含铬和重金属混合废水的综合治理方法
申请日期：2003.01.23
公佈（告）日期：2003.08.27
IPC分类编号C02F9/04；C02F1/62；C02F9/02
概括
一种含铬重金属混合废水综合处理方法，是将未经酸化的含铬重金属混合废水泵入装有吸附还原指示剂的反应容器中进行反应，同时通过流量计控制试剂箱中加入的酸或碱的量，用试纸从反应容器检查阀检测反应容器内pH8-9，从反应容器检查阀检测吸附还原指示剂在等当点的颜色变化，控制混合废水的处理效果。反应后的水经溢流管从反应容器上部排出，经沉淀过滤后排放，滤渣回收处理。从根本上解决了现有技术成本高、控制程序复杂的问题，其处理工艺简单、操作方便、监控直观、便于管理。 使得净化后废水达标排放，Cr6+不检出，且实现“零”排放，Men+达标排放，投资少，运行费用低，不发生二次污染，净化效果和废水处理效率明显提高。
权利主张
1.一种含铬重金属混合废水综合处理方法，其特征在于：操作步骤为：将未经酸化处理的含铬重金属混合废水与经氰化物破除后的废水混合后进入调节池，然后直接泵入装有吸附还原指示剂的反应容器中进行反应。同时通过流量计控制加入试剂箱的酸或碱的量，用试纸从反应容器测试阀检测pH值，维持反应容器内pH值在8-9。从反应容器测试阀检测吸附还原指示剂在等当点前后的颜色变化。若吸附还原指示剂呈黑色，表明废水中的Cr6+已完全还原为Cr(OH)3，净化水即可排放；若吸附还原指示剂呈红色，表明废水中的CrO42-已不能再还原，需要更换吸附还原指示剂。 反应后的水通过溢流管从反应釜上部排出，经沉淀、过滤后排放，滤渣回收处理。
手动的
含铬及重金属混合废水的综合处理方法
技术领域
本发明涉及一种电镀废水处理方法，具体涉及一种操作简便、监测直观的含铬（Cr6+）和重金属（Men+，包括Cr3+、Cu2+、Zn2+、Ni2+、Cd2+、Pb2+、Sn2+、Mn2+等）离子混合废水综合处理达标排放的方法。该方法也适用于受含铬和重金属离子混合废水污染的养殖水、饮用水、农田灌溉水等的处理。
背景技术
目前处理电镀废水的方法很多，但国内外仍以化学法为主。《材料保护》第35卷增刊发表了《发展中的几种电镀废水处理技术》，回顾了电镀废水处理技术的发展，介绍了氧化还原化学法的自动化方法、微生物处理法、金属清除剂处理法、13X分子筛处理法、多级间歇逆流清洗和综合处理结合闭环循环及零排放技术等。传统的氧化还原化学处理技术的缺点是：在弱酸碱性条件下，有很大概率以-和CrO42+形式存在。 必须先进行酸化，使CrO42-全部转化为-，然后控制pH≤2-3，使-→Cr3+，再调节pH值到9.5-10.5左右，进行Ni(OH)2↓和Cd(OH)2↓，再调节pH值到8-9，使其余Mem+完全沉淀，最后将渣水分离，使污水净化，达到排放标准。该类方法处理过程受人为因素影响较大，因此在实际生产中处理效果受到一定影响。生产中电镀废水浓度很不稳定，如果没有自动监测装置，很难控制反应终点，为了稳妥起见，往往采用超量投加的方法来解决，但这样也可能造成排放超标。 现有的自动化电镀废水处理设备采用模块化结构，引进国外ORP/PH自动控制仪表，实现自动监测、自动加药，严格控制反应终点，处理效果较好。但自动化电镀废水处理设备的制造成本和运行成本较高，限制了其大面积推广应用。
针对目前常用的一些含铬废水处理方法，如离子交换法、亚硫酸法、螯合物沉淀法、铁屑电解法、亚硫酸氢钠法、硫酸亚铁还原法、电解法、浮选法等存在成本高、处理效果不稳定、适用范围窄等缺点，本发明人提出了一种快速处理含铬废水的新工艺——XHC(吸收-还原-沉淀)法。该方法主要是在中碱性条件下快速处理含铬废水的新技术。该方法工艺简单，净化效果好，成本比其他处理方法低。但该处理方法没有涉及含铬(Cr6+)和重金属(Men+，含有Cr3+、Cu2+、Zn2+、Ni2+、Cd2+、Pb2+、Sn2+、Mn2+等)离子的混合废水的处理技术，需要进一步改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含铬及重金属混合废水的综合处理方法，从根本上解决了现有技术成本高、控制程序复杂的问题，处理工艺简单、操作方便、监控直观、易于管理，使废水净化后达标，Cr6+检测不到，实现“零”排放，Men+离子满足标准的高技术指标，投资少，运行费用低，不产生二次污染，可显著提高净化效果和废水处理效率。
本发明的目的是这样实现的：处理方法包括以下步骤：将未经酸化处理的含铬及重金属混合废水与氰化物破除后的废水在调节池内混合，然后直接泵入装有吸附还原指示剂的反应容器中进行反应。同时，通过流量计控制试剂箱中加入的酸或碱的量，用试纸从反应容器测试阀检测pH值，保持反应容器内的pH值在8～9。从反应容器测试阀检测吸附还原指示剂在等当点前后的颜色变化。若吸附还原指示剂呈黑色，表明废水中的CrO42-已完全还原为Cr(OH)3，净化水即可排放；若吸附还原指示剂呈红色，表明废水中的CrO42-已不能再还原，需要更换吸附还原指示剂。 反应后的水经溢流管从反应釜上部排出，经沉淀、过滤后排放，滤渣循环使用。
由于本发明的处理方法在现有的XHC法基础上进行了改进，易于实施，将XHC法中Cr6+离子在中碱性条件下的还原氧化反应延伸到酸性条件下，在反应池中加入吸附还原指示剂FenOm·XH2O(市售产品，沈阳红日环保高技术研究所生产)，充分利用了Fe2+在pH为1～2.5时的特性，可以快速进行Cr6+→Cr3+转化的还原氧化反应，即：
酸性条件下：Fe2++- PH1～2.5Fe3++Cr3+
中性及碱性条件下：FenOm・XH2O+CrO42-→Cr(OH)3↓
在pH 8-9时，Men++n(OH)-→Me(OH)n↓
可见在pH 1～14的酸性、中性、碱性条件下均能实现Cr6+→Cr3+的快速还原。沉淀物对pH值高的离子（如Ni2+、Cd2+等）能产生物理吸附反应，尤其对Fe(OH)3沉淀物的单核物理吸附最为明显。因此在pH 8～9时，Men+和Cr6+均能得到很好的吸附、还原和沉淀，完全分离去除，能达到环保排放标准。Cr6+检测不到，实现“零”排放（净化处理去除率100%），各Men+离子均达到标准的高技术指标。这样，未经酸化处理的含铬、重金属混合废水与氰化物破除后的废水可直接在调节池混合，然后直接泵入装有吸附还原指示剂FenOm·XH2O的反应容器中。 无需考虑含Men+和Cr6+的混合废水pH值、Men+和Cr6+离子浓度的高低、混合废水与过量FenOm·XH2O的摩尔比，只需直接控制反应容器中的pH值在8～9之间（随时用pH试纸检测），即可直接处理，替代pH计。与现有的处理方法相比，此方法不仅省去了繁琐的试验和试剂配比工作，而且不需要随机监测废水中Men+和Cr6+的摩尔浓度。处理工艺简单，可连续或间歇操作，操作方便，省工省料，排除了人为因素的干扰。另外，反应容器中的FenOm·XH2O在还原态时呈黑色，可作为还原指示剂；在氧化态时呈红色，可作为氧化指示剂。 因此，它除了作为物理吸附剂外，还是Cr6+→Cr3+转化当量点的氧化还原指示剂，替代了ORP电位计。当量点前FenOm·XH2O呈黑色，表明废水中的CrO42-已全部还原为Cr(OH)3，净化水即可排放；若FenOm·XH2O呈红色，表明废水中的CrO42-已不能再还原，需更换FenOm·XH2O。因此，此方法省去了氧化还原电位计和pH计，对废水的监测更加直观、操作简单、可靠、便于管理。处理后的废水达标排放，投资少，运行费用低，不产生二次污染，可显著提高净化效果和处理效率。 实践试验表明，本发明方法对于含铬及重金属混合废水的综合处理指标达到国家排放标准(详见表1)，且pH值变化单元数较小(详见表2)。