一种含铬废水处理的方法技术
本发明专利技术公开了一种含铬废水的处理方法，包括含铬废水的pH调节、还原、重金属捕获、中和、微滤膜过滤、纳滤浓缩、电渗析浓缩等步骤。经本发明专利技术提供的方法处理后，污泥可回收，含铬废水经脱盐后水质达到六价铬0.05mg/L、总铬0.1mg/L的严格排放标准，浓缩液也可循环使用。本发明专利技术的处理方法为含铬废水达到特别限值排放标准并实现资源循环利用提供了途径。
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【技术实现步骤总结】
一种含铬废水的处理方法
该专利技术涉及废水处理
，具体涉及一种含铬废水的处理方法。
技术简介
铬及其化合物在工业上有着广泛的应用，冶金、化工、矿山工程、电镀、铬生产、颜料、制药、轻工纺织等一系列行业，生产铬盐及铬化合物都会产生大量的含铬废水。铬的化合物主要以三价(如Cr2O3)和六价(如CrO42-或-)存在，六价铬的毒性最强，约为三价铬的一百倍。钢铁行业在冷轧涂装、钝化等工序会产生少量的含铬废水，该类废水呈酸性，pH值为1～5，废水中的铬主要为六价铬，还有少量的三价铬。专利技术该专利公开了一种含铬废水的处理工艺，该方法包括以下步骤：(1)将含铬废水初步经过格栅井过滤； (2)将过滤后的含铬废水送至均质调节池进行均质处理；(3)将经均质调节池处理后的含铬废水送至pH调节池，向池中加入稀硫酸，调节pH为2-3；(4)调节pH后的含铬废水进入还原池，在还原池中加入还原剂，将含铬废水中的Cr6+还原为Cr3+；(5)在还原池中加入氢氧化钠调节pH为8-9，含铬废水中的Cr3+转化为Cr(OH)3沉淀，反应时间为30-40分钟；(6)废水储存收集，沉淀物经压滤机过滤后集中储存。处理后的废水中Cr6+小于0.5mg/L。申请号为专利技术的专利公开了一种含铬废水的处理方法。
该方法包括以下步骤：（1）向含铬废水中加入酸，调节pH为2～3之间；（2）向酸性含铬废水中加入还原剂，将六价铬离子还原为三价铬离子；（3）向步骤b处理后的溶液中加入碱，调节pH为8～9之间，使三价铬离子转化为氢氧化铬沉淀。2012年国家颁布了新的《钢铁工业水污染物排放标准》（-2012），该标准严格控制土地开发密度高、环境承载能力减弱或环境容量小、生态环境脆弱、易发生严重环境污染问题需要采取特殊保护措施的地区企业的污染物排放行为，上述地区企业应执行特别水污染物排放限值。 特别排放限值对重金属离子的排放做出了更加严格的规定，其中六价铬的排放标准由原来的0.5mg/L降至0.05mg/L，总铬的排放标准由原来的1.5mg/L降至0.1mg/L。化学还原沉淀是国内外最早、应用最广泛的含铬废水处理方法。该处理技术一般用酸调节废水的pH值至2-3的酸性状态，然后用化学还原剂将溶液中的六价铬还原为三价铬，然后用石灰乳调节pH值至7-9，形成不溶性的三价铬沉淀与水体分离，达到除铬的目的。常用的还原剂有二氧化硫、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁、水合肼、硫代硫酸盐和铁屑等。
为了达到良好的沉淀分离效果，大多需要在中和阶段投加混凝剂和助凝剂，形成大颗粒絮体。但投加混凝剂尤其是高分子混凝剂不利于后续的污泥脱水。中和沉淀工艺出水水质可满足六价铬0.5mg/L、总铬1.5mg/L的排放标准。但在实施特殊排放限值的区域，原有中和沉淀工艺已不能满足六价铬0.05mg/L、总铬0.1mg/L的排放标准。
技术实现思路
因此，为了解决目前含铬废水处理工艺中存在的无法满足特别限值排放标准、污泥处置等问题，本专利技术提供了一种含铬废水的处理方法，不仅能够实现冷轧含铬废水的达标排放，而且经过进一步的浓缩结晶处理，能够实现含铬废水的零排放。本专利技术的技术方案为：一种含铬废水的处理方法，包括以下步骤：（1）pH调节：首先将冷轧含铬废水进入调节池，然后由水泵将废水泵入酸化池，在酸化池中加入硫酸，将冷轧含铬废水的pH调节为1～3；（2）废水经过还原酸化后进入还原池，在还原池中加入还原剂，将含铬废水中的六价铬还原为三价铬； 还原剂为硫类还原剂，还原剂与铬的质量比控制在3:1～3.3:1，此时铬还原率可达99%以上；(3)重金属捕获还原后，在还原液中加入可同时去除三价铬和六价铬的有机硫类重金属捕获剂，重金属捕获剂加入量为5～500mg/L；(4)含铬废液经中和还原后进入中和池，加入氢氧化钠溶液调节废水pH为7～9，形成氢氧化铬沉淀；(5)微膜过滤中和后废水提升至微滤膜组件过滤，微滤系统循环量为产水量的5～100倍。 微滤膜过滤精度为0.05μm～1μm，通量为100～500L/m2·h，微滤后的产水进入微滤产水池； (6)纳滤浓缩 微滤膜过滤产生的上清液经增压泵加压后进入纳滤膜组件进行初级纳滤，经纳滤膜组件浓缩后，浓水中硫酸钠浓度达3～8%，初级纳滤产水经二级纳滤分离后回用为工业用水； (7)电渗析浓缩 上一步初级纳滤浓缩后的浓水进入电渗析工序进一步浓缩，电渗析脱盐率控制在80～90%，浓盐水中硫酸钠浓度控制在15～25%； 在浓缩室形成浓缩水，供进一步处理利用；在进水室形成产出水，可达到排放标准或进行综合利用。
步骤（1）中调节池用于调节水质和水量，先将水加入调节池，保证后续pH调节的稳定性。步骤（3）中该类重金属捕集剂不仅能在酸性条件下将亚硫酸氢钠未还原的微量六价铬还原为三价铬，保证六价铬达到小于0.05mg/L的排放标准，还具有螯合和絮凝的双重性能，通过螯合吸附含铬废水中未形成沉淀的微量三价铬离子，同时具有絮凝剂的功能，可以节省投加絮凝剂和混凝剂的成本。有机硫类重金属捕集剂可以包括树枝状聚合物重金属捕集剂。 具体可由同济大学或广州林泉水处理科技有限公司研制。在步骤（4）中，与加入石灰相比，使用氢氧化钠作为中和剂，可以减少含铬污泥的产生量，降低含铬污泥中的硫含量，提高含铬污泥中氢氧化铬的纯度，有利于回产利用；另一方面，上清液的主要成分为硫酸钠，有利于废水的后续循环利用。在步骤（5）中，微滤系统除微滤膜组件外，还有循环泵、循环水箱、产水箱等，微滤后产水即为微滤上清液，微滤膜孔径小，过滤精度高，可以拦截微小颗粒，从而提高铬的去除效果，改善出水水质。 中和后的废水在重力作用下流入微滤系统循环池，再由循环泵提升至微滤膜组件。微滤膜采用管式微滤膜，为减少膜污染，采用错流过滤。微滤系统循环量为产水量的5～100倍。微滤膜过滤精度为0.05μm～1μm，通量为100～500L/m2·h。微滤后的产水进入微滤产水池。
微滤出水中六价铬小于0.05mg/L，总铬小于0.1mg/L，满足特殊限制排放标准，可达标排放，还可进一步处理，实现废水零排放。膜组件内部的泥水混合物返回微滤循环箱，当循环箱内污泥浓度达到3-10%时，排出部分浓缩液，以维持循环箱内污泥浓度的稳定。步骤（6）中，微滤膜过滤产生的上清液水质良好，无需预处理，可直接进入纳滤系统。微滤上清液经增压泵加压后进入纳滤膜组件，经纳滤膜组件浓缩后，浓缩水中硫酸钠浓度达到3-8%；此时纳滤出水中硫酸钠含量为600~/L，不能满足回用要求。 一级纳滤出水需进行二级纳滤分离，二级纳滤出水中硫酸钠含量为30-80mg/L，可作为工业用水回用；二级纳滤
【技术保护要点】
1.一种含铬废水的处理方法，其特征在于包括以下步骤：/n(1)pH调节/n首先将冷轧含铬废水进入调节池，然后通过水泵将废水泵入酸化池，在酸化池中加入硫酸，调节冷轧含铬废水的pH值为1～3；/n(2)还原/n酸化后的废水进入还原池，在还原池中加入还原剂，将含铬废水中的六价铬还原为三价铬； 所述还原剂为硫类还原剂，还原剂与铬的质量比控制在3∶1～3.3∶1，此时铬还原率可达99％以上；/n(3)重金属捕集/n还原后向还原液中加入可同时去除三价铬和六价铬的有机硫类重金属捕集剂，重金属捕集剂加入量为5～500mg/L；/n(4)中和/n还原后的含铬废液进入中和池，加入氢氧化钠溶液调节废水pH为7～9，形成氢氧化铬沉淀；/n(5)微滤膜过滤/n中和后的废水提升至微滤膜组件进行过滤，微滤系统循环量为产水量的5～100倍。 微滤膜过滤精度为0.05μm～1μm，通量为100～500L/m2·h，微滤后的产水进入微滤产水池；/n(6)纳滤浓缩/n微滤膜过滤产生的上清液经增压泵加压后进入纳滤膜组件进行一级纳滤，经过纳滤膜组件后的浓缩水中硫酸钠浓度达到3～8%，对一级纳滤产水进行二级纳滤分离，将二级纳滤产水回用作为工业用水；/n(7)电渗析浓缩/n上一步一级纳滤出来的浓缩水进入电渗析工序进一步浓缩，电渗析脱盐率控制在80～90%，浓盐水中硫酸钠浓度控制在15～25%； 在浓缩室形成浓缩水，继续进行下一步处理利用，进水室形成产品水，可达标排放或进行利用。
【技术特点概要】
1.一种处理含铬废水的方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）pH值的调节
冷轧含铬废水首先进入调节池，然后由水泵泵入酸化池，在酸化池中加入硫酸，调节冷轧含铬废水的pH值为1-3；
（2）恢复
酸化后的废水进入还原池，在还原池中加入还原剂，将含铬废水中的六价铬还原为三价铬，还原剂为硫系还原剂，还原剂与铬的质量比控制在3:1～3.3:1，此时铬的还原率可达99%以上；
（3）重金属捕获
还原后，向还原溶液中加入能同时去除三价铬和六价铬的有机硫类重金属捕获剂，重金属捕获剂的投加量为5～500mg/L；
（4）中和
还原后的含铬废水进入中和池，加入氢氧化钠溶液调节废水pH值为7-9，形成氢氧化铬沉淀；
（5）微滤膜过滤
中和后的废水提升至微滤膜组件过滤，微滤系统循环量为产水量的5～100倍，微滤膜过滤精度为0.05μm～1μm，通量为100～500L/m2·h，微滤后产水进入微滤产水池；
(6)纳滤浓缩
微滤产上清液经增压泵加压后进入纳滤膜组件进行一级纳滤，经纳滤膜组件浓缩后浓缩水中硫酸钠浓度达到3-8%，一级纳滤产水经二级纳滤分离，二级纳滤产水回用作为工业用水。
(7)电渗析浓缩
上一步第一级纳滤后的浓水进入电渗析工艺进一步浓缩，电渗析脱盐率控制在80-90%，浓盐水中硫酸钠浓度控制在15-25%，浓水在浓缩室形成浓水，供进一步处理利用；产水在进水室形成产水，可达标排放或利用。
2.根据权利要求1所述的一种含铬废水的处理方法，其特征在于：步骤（1）中，冷轧含铬废水中的总铬含量为……
【专利技术属性】
技术研发人员：侯红娟、吴胜、史瑞康、尹梅杰、吴浩、丁宗琪、尹婷婷、李恩超、
申请人（专利权人）：宝山钢铁股份有限公司
类型：发明
国家/省份/城市:上海;31
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