[实用新型]一种处理含铬废水的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种处理含铬废水的装置。

背景技术

钢铁企业冷轧厂通常采用镀铬工艺对板材表面进行处理来提高产品的附加值。这一工艺过程产生了大量含铬废水，其含Cr⁶⁺浓度高达1000～5000mg/L，六价铬有剧毒，它的排放严重污染了生态环境。我国《钢铁工业水污染物排放标准GB13456-2012》规定排放的废水中六价铬含量不得超过0.5mg/L，总铬含量不得超过1.5mg/L。

目前，含铬废水的处理通常采用化学还原处理工艺，即在酸性条件下以亚硫酸钠为还原剂，加石灰(或氢氧化钠)沉淀处理含铬废水。这种工艺存在着以下不足：采用亚硫酸钠做还原剂，消耗了大量亚硫酸钠，成本高；在亚硫酸钠还原解毒过程中，由于酸性环境，亚硫酸根很可能在酸性作用下放出SO₂，对空气造成污染；铬渣中总铬和六价铬仍不能满足国家新标准GB13456-2012的要求，产生的铬渣量大，堆放贮存占用大量的空间。

现有的含铬废水处理方法如下：

1、还原沉淀法。即在酸性条件下向废水中加入还原剂，将Cr⁶⁺还原成Cr³⁺，然后再加入石灰或氢氧化钠，使其在碱性条件下生成氢氧化铬沉淀，从而去除铬离子。但在采用此方法时，还原剂的选择是至关重要的一个问题，不同的还原剂，处理效果差异明显，且该装置缺乏对酸、碱加入量的精确控制，使反应pH不稳定，影响去除效果；

如：《FeSO₄/H₂O₂处理硅钢废水试验研究》，张文艺，罗鑫，李秋艳等，钢铁，2010,45(11)：90-93。试验采用FeSO₄和H₂O₂为处理剂，利用Fe²⁺的还原性和在酸性条件下Fe²⁺与H₂O₂形成Fenton试剂的催化氧化特性，对废水中的Cr⁶⁺和CODcr进行同步去除。可得试验结果，处理后Cr⁶⁺、CODcr去除率分别为99.99％和98.11％，达到了《钢铁工业水污染物排放标准》(GB13456-92)中的一级排放要求。但该方法需要消耗大量双氧水，处理成本高，从经济的角度限制了其使用性。

2、电解还原法。即铁阳极在直流电作用下，不断溶解产生亚铁离子，在酸性条件下，亚铁离子将六价铬离子还原成三价铬离子，Cr³⁺以氢氧化物沉淀析出，达到废水净化的目的。但该方法铁板消耗量较多，使得污泥中混有大量的氢氧化铁，利用价值低，且该装置需要消耗大量电能，运转费用较高；

如：《冷轧含铬废水微电解处理的中试研究》，严刚，张大华，工业安全与环保，2010,36(2)：9-10。研究了铁/碳微电解还原工艺对钝化液含铬废水的处理，经济效益分析表明，微电解技术有一定的成本优势。但由于该方法铁碳填料易板结，导致处理不够彻底，影响去除效率。

3、吸附法。即采用吸附剂吸附处理废水中的铬，使铬的浓度降低。但该方法处理成本较高，且该装置需设反冲洗装置，结构较为复杂；

如：彭荣华，曾文南，李晓湘。磺化泥炭吸附处理含铬废水的研究。煤炭学报，2007,32(8)：860-864。本研究以磺化泥炭为吸附剂，吸附处理含铬废水，讨论了pH值、吸附温度和吸附剂用量等因素对磺化泥炭吸附和还原Cr⁶⁺的影响。结果表明，pH值是影响还原、吸附Cr⁶⁺的主要因素，磺化泥炭吸附去除Cr⁶⁺效果较好，但吸附与解吸过程较繁琐，限制了该方法的使用。

4、离子交换法。即使用离子交换树脂对废水中六价铬进行选择性吸附。这种方法的缺点是操作和材料费用高，在经济上不适用，且该装置操作管理复杂；

如：专利《含六价铬废水的离子交换法处理工艺》，申请号：200810156910.3，除铬柱设计成三柱或多柱，各离子交换柱之间设有可调节pH值的中间槽，在两柱或多柱串联工作时，中间过程可以调节pH值，使废水处理效果更好。但这种工艺处理成本较高。

5、生物法。即采用多菌种联合处理含铬废水。但该方法不适宜处理高浓度的含铬废水，且该装置在反应装置前需设微生物培养装置，增加了成本。