处理含铬废水的方法及装置，用脱硫灰还原，效果好

处理含铬废水的方法及装置，用脱硫灰还原，效果好

申请日期：2015.05.27

公佈（公告）日期 2017.01.04

IPC分类编号 C02F9/04; C02F1/70; /22; /16

概括

本发明涉及一种利用半干法烟气脱硫产生的脱硫灰对含铬废水进行还原处理的含铬废水处理方法及装置，包括反应器、进料斗、电动搅拌装置、pH检测仪、酸滴器、碱滴器，进料斗设置在反应器的顶部，电动搅拌装置设置在反应器中心液面以下，pH检测仪设置在反应器内，酸滴器和碱滴器设置在反应器的顶部。 其优点为：半干法烟气脱硫产生的脱硫灰中含有大量的亚硫酸根离子，具有强的还原性，用其处理含铬废水能快速有效的降低六价铬离子，反应时间极短，处理效果好，达到废物处理，降低处理成本的目的，通过酸、碱滴管及加料斗实现对反应物的精确控制，整个装置结构简单，操作方便。

索赔

1.一种含铬废水的处理方法，其特征在于：采用半干法烟气脱硫产生的脱硫灰渣还原处理含铬废水，具体包括以下步骤：

1)向含铬废水中加入硫酸，调节废水的pH值至2~3之间；

2)在酸性条件下，将脱硫灰加入含铬废水中，使液固比为30:1～32:1；

3)搅拌1～2小时后，停止搅拌，加入氢氧化钠或石灰中和至pH=7～8，使Cr3+生成Cr(OH)3沉淀；

4) 静置30～40分钟，取上清液测定Cr6+含量。

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：所述脱硫灰包括CaSO3，其占脱硫灰的质量百分比为40％～45％。

3.根据权利要求1或2所述的方法处理含铬废水的装置，其特征在于：其包括反应器、加料斗、电动搅拌装置、pH检测仪、酸滴器、碱滴器，其中，加料斗设置在反应器的顶部，电动搅拌装置设置在反应器中心液面以下，pH检测仪设置在反应器内，酸滴器和碱滴器设置在反应器的顶部。

4.根据权利要求3所述的一种处理含铬废水的装置，其特征在于：所述进料斗上标有刻度。

5.根据权利要求3所述的一种处理含铬废水的装置，其特征在于：所述的酸、碱滴管上均设有旋塞，以控制加入的酸或碱的量。

6.根据权利要求3或4所述的一种处理含铬废水的装置，其特征在于：在进料斗的底部设有挡板，用于控制含铬废水和脱硫灰的加入量。

手动的

一种含铬废水的处理方法及装置

技术领域

本发明涉及一种含铬废水的处理方法及装置。

背景技术

通常采用镀铬工艺对板材表面进行处理，提高产品的附加值，该工艺产生大量含铬废水，Cr6+浓度高达1000~/L。六价铬毒性极大，其排放严重污染生态环境，我国《钢铁工业水污染物排放标准GB 13456-2012》规定，排放废水中六价铬含量不得超过0.5mg/L，总铬含量不得超过1.5mg/L。

目前含铬废水处理通常采用化学还原处理工艺，即在酸性条件下以亚硫酸钠为还原剂，加入石灰（或氢氧化钠）进行沉淀来处理含铬废水。该工艺存在以下不足：采用亚硫酸钠作为还原剂，消耗大量的亚硫酸钠，成本较高；在亚硫酸钠还原解毒过程中，由于环境为酸性，亚硫酸根离子在酸性作用下容易释放出SO2，造成空气污染；铬渣中的总铬及六价铬仍不能满足新国标GB 13456-2012的要求，且产生的铬渣量大，堆放、储存占用很大空间。

现有的处理含铬废水的方法有：

1、还原沉淀法。即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，去除铬离子。但采用此方法时，还原剂的选择是一个至关重要的问题。不同的还原剂处理效果有明显差异，且装置对酸碱加入量缺乏精确控制，使反应pH不稳定，影响去除效果；

例如：《FeSO4/H2O2处理硅钢废水试验研究》，张文懿，罗欣，李秋燕等，钢铁，2010，45（11）：90-93。试验以FeSO4和H2O2为处理剂，在酸性条件下利用Fe2+的还原性和Fe2+与H2O2生成剂的催化氧化性，同时去除废水中的Cr6+和CODcr。试验结果表明，处理后Cr6+和CODcr的去除率分别为99.99%和98.11%，满足《钢铁工业水污染物排放标准》（GB 13456-92）中一级排放要求。但该方法需用大量的双氧水，处理成本较高，从经济角度限制了其适用性。

2、电解还原法。即铁阳极在直流电作用下不断溶解，产生亚铁离子，在酸性条件下，亚铁离子将六价铬离子还原为三价铬离子，Cr3+以氢氧化物形式析出，达到废水净化的目的。但此法铁板消耗量大，使污泥中混入大量氢氧化铁，利用价值低。另外，该装置耗电量大，运行成本高。

例如：《微电解处理冷轧含铬废水中试研究》，闫刚，张大华，工业安全与环保，2010，36（2）：9-10。研究了铁/碳微电解还原工艺处理钝化液含铬废水，经济效益分析表明，微电解技术具有一定的成本优势。但由于该法中铁碳填料易硬化，处理不够彻底，影响去除效率。

3、吸附法。即利用吸附剂吸附废水中的铬，降低铬的浓度。但此法处理成本较高，且设备需配反冲洗装置，结构较复杂；

例如：彭荣华，曾文南，李小祥。磺化泥炭吸附处理含铬废水研究。煤炭学报，2007，32（8）：860-864。该研究采用磺化泥炭作为吸附剂，对含铬废水进行吸附处理，探讨了pH值、吸附温度、吸附剂用量等因素对磺化泥炭吸附还原Cr6+的影响。结果表明，pH值是影响Cr6+还原吸附的主要因素。磺化泥炭对Cr6+吸附去除效果良好，但吸附、解吸过程复杂，限制了该方法的使用。

4、离子交换法。即用离子交换树脂选择性吸附废水中的六价铬。此法的缺点是运行费用和材料费用高，经济上不适用，设备操作管理复杂；

例如在专利“含六价铬废水的离子交换处理工艺”，申请号：2.3中，除铬塔设计为三塔或三塔以上，每塔之间设有可调节pH值的中间罐。当两塔或多塔串联工作时，可以在中间过程中调节pH值，以达到更好的废水处理效果。但该工艺成本较高。

5、生物法。即采用多株菌种处理含铬废水。但此法不适宜处理高浓度含铬废水，且装置在反应装置前需加设微生物培养装置，增加了成本。

例如：《宝钢冷轧含铬废水生物处理研究进展》周玉生，余永梅，白玲等，钢铁，2005，40（6）：76-79。实验室培养适用于处理重金属废水的复合微生物，在处理冷轧含铬废水中比传统化学法效果好，处理后水中总铬小于1.5mg/L，六价铬小于0.5mg/L。但该方法培养微生物周期长，抗冲击负荷能力差，不适用于处理大量高浓度含铬废水。

例如:余周.冷轧高铬废水中试研究[J].冶金分析与开发,2008,2(1):46-50.该研究采用生物法处理含铬废水,对废水中的Cr6+及T-Cr(Cr6+废水)有较好的去除效果。

综上所述，现有的处理方法存在处理成本高、抗冲击负荷能力差、处理效果不达标等缺点；现有的处理装置存在反应条件不易准确控制、操作困难等缺点。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种操作控制简便、提高处理效果、降低处理成本的含铬废水处理方法及装置。

为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案来实现的：

一种含铬废水处理方法，利用半干法烟气脱硫产生的脱硫灰对含铬废水进行还原处理，具体包括以下步骤：

1)向含铬废水中加入硫酸，调节废水的pH值至2~3之间；

2)在酸性条件下，将脱硫灰加入含铬废水中，使液固比为30:1～32:1；

3)搅拌1～2小时后，停止搅拌，加入氢氧化钠或石灰中和至pH=7～8，使Cr3+生成Cr(OH)3沉淀；

4) 静置30～40分钟，取上清液测定Cr6+含量。

脱硫灰中含有CaSO3，其质量百分比含量为脱硫灰的40%～45%。

一种含铬废水处理装置，包括反应器、进料斗、电动搅拌装置、pH检测仪、酸滴器、碱滴器，进料斗设置在反应器的顶部，电动搅拌装置设置在反应器中心液面的下方，pH检测仪设置在反应器内，酸滴器、碱滴器设置在反应器的顶部。

进料斗上有刻度标记。

酸、碱滴管上均设有旋塞，以控制加入酸或碱的量。

加料斗底部设有挡板，控制脱硫灰的加入量。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

半干法烟气脱硫产生的脱硫灰中含有大量的亚硫酸根离子，具有强还原性，用其处理含铬废水，能快速有效的降低六价铬离子。反应时间极短，处理效果好，实现了以废治废，降低了处理成本。通过酸碱滴管及加料斗精确控制反应物，同时通过PH检测精确控制反应的进行。反应过程中全程进行搅拌，使反应达到均匀、完全。整个装置结构简单，操作方便。