[实用新型]一种含铬废水在线循环处理装置

说明书

本实用新型提供了一种含铬废水在线循环处理装置，包括通过管路顺次连接的除渣装置、过滤装置和吸附装置，所述除渣装置用于除去含铬废水中的沉淀和悬浮物；所述过滤装置用于除去含铬废水中的颗粒物；所述吸附装置用于吸附铬金属离子。该装置处理效率高、成本低廉、操作简单，同时实现铬金属离子的分离与纯化，是目前最具应用前景的电镀铬废水处理方法。通过技术路线的设计与优化，可实现废水近零排放、金属资源的回收与循环利用。

技术领域

本实用新型属于水处理技术领域，具体涉及一种含铬废水在线循环处理装置。

背景技术

当前含铬废水处理的主要技术有化学沉淀法、吸附法、电解法、膜分离法、生物降解法、溶剂萃取法等。

化学沉淀法是最早发展的电镀铬废水处理方法。它主要利用化学沉淀剂使电镀铬废水中的Cr(VI)等重金属形成沉淀脱离水相而使剩余废水可排放。早期沉淀方法是在含Cr(VI)废水中加入BaCl₂形成铬酸钡沉淀，经处理的废水直接排放；产生的含铬酸钡沉淀的淤泥经硅酸钠水泥或石灰粉煤灰固化后丢弃处置。该种处理方法容易使Cr(VI)进入水体而对人体健康、生态环境安全等造成威胁。进而发展了利用化学还原试剂使Cr(VI)还原为Cr(III)后再以Cr(OH)₃沉淀形式离开水相的化学沉淀法，显著降低了对环境的危害。然而，这些化学沉淀处理方法仍然会产生淤泥等固废，且铬资源未能得到再利用。

吸附法是利用吸附剂吸附电镀铬废水中的Cr(VI)离子而使Cr(VI)脱离水相，从而使经处理的废水可排放。常用吸附剂为活性炭，其吸附Cr(VI)的吸附容量可达101mg/g。新近发展的生物吸附剂由农业废弃物生产而得，其价格低廉、对Cr(VI)的吸附效率较高、再生时所产生的淤泥显著减少。然而，生物吸附剂由于其自身的溶解而使得处理后的废水的化学耗氧量(COD)、生物耗氧量(BOD)及总有机碳(TOC)等指标升高，限制了其进一步发展与应用。高炉渣、赤泥等工业废弃物也被用来作为吸附剂吸附废水中的Cr(VI)，然后由于这些工业废弃物的吸附效率有限而未得到广泛应用。无论哪种吸附剂，在吸附废水中Cr(VI)后均需经再生处理使其可循环使用。吸附剂再生时会产生大量淤泥等固体废弃物待堆积、填埋，仍将污染环境；并且铬资源亦未得到再利用。

电解法通过控制氧化还原电势使废水中可溶的Cr(VI)还原为Cr(OH)3等难溶物而去除废水中的Cr(VI)，可细分为膜电解法和电化学沉淀法。该方法对Cr(VI)的脱除率可高达99％以上，适用于处理难以生物降解、物理化学处理成本较高的废水。虽然该方法可将降低废弃淤泥产生量、且可在电解槽中回收铬酸返回应用于电镀槽中，但其能耗高、工艺条件较难控制而未得到广泛应用。

膜分离法利用滤膜通过物理吸附、离子交换、萃取溶解等原理分离出废水中的Cr(VI)离子。常用的分离膜可分为无机膜(如多孔陶瓷)、高分子膜和液体膜(如乳液膜、固定化液体膜)。这些膜分离法虽然具有高选择性，但由于其脱除效率相对较低而仅停留于中试阶段、未实现产业化应用。电渗析法是新近发展起来的一种膜分离方法，其利用电势差为驱动力实现水溶液中离子的分离。该方法可实现水的循环使用和重金属元素的回收。然而，电渗析法的核心部件是离子交换膜，该种膜价格昂贵、在高盐废水中使用寿命缩短，导致电渗析法的操作成本高、不利于推广应用。

生物降解法是利用微生物或者植物吸收废水中的Cr(VI)并将其富集于生物组织中、或者将Cr(VI)还原为Cr(III)形成Cr(OH)3沉淀而实现废水脱Cr(VI)的处理。包括生物吸附法、植物提取法等。虽然生物降解法早在上世纪90年代就已被广泛研究，但由于微生物对Cr(VI)的还原能力有限、能实现Cr(VI)提取的植物种类亦很少，导致了该方法未能推广应用。