工业含铬废水的处理系统

申请日期：2018.10.16

公佈（公告）日期 2019.01.18

IPC分类编号C02F9/12;/22

概括

本发明公开了一种工业含铬废水处理系统，其特征在于，该系统包括格栅、沉砂池、调节池、铬反应池、二沉池、蓄水池。该系统的铬反应池为独创设计，核心采用浸铜铁屑和蛋白泡沫双重处理技术。第一步利用铜和铁之间的不同电位差，在铁表面形成Cu-Fe原电池，原电池提高了铁屑表面离子的活性电位，从而促进铁表面电子的转移，加速还原去除铬离子的反应速度。第二步采用碱化蛋白，蛋白表面具有活性，使水中的铬离子与表面活性剂形成络合沉淀，吸附在气泡表面，随着气泡不断浮出溶液主体上方，形成泡沫层，将泡沫排出，达到去除的目的。同时石英砂和沙子的过滤和曝气作用，大大降低了化学需氧量、氨氮等有机物的浓度。

索赔

1.一种工业含铬废水处理系统，其特征在于：该系统包括格栅、沉砂池、调节池、铬反应池、二沉池、蓄水池等；其中：工业生产过程中产生的含铬废水通过管道与格栅进水口连接，格栅出水口通过管道与沉砂池进水口连接，沉砂池出水口通过管道与调节池进水口连接，调节池出水口通过管道与铬反应池进水口连接，铬反应池出水口通过管道与二沉池进水口连接，二沉池出水口通过管道与蓄水池进水口连接，蓄水池循环水出口通过管道与蓄水池循环水出口连接，蓄水池出水口通过管道与排水管道连接；其中，铬反应罐包括加热室、水箱、循环水泵、反应器、缓冲罐、过渡罐、气泡发生器、泡沫罐、曝气泵、气体入口、气体出口、铬反应罐出口、铬反应罐入口、加药口等；其中：加热室位于罐体上部，为封闭结构，内置一组加热电阻丝，底部两侧设有加热室出口，顶部与铬反应罐进水口连接；水箱位于加热室下方，为密封结构；水箱为长方体，两端设有水箱入口和水箱出口，水箱入口在外部与循环水泵连接，水箱出口通过管道与水箱循环进水口连接，水箱内部设有多根上下分布的水管。水管采用玻璃材质，壁厚0.5cm，高50cm，直径2cm，每根水管之间间距10cm，循环水不能进入水管。加热室出水口通过玻璃管与水箱内的水管连接；反应器位于水箱下方的缓冲箱内，顶部通过玻璃管与水箱内的水管连接，反应器为圆柱形设计，高70cm，直径2.5m，内部加入三层填料，从上到下分别为石英砂、沙质土、配制的铁屑；铬反应罐左下方底部设置过渡箱，过渡箱内安装有提升水泵和磁力搅拌器，缓冲箱出水口通过管道与过渡箱连接；气泡发生器位于缓冲箱的下方，进气口通过管道与曝气泵连接，曝气泵通过管道与气泡发生器连接，气泡发生器的底部通过管道与铬反应罐的出水口连接；铬反应罐体的右下方底部设置有泡沫箱，泡沫箱内设有加热装置，泡沫箱的右侧与出气口连接，泡沫箱通过管道与气泡发生器连接；加药口位于罐体的顶部。

2.根据权利要求1所述的一种工业含铬废水处理系统，其特征在于：铬反应池加热室设计为钢筋混凝土，内壁做耐高温高压、耐腐蚀、耐酸处理，室内加入浓硫酸，加热温度控制在200℃，时间为2小时。

3.根据权利要求1所述的一种工业含铬废水处理系统，其特征在于：所述石英砂层高10cm，砂质土层高5cm，铁屑层高40cm。

4.根据权利要求1所述的工业含铬废水处理系统，其特征在于：铬反应槽过渡箱内的磁力搅拌器转速为30r/min；发泡箱内的加热装置加热温度为120℃。

5.根据权利要求1所述的一种工业含铬废水处理系统，其特征在于：铬反应池气泡发生器中的添加剂为加入氢氧化钠经高速搅拌碱化的蛋清液，pH值为9-10。

6.根据权利要求 1所述的一种工业含铬废水处理系统，其特征在于：所述铁屑由工业铁屑经10％稀盐酸清洗后放入10g/L硫酸铜溶液中搅拌2h，烘干而得，平均粒径为0.2mm。

7.根据权利要求1所述的工业含铬废水处理系统，其特征在于：铬反应池内所有进、出水口均采用远程控制开启、关闭。

手动的

一种工业含铬废水处理系统

技术领域

本发明公开了一种工业含铬废水处理系统，属于环境保护废水处理领域。

背景技术

我们的饮用水中铬的含量虽然很少，但确实含有铬。铬主要以六价铬和三价铬的形式存在于水中。六价铬的毒性较大，约为三价铬的100倍。六价铬主要以铬酸盐的形式存在。含铬废水的处理方法主要有药剂还原沉淀法、SO2还原法、铁屑、铁粉处理法等。铬渣是生产金属铬，主要是重铬酸钠过程中排出的废渣。铬渣大多呈粉末状，颜色有黄色、黑色等；渣中含有镁、钙、硅、铁、铝及未反应的三氧化铬。药剂还原沉淀法

还原沉淀法是目前处理含铬废水应用最为广泛的方法。其基本原理是在酸性条件下向废水中加入还原剂，将Cr6+还原为Cr3+，再加入石灰或氢氧化钠，在碱性条件下生成氢氧化铬沉淀，从而去除铬离子。可选用的还原剂有：SO2、FeSO4、Fe等。还原沉淀法一次性投资小、运行费用低、处理效果好、操作管理简单，因此得到广泛应用，但使用此法时，还原剂的选择是一个至关重要的问题。

铁氧体法不仅具有还原法的一般优点，而且还有自己的特点，即可以利用铬泥制作磁铁、半导体等，这样不仅可以使铬得到回收利用，而且减少了二次污染的发生，出水水质好，可以达到排放标准。但铁氧体法也存在着药剂用量大、能耗高、不能单独回收有用金属、处理成本高等缺点。

离子交换法的优点是处理效果好，废水可回用，可回收铬酸，特别适用于处理污染物浓度低、水量小、产水量要求高的废水。缺点是工艺相对复杂，所用树脂不同，工艺也不同；一次性投资大，占地面积大，运行费用高，材料成本高。因此，对于水量大的工业废水，此法在经济上不适用。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种工业含铬废水处理系统，包括格栅、沉砂池、调节池、铬反应池、二沉池、储水池等；其中：工业生产过程中产生的含铬废水通过管道与格栅进水口连接，格栅出水口通过管道与沉砂池进水口连接，沉砂池出水口通过管道与调节池进水口连接，调节池出水口通过管道与铬反应池进水口连接，铬反应池出水口通过管道与二沉池进水口连接，二沉池出水口通过管道与储水池进水口连接，储水池出水口通过管道与铬反应池出水口连接。铬反应池循环水出口通过管道与铬反应池水箱进水口连接，铬反应池水箱出口通过管道与储水池循环水进水口连接，储水池出水口与排水口连接。通过管道连接；其中，铬反应罐包括加热室、水箱、循环水泵、反应器、缓冲罐、过渡罐、气泡发生器、泡沫罐、曝气泵、气体入口、气体出口、铬反应罐出口、铬反应罐入口、加药口等；其中：加热室位于罐体上部，为封闭结构，内置一组加热电阻丝，底部两侧设有加热室出口，顶部与铬反应罐进水口连接；水箱位于加热室的下方，为密闭的长方体，两端设有罐体进水口和罐体出口，罐体进水口在外部与循环水泵连接，罐体出口通过管道与蓄水池循环水入口连接，罐体内部设有多根上下分布的水管。水管采用玻璃材质，壁厚0.5cm，高50cm，直径2cm，每根水管间距10cm，循环水不能进入水管。加热槽的出水口通过玻璃管与槽内水管连接；反应器位于槽下方的缓冲箱内，顶部通过玻璃管与槽内水管连接，反应器为圆柱形设计，高70cm，直径2cm.5m，内部加入3层填料，从上到下依次为石英砂、沙质土和准备好的铁屑；铬反应槽左下方底部设置过渡箱，过渡箱内安装有提升水泵和磁力搅拌器，缓冲箱出水口通过管道与过渡箱连接；气泡发生器位于缓冲箱的下方，进气口通过管道与曝气泵连接，曝气泵通过管道与气泡发生器连接，气泡发生器的底部通过管道与铬反应罐的出水口连接；铬反应罐体的右下方底部设置有泡沫箱，泡沫箱内设有加热装置，泡沫箱的右侧与出气口连接，泡沫箱通过管道与气泡发生器连接；加药口位于罐体的顶部。

其中铬反应池加热室采用钢筋混凝土设计，内壁做耐高温高压、耐腐蚀、耐酸处理，室中加入浓硫酸，加热温度控制在200℃，加热时间2小时。

其中石英砂层高10 cm，砂质土层高5 cm，预备铁屑层高40 cm。

其中铬反应槽过渡箱内磁力搅拌器的转速为30r/min；发泡箱内加热装置加热温度为120℃。

铬反应罐气泡发生器中的添加剂为加入氢氧化钠经高速搅拌碱化的蛋清液，pH值为9-10。

铁屑采用10%稀盐酸清洗工业铁屑，然后放入10 g/L硫酸铜溶液中搅拌2 h，干燥后制得，平均粒径为0.2 mm。

其中，铬反应池内所有进、出水口均可通过远程控制开启、关闭。

本发明的优点在于：

（1）本系统完全适合各类工业含铬废水的处理，能够达到国家废水排放标准，符合环保要求。

（2）对废水中铬及各种污染物的处理效率高。水中铬的处理效率达100%，化学需氧量处理效率可达98.0%以上，氨氮处理效率可达98.3%以上，悬浮物处理效率可达99.8%以上。出水水质无明显色度。

（3）本系统铬反应池为独创设计，核心采用浸铜铁屑和蛋白泡沫双重处理技术，第一步是利用铜和铁的不同电位差，在铁表面形成Cu-Fe原电池，原电池使铁屑表面离子的活性电位升高，从而促进铁表面电子的转移，加速还原去除铬离子的反应速度；第二步是利用碱化蛋白，蛋白表面具有活性，使水中的铬离子与表面活性剂形成络合沉淀，吸附在气泡表面。随着气泡不断浮在溶液主体上方，形成泡沫层，泡沫排出，达到去除的目的。同时，石英砂、砂土的过滤曝气，使化学需氧量、氨氮等有机物浓度大大降低。