝槽。
【具體實施方式】
[0019]為更好地說明本發明，便于理解本發明的技術方案，本發明的典型但非限制性的實施例如下:
如圖1所示，一種鍍鉻廢水的處理系統，包括第一 pH調節槽1、微球吸附柱2、Fe-C微電解反應器3和沉淀單元;pH調節槽I的出口與微球吸附柱2的入口相連，樹脂吸附柱2的出口與Fe-C微電解反應器3的入口相連，Fe-C微電解反應器3的出口與沉淀單元相連。
[0020]沉淀單元還包括混凝槽4、第一絮凝槽5、第二pH調節槽6和第二絮凝槽7，所述混凝槽4的出口與第一混凝槽5入口相連，所述第一混凝槽5的出口與第二pH調節槽6入口相連，所述第二 PH調節槽6與第二絮凝槽7相連。本系統可廣泛應用于鍍鉻廢水處理領域。
[0021]一種應用上述處理系統進行鍍鉻廢水處理的處理工藝，先將廢水調至酸性，利用微球吸附脫油后進入Fe-C微電解反應器將Cr6+還原為Cr3+，再將出水進行混凝反應去除表面活性劑，混凝出水先經一次絮凝沉淀得到絮凝出水，再將絮凝出水PH調至堿性后進一步絮凝沉淀，最終得到的上清液達標排放。
[0022]其中，先將廢水pH可調至3~5，再以2?5BV/h的流速進入微球吸附柱脫油，吸附出水中油含量<3mg/L;Fe-C微電解反應器將Cr6+還原為Cr3+的氣液體積比優選為3:1，進出水流速均優選為l_2BV/h ；混凝反應以Fe-C微電解反應產生的Fe3+鹽或Fe (0H) 3為混凝劑，混凝反應時間優選為l-3h，得到混凝出水；向混凝出水中加入氫氧化鈉溶液，將pH調至8?9后以聚合硫酸鐵為絮凝劑進行絮凝沉淀，上清液出水中Cr〈0.01mg/L，C0D〈50mg/L，達標排放；絮凝沉淀的反應時間優選為I?2h.實施例1:某電鍍企業廢水，pH=6，含Cr (VI) 100mg/L，C0D900mg/L。
[0023](I)取100L上述廢水，先加入硫酸調節pH=3，然后廢水以2BV/h的流速進入微球吸附柱去除油類，吸附出水油<3mg/L; (2)步驟(I)出水進入Fe-C微電解反應器將Cr6+還原為Cr3+，同時產生Fe3+，廢水進出水流速為IBV/h，氣液比為3:1，反應pH=3; (3)步驟(2)出水pH=3，先進入混凝反應池，利用生成的Fe (OH)3混凝去除表面活性劑，反應pH=7，混凝反應時間為lh。
[0024](4)步驟(3)出水先進入第二pH調節池加入NaOH調節pH=8，然后進入絮凝沉淀，聚合硫酸鐵加入量為60mg/L，絮凝沉淀時間為I。絮凝沉淀池上清液中的Cr<0.01mg/L，C0D<50mg/L，達標排放，污泥進行后續處理。
[0025]實施例2:
某電鍍企業廢水，pH=8，含Cr(VI)180mg/L，C0D1000mg/L。(I)取100L上述廢水，先加入硫酸調節pH=4，然后廢水以4BV/h的流速進入微球吸附柱去除油類，吸附出水油<3mg/L;
(2)步驟(I)出水進入Fe-C微電解反應器將Cr6+還原為Cr3+，廢水進出水流速為1.5BV/h，氣液比為3:1，反應pH=4; (3)步驟(2)出水pH=4，先進入混凝反應池去除表面活性劑，反應pH=7，混凝反應時間為2h。
[0026](4)步驟(3)出水先進入第二 pH調節池加入NaOH調節pH=9，然后進入絮凝沉淀，聚合硫酸鐵加入量為80mg/L，絮凝沉淀時間為2h ο絮凝沉淀池上清液中的Cr <0.0 lmg/L，⑶D
<50mg/L，達標排放，污泥進行后續處理。
[0027]實施例3:
某電鍍企業廢水，pH=9，含Cr(VI)200mg/L，C0D1250mg/L。(I)取100L上述廢水，先加入硫酸調節pH=5，然后廢水以5BV/h的流速進入微球吸附柱去除油類，吸附出水油<3mg/L;
(2)步驟(I)出水進入Fe-C微電解反應器將Cr6+還原為Cr3+，廢水進出水流速為2BV/h，氣液比為3:1，反應pH=5 ； (3)步驟(2)出水pH=5，先進入混凝反應池去除表面活性劑，反應pH=6_8，混凝反應時間為3h。
[0028](4)步驟(3)出水先進入第二 pH調節池加入NaOH調節pH=9，然后進入絮凝沉淀，聚合硫酸鐵加入量為100mg/L，絮凝沉淀時間為2h。絮凝沉淀池上清液中的Cr<0.0 lmg/L, COD
<50mg/L，達標排放，污泥進行后續處理。
[0029]
【申請人】聲明，本發明通過上述實施例來說明本發明的詳細方法，但本發明并不局限于上述詳細方法，即不意味著本發明必須依賴上述詳細方法才能實施。所屬技術領域的技術人員應該明了，對本發明的任何改進，對本發明產品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發明的保護范圍和公開范圍之內。
【主權項】
1.一種鍍鉻廢水的處理工藝，其特征在于，先將所述廢水調至酸性，利用微球吸附脫油后進入Fe-C微電解反應器將Cr6+還原為Cr3+，再將出水進行混凝反應去除表面活性劑，混凝出水進行絮凝沉淀后再將出水PH調至堿性進一步絮凝沉淀，最終得到的上清液達標排放。2.如權利要求1所述的處理工藝，其特征在于，先將所述廢水pH調至3?5，再以2?5BV/h的流速進入微球吸附柱脫油，吸附出水中油含量<3mg/L。3.如權利要求1或2所述的處理工藝，其特征在于，所述Fe-C微電解反應器將Cr6+還原為Cr3+的氣液體積比為3:1，進出水流速均為l-2BV/h。4.如權利要求1所述的處理工藝，其特征在于，所述混凝反應以Fe-C微電解反應產生的Fe3+鹽或Fe (OH) 3為混凝劑，混凝反應時間為I _3h。5.如權利要求4所述的處理工藝，其特征在于，向混凝出水中加入聚合硫酸鐵溶液進行絮凝沉淀，絮凝沉淀時間為1-2小時，得到絮凝出水。6.如權利要求5所述的處理工藝，其特征在于，向絮凝出水中加入氫氧化鈉溶液將pH調至8?9，以聚合硫酸鐵為絮凝劑進行絮凝沉淀，絮凝沉淀的反應時間為I?2h，上清液出水中Cr<0.0 lmg/L，C0D<50mg/L，達標排放。7.—種實現上述權利要求所述工藝的處理系統，其特征在于，包括第一 pH調節槽、微球吸附柱、Fe-C微電解反應器和沉淀單元;所述第一 pH調節槽的出口與所述微球吸附柱的入口相連，所述微球吸附柱的出口與所述Fe-C微電解反應器的入口相連，所述Fe-C微電解反應器的出口與所述沉淀單元相連。8.如權利要求7所述的處理系統，其特征在于，所述沉淀單元還包括混凝槽、第一絮凝槽、第二 pH調節槽和第二絮凝槽，所述混凝槽出口與所述第一絮凝槽入口相連，所述第一絮凝槽的出口與所述第二PH調節槽入口相連，所述第二pH調節槽與所述第二絮凝槽相連。9.一種如權利要求7或8所述的廢水處理系統的用途，其應用于鍍鉻廢水處理領域。
【文檔編號】C02F103/16GK105923855SQ201610441197
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月20日
【發明人】林曉, 劉晨明, 李志強
【申請人】北京賽科康侖環保科技有限公司