高浓度高色度含铬废水预处理方法
申请日期：2016.03.31
公佈（公告）日期：2016.07.13
IPC分类编号 C02F1/72; /22; /24
概括
本发明公开了一种高浓度高色度含铬废水的预处理方法，首先将废水收集至酸碱调节池，用体积比1：9的稀硫酸调节pH值至3～5，然后通过污水提升泵将废水泵入反应池，加入一定量的绿矾（FeSO4·7H2O）溶液，机械搅拌反应1小时。然后缓慢加入一定体积的质量分数为30%的双氧水（H2O2），在曝气条件下搅拌反应1～2小时，控制反应池体系温度为40～50℃。反应结束后，混合液在重力作用下流入中和池，调节混合液的pH值至7～8，再在重力作用下流入沉淀池，自然沉降30分钟。 沉淀后的污泥由污泥提升泵泵入沉降浓缩池，浓缩液返回酸碱调节池，浓缩后的含铬污泥继续离心脱水，离心后的含铬渣饼可循环使用，离心后的渣液返回酸碱调节池，本发明可同时处理制革废液中的COD、色度、Cr6+、总铬。
索赔
1.一种高浓度、高色度含铬废水的预处理方法，其特征在于依次包括以下步骤：
1）将废水收集至酸碱调节池，加入体积比1：9的稀硫酸调节pH值为3-5，然后通过污水提升泵泵入曝气搅拌反应池；
2)将一定量的绿矾（FeSO4·7H2O）溶液加入到充气搅拌反应罐中，机械搅拌反应1小时，再缓慢加入一定体积的30%过氧化氢（H2O2），开启罗茨风机，充气搅拌反应1～2小时，保持Fe2+与H2O2的摩尔比为1：10，维持反应体系温度在40～50℃；
3)反应完成后，打开阀门，混合液靠重力流入机械搅拌中和池，加石灰水调节pH值至7-8，然后再次打开阀门，混合液流入沉淀池进行自然沉淀，停留时间为30分钟；
4）沉淀池中的上清液在重力作用下流入深度处理设施，沉淀出来的污泥由污泥提升泵打入沉淀浓缩池。浓缩后的含铬污泥进入离心分离机进行离心脱水，离心后的含铬渣饼可循环使用。浓缩液与离心渣液经浓缩后返回酸碱调节池。
2.根据权利要求1所述的一种高浓度、高色度含铬废水的预处理方法，其特征在于：步骤2)中加药剂的方式为先加入一定量的绿矾(FeSO4·7H2O)溶液，机械搅拌反应1小时，再加入一定体积的质量分数为30%的双氧水(H2O2)，通气搅拌反应1～2小时。
手动的
一种高浓度、高色度含铬废水的预处理方法
1.技术领域
本发明属于皮革行业“三废”治理技术领域，具体涉及一种高浓度、高色度含铬废水的预处理方法。
二、背景技术
皮革加工主要包括准备、鞣制、整理三个阶段，鞣制后的废液具有色度高、COD高、Cr6+浓度高的特点，其中Cr6+具有剧毒，会对水体和土壤造成严重的污染，另外废液中的COD和色度对水环境也具有极大的危害性。
国内外处理鞣革废液的方法有：吸附法、膜分离法、混凝法、氧化法和电解法。吸附法对染料的性质和吸附剂的选择有一定的要求，膜分离法运行维护费用高，操作管理复杂；混凝法产生污泥量大，处理困难；电解法能耗大，未得到推广。目前广泛采用的是氧化法，即利用臭氧、紫外光等对染色废液中的有机物进行降解。但以上方法只能去除废液中的色度和COD，不能实现对皮革鞣制废液中剧毒的Cr6+的同时去除。
在专利号为的专利中，张占旭等采用试剂对经物理、生化处理后的皮革废水进行深度处理，在酸性条件下，Fe2+与H2O2的摩尔比为1∶3，反应温度为40℃，COD去除率可达78.7％以上。在专利号为的专利中，张文懿等（发明人）利用Fe2+的还原性，将硅钢钝化液中的Cr6+转化为Cr3+，当铁离子、过氧化氢、铬离子的摩尔比为n（Fe2+）∶n（H2O2）：n（Cr6+）=5.2∶10.4∶1时，Cr6+的去除率可达99.98％。
2013年12月27日，环境保护部发布《皮革和毛皮加工工业水污染物排放标准》（-2013），规定自2014年7月1日起，现有企业不再执行《废水综合排放标准》（-1996）的有关规定，对色度、Cr6+和总铬浓度的要求比原来的排放标准严格得多。 基于此，本发明提出了分步投加FeSO4·7H2O和H2O2预处理皮革鞣制废水的工艺，采用先投加绿矾（FeSO4·7H2O）溶液还原Cr6+，机械搅拌反应1h，再投加双氧水（H2O2）配成试剂，采用曝气、搅拌、充氧的混合方法处理皮革鞣制废水，实现色度、Cr6+、COD、总铬的同时去除。
三、发明概要
针对上述皮革鞣制废液处理困难、效率低、成本高的问题，本发明提出通过分时段投加FeSO4·7H2O和H2O2，并进行曝气、充氧、搅拌的方法，实现皮革鞣制废液中污染物的高效同步去除。
本发明的主要原理是在酸性条件下，Cr6+以-的形式存在，可被Fe2+还原为毒性较低的Cr3+，反应化学式为：
-+6Fe2++14H+→2Cr3++6Fe3++7H2O
—具有强氧化性，在酸性条件下在H+、O2、H2O2的共同作用下，能氧化分解溶液中的有机物，反应化学式为：
皮革鞣制废水色度高主要是因为废水中含有磺酸基（R-SO3H），能增加染料的水溶性，且电子密度较高。在酸性条件下，Fe2+会与H2O2反应生成氧化性极强的·OH，易进攻电子密度高点，从而氧化废水中的磺酸基和难降解有机物，降低废水色度和COD。同时利用Fe2+、Fe3+、Cr3+、H2O2、OH-、·OH离子和O2的共氧化共沉淀特性，进一步降低废水中Cr6+浓度和COD。反应化学式为：
H2O2+Fe2+→Fe3++OH-+·OH
OH+R-SO3H→R1-SO2O-R2+H2O
Fe2++·OH→Fe3++OH-
Fe3++H2O2→++H+
Cr3++3OH-→Cr(OH)3↓
Fe3++3OH-→Fe(OH)3↓
Fe2++2OH-→Fe(OH)2↓
C(大分子)+·OH+O2+H+→C(小分子)+H2O
传统的氧化技术一般是在pH值为2～4的情况下同时添加FeSO4和H2O2，形成·OH，催化氧化废水中的有机物。
本发明与现有的氧化技术不同之处在于：
(1)本发明先加入FeSO4·7H2O，经过一段时间曝气反应后再加入H2O2。
（2）本发明中FeSO4的主要作用是除去废液中的铬，并作为后续反应的催化剂，还有一定的混凝作用，减少废液中的悬浮物。
（3）加入H2O2后，H2O2与Fe2+、Fe3+、Cr3+、Cr6+、OH-、·OH离子及O2形成共氧化共沉淀反应体系，去除废液中的COD，并降低废液色度。
（4）同时，Cr6+在酸性溶液中还具有强氧化性，在酸性条件下在H+、H2O2和O2的共同作用下，将溶液中的大分子有机物氧化分解，变成小分子有机物，其余部分则直接分解为CO2和H2O。
本发明具有以下优点：
(1)本发明成本低廉，技术原理简单，试剂易得，使用过程中风险低，操作简便，维护成本低。
(2)本发明具有反应速度快、脱色效果好、能同时去除废液中的Cr6+和COD、不产生二次污染等特点，实现了现有企业车间或生产设施废水出口制革废液中色度、Cr6+、总铬达标排放。
(3)本发明能够将大分子有机物分解为小分子有机物，有利于微生物对有机物的生化降解，能够提高后续生化处理的稳定性。
(4)本发明沉降的污泥中含有重金属铬，可以回收利用。