含铬和氨氮废水处理方法
申请日期：2007.05.25
公佈（公告）日期：2007.11.28
IPC分类编号 C02F1/70; C02F1/62; /16; C02F1/66; C02F1/52; C02F1/20
概括
本发明属于工业废水处理领域，具体为一种含铬、钒、氨氮废水的处理方法。本发明方法主要采用金属硫化物作为还原剂，还原六价铬，同时还可以提高pH值，以利于氨的挥发，包括以下步骤：a.向含铬、氨氮废水中加入还原剂，搅拌，使其充分反应；b.将废水中的氨气吹出或抽出，用酸吸收氨气，得到铵盐；c.在脱氨后的体系中加入酸，进一步发生还原反应，调节pH值至中性，沉淀出氢氧化铬，过滤、洗涤，得到氢氧化铬；d.在步骤c得到的滤液中加入硫酸亚铁，将剩余的铬还原沉淀，过滤；e.滤液蒸发或挥发后，剩余的氨氮残留在硫酸钠中。 本发明方法简便易行，对设备要求低，易于操作，成本低廉，具有良好的社会效益和经济效益，有很好的市场前景。
索赔
1.一种处理含铬和氨氮废水的方法，其特征在于采用碱金属硫化物作为还原剂。
2、根据权利要求1所述的含铬、氨氮废水的处理方法，其特征在于包括以下步骤：
a、将碱金属硫化物加入含铬、氨氮的废水中，搅拌，使之充分反应；
b.将系统内的氨吹出或抽出，用酸吸收氨，得到铵盐；
c.向体系中加入酸直至呈酸性，待高价铬还原为低价铬后，调节pH值，使氢氧化铬析出，经过滤、洗涤，即得氢氧化铬；
d、将步骤c所得的滤液加入硫酸亚铁，使剩余的铬及其他杂质絮凝沉淀，过滤；
e.将步骤d中得到的滤液蒸发或挥发除去水分，得到7H2O晶体。
3.根据权利要求1或2任一项所述的含铬、氨氮废水的处理方法，其特征在于，所述含铬、氨氮废水还含有钒。
4.根据权利要求3所述的一种含铬和氨氮废水的处理方法，其特征在于：在进行步骤a之前，加入三价铁盐调节pH值至约5，得到钒酸铁沉淀，将沉淀过滤、洗涤，回收钒酸铁滤饼，取滤液进行步骤a的反应。
5.根据权利要求4所述的一种含铬和氨氮废水的处理方法，其特征在于还包括向钒铁酸盐滤饼中加入碱，得到钒溶液。
6.根据权利要求1至5任一项所述的含铬和氨氮废水的处理方法，其特征在于：含铬和氨氮废水中氨氮浓度>50mg/L。
手动的
一种含铬、氨氮废水的处理方法
技术领域
本发明属于工业废水处理领域，具体涉及一种含铬、氨氮废水的处理方法。
背景技术
含铬废水和氨氮废水特别是沉钒废水的回收处理是当今国际上的一大难题，很多厂家采用氨蒸发法去除氨气，但成本太高，而且不能处理废水中的六价铬或钒，因此该领域研究了很多综合处理方法。
在.X“一种酸性沉钒废水的处理方法”中，公开了一种将钒和铬还原后加碱调节pH使氨蒸发的处理方法。此方法虽然回收了钒、铬和氨氮，但成本很高，步骤复杂。
.9“钒渣轧铁法连续处理酸性含钒含铬废水”公开的方法只能处理钒和铬，但对废水中的氨氮没有处理作用，经济效益差。
在《三氧化二钒生产废水中NH3-N去除工业试验》(有色金属2003(55)3期；133-136)中公开了一种加热吹碱除氨的处理方法，该方法成本高，工艺复杂。
《三氧化二钒废水处理研究》（昆明理工大学学报：科技版 2002（27）；1期；83-85）公开了一种用硫酸亚铁还原钒和铬，用氨吸收塔吸收氨的处理方法。这种方法成本很高，废物回收困难，不易回收完全。
由上可知，现有的处理含铬、氨氮或含铬、钒、氨氮废水的方法均存在中和剂用量大、生产成本高、工艺复杂、能耗高等缺点，开发一种能克服上述缺点的处理方法是本领域很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含铬和氨氮废水的处理方法，该方法采用低价硫化合物及其盐类以及单质硫作为还原剂，还原六价铬。
进一步地，上述方法还包括以下步骤：
a、将碱金属硫化物加入含铬、氨氮的废水中，搅拌，使之充分反应；
b.将系统内的氨吹出或抽出，用酸吸收氨，得到铵盐；
c.向体系中加入酸直至呈酸性，待高价铬还原为低价铬后，调节pH值，使氢氧化铬析出，过滤、洗涤，即得氢氧化铬；
d、向步骤c所得的滤液中加入硫酸亚铁，使剩余的铬及其他杂质沉淀下来，过滤；
e.将步骤d中得到的滤液蒸发或挥发除去水分，得到7H2O晶体。
其中上述含铬、氨氮废水中还含有钒。
在进行上述步骤a之前，加入三价铁盐调节pH值至约5，得到钒酸铁沉淀，然后过滤、洗涤，回收滤饼，再取滤液进行步骤a的反应。
进一步的，所述方法还包括向得到的钒酸铁滤饼中加入碱，得到钒溶液。
上述含铬、氨氮废水中氨氮浓度大于50mg/L，最高氨氮浓度应略低于其饱和浓度。
上述方法操作中，步骤a中向含铬、氨氮废水中加入的还原剂优选为硫化钠或硫化钾，但硫化钠价格较便宜，其加入量应根据所要处理废水中的铬含量来确定。理论S2-与Cr6+摩尔比为3：8，但实际反应在酸性条件下会产生硫化氢、单质硫、二氧化硫，加入比例应根据具体的酸度和温度条件而定。在常温、pH值5左右时，硫化钠的加入量应为理论值的1.05倍。同时，步骤a中使用金属硫化物的优点在于，在还原Cr6+的同时，可以提高反应体系的pH值，促进氨氮的排出，减少氨蒸发的步骤，大大降低氨蒸发所需的成本。
步骤b中吸收、排放、吹出或提取氨气得到铵盐所用的酸可以是本领域中常用的酸，一般为硫酸或盐酸，其用量容易根据废水中的氨氮含量确定，基本按照酸与氨反应的理论摩尔比设定。步骤b所用时间一般为5～10天，本领域普通技术人员容易根据温度、溶液体积、表面积等参数进行选择和调整。
步骤c，将步骤b中氨氮处理后的反应体系调节至酸性状态。所用的酸可以是本领域中常用的酸，一般为硫酸或盐酸。为了便于步骤e中7H2O的生成，优选使用硫酸。本领域技术人员可以根据需要轻松确定使用量。在酸性条件下，高价铬被还原为低价铬。当pH值约为4时，Cr6+被还原得更彻底。然后，将体系的pH值调节至中性，使氢氧化铬沉淀。滤饼经过滤、洗涤，得到氢氧化铬。滤液再进行步骤d的处理。
步骤d中硫酸亚铁的用量根据滤液中剩余的铬和其他杂质（如钒）的量来确定；加入硫酸亚铁静置后，亚铁离子将高价态的铬和其他金属杂质还原为氢氧化铁并形成絮凝，使还原的铬和其他微量杂质一起沉淀下来。絮凝完成后，过滤滤液，滤液经蒸发或挥发除去水分，得到·7H2O晶体，剩余的极少量氨氮残留在硫酸钠中，经干燥或其他程序即可得到·7H2O晶体。最后达到待处理废水零排放，回收其中有用成分的目的。整个过程中，对滤饼每次洗涤的洗涤液进行取样分析，其Cr6+
另外，当待处理废水中钒离子仍较多时，特别是待处理废水为沉淀钒的浓缩废水时，在进行上述方法的步骤a之前，需要加入三价铁盐调节pH值到5左右，得到钒酸铁沉淀，然后过滤出沉淀，加入三价铁盐的量根据铁的摩尔数略大于钒的摩尔数，一般采用硫酸亚铁或氯化铁。在得到的钒酸铁滤饼中可以加入碱，得到钒溶液，更利于进一步开发利用。加入的碱的量应使溶液的pH值大于8，可以采用本领域常用的碱，一般为氢氧化钠或碳酸钠。将沉淀钒酸铁后的滤液从步骤a开始按上述方法处理。
鉴于目前国内外沉钒废水综合处理技术成本过高，本发明采用硫化钠作为还原剂，不仅能将六价铬还原为三价铬，而且在回收氨时可提高pH值，大大降低蒸氨成本；最后一步滤液经蒸发或挥发结晶为7H2O，少量的剩余氨氮也残留在硫酸盐中，待处理废水基本实现零排放；处理过程中洗液中的V5+