含六价铬废水处理方法：黄铁矿还原沉淀，铬资源循环利用

含六价铬废水处理方法：黄铁矿还原沉淀，铬资源循环利用

一种含六价铬废水的处理方法

[专利摘要]本发明公开了一种含六价铬废水的处理方法，将pH值为2.0～3.0的含六价铬废水经过粗粒黄铁矿和细粒黄铁矿两次还原，使废水中的六价铬全部还原为三价铬，再调节废水pH为碱性，使三价铬完全沉淀；沉淀物经压滤机固液分离后，分离水排放或回用，滤饼回收可作为三价铬电镀液原料，实现铬资源的回收利用。 本发明提供的含六价铬废水处理方法具有以下优点：采用黄铁矿作为还原剂，原料易得，成本低廉，且黄铁矿与废水接触发生多次反应，原料利用率高，不产生二次污染，且该过程易于实现自动化，可实现“污水进，清水出”的无人化管理。

【专利说明】一种含六价铬废水的处理方法

【技术领域】

[0001] 本发明涉及废水处理[技术领域]，特别涉及一种含六价铬废水的处理方法。

【背景技术】

[0002] 电镀行业是我国最大的行业之一，而普通电镀铬又是电镀行业中最重要的镀种之一，是电子行业的基础产业和支柱产业。但普通电镀铬排出的废水中含有高浓度的六价铬，属于一级毒性污染物，如不处理将对环境造成严重污染。

目前，我国电镀行业处理六价铬废水的方法有：电解法、化学还原法、离子交换法、铁氧体法、活性炭吸附法等。其中应用最为广泛的是化学还原法，其原理是利用化学还原剂将废水中的六价铬还原为三价铬，再加入石灰使三价铬转化为废渣去除。常用的还原剂有焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、水合肼等。这些试剂用量大，价格昂贵，导致处理费用高昂，企业难以承受。处理后的铬渣属于危险废物，需要有资质证书的单位才能处理，企业还需要向有资质的单位交付一笔处理费，这使企业雪上加霜。 有资质证书的单位处理方式目前仅限于填埋或砖烧，造成了铬资源的严重浪费，不符合国家循环经济法的要求。

【发明概要】

本发明的目的是为了克服上述现有技术的不足，提供一种操作简单、易运行、成本低廉、效果好、充分利用铬资源的含六价铬废水的处理方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种含六价铬废水的处理方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将黄铁矿破碎并筛分为粗颗粒和细颗粒，粗颗粒放入预处理槽，细颗粒放入还原塔；

(2)将pH值为2.0～3.0的含六价铬废水置于步骤(1)的预处理池中，待废水由黄褐色变为浅绿色后，将废水泵入步骤(1)的还原塔；

(3)当步骤(2)还原塔中的废水不含六价铬时，将还原塔中的废水流入沉淀池，向沉淀池中加入碱性溶液，调节废水的pH值至7.0～7.5，使得废水中的三价铬在沉淀池中完全沉淀，得到沉淀物；

(4)将步骤(3)得到的沉淀物泵入压滤机进行固液分离，分离后的水排放或重复利用，压滤机上的滤饼循环使用。

上述步骤(2)中，将废水放入装有粗黄铁矿颗粒的预处理槽后，废水中的大部分六价铬被还原为三价铬，这可以从废水由黄褐色变为浅绿色来判断。将预处理槽中预处理后的废水泵入装有细黄铁矿颗粒的还原塔中，废水中剩余的六价铬进一步被还原为三价铬，从而有效地将六价铬还原为三价铬。

[0007] 本发明的方法采用黄铁矿作为还原剂。我国拥有丰富的天然黄铁矿产地，因此原料易得，使用时只需采用常规机械方法将黄铁矿粉碎为各种粒度即可，处理成本低。黄铁矿与废水反复反应，反复使用，直至反应物耗尽，因此原料利用率高，接近100％，不会产生二次污染。

[0008] 作为本发明含六价铬废水处理方法的一个优选实施例， 所述步骤 (1 ) 中的还原塔为塑料塔。

作为本发明六价铬废水处理方法的优选实施例，步骤（1）中黄铁矿粗粒通过5-40目筛，细粒通过50-200目筛。步骤（1）中，可以采用机械设备对黄铁矿进行破碎筛分，筛分后的黄铁矿颗粒分为粗粒和细粒，粗粒一般指通过5-40目筛，细粒一般指通过50-200目筛。

作为本发明六价铬废水处理方法的一个优选实施例，在步骤（2）中，首先检测六价铬废水的pH值，当pH值为2.0-3.0时，直接放入预处理槽；当pH值大于3.0时，向六价铬废水中加入酸溶液，调节pH值至2.0-3.0后，再放入预处理槽。作为本发明六价铬废水处理方法的一个更优选实施例，在步骤（2）中，酸溶液为硫酸、盐酸中的至少一种。六价铬废水本身的pH值一般为2.0-3.0，因此一般不需要调节，废水直接放入预处理槽即可。 只有偶尔废水pH超过3.0时，才需要加入酸溶液调节pH，因此用酸量较少，即本发明方法所需酸的成本很低。

作为本发明含六价铬废水处理方法的优选实施例，在步骤（2）中，将废水泵入步骤（1）的还原塔后，检测从还原塔流出的废水是否含有六价铬，当含有六价铬时，将还原塔流出的废水泵回步骤（1）的预处理池；当不含六价铬时，将还原塔流出的废水流入沉淀池。

作为本发明含六价铬废水处理方法的优选实施例，在步骤（3）中，碱溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液中的至少一种。由于在氧化还原过程中pH值不断升高，当处理后的废水调节至pH为7.0-7.5时，所用的碱的量很少，即本发明方法所需的碱的成本很低。

作为本发明六价铬废水处理方法的优选实施方式，步骤（4）中，将压滤机上的滤饼用硫酸溶解、结晶，再经重结晶提纯，使纯度达到电镀级标准，得到硫酸铬。压滤机上的滤饼回收时，优选送至铬回收车间，用硫酸溶解、结晶，得到硫酸铬，再经重结晶提纯，使纯度达到电镀级标准，供三价铬电镀槽使用。该工艺参照国家无机盐生产工艺规范执行。

本发明公开的一种含六价铬废水的处理方法具有以下优点：采用黄铁矿作为还原剂，原料易得，成本低廉，黄铁矿多次与废水接触并发生反应，原料利用率高，无二次污染，且该过程易于自动化，可实现“污水进，清水出”的无人化管理。本发明所述方法可实现铬资源和水资源的双重回收，从而达到经济效益、环境效益和社会效益三者的完美统一。

【专利图】

【附图的简要说明】

图1为本发明的含六价铬废水处理方法实施例的工艺流程图。

【详细方式】

为了更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面通过[具体实施方式]对本发明进行进一步详细说明。

实施例1如图1所示，本发明含有六价铬废水的处理方法的一种实施例的工艺流程图，该实施例所述的方法主要包括以下步骤：

(1)将黄铁矿用破碎机破碎后过筛，得到黄铁矿粗、细颗粒，粗颗粒经5-40目筛过筛，细颗粒经50-200目筛过筛，将粗颗粒放入预处理槽，将细颗粒放入还原柱；还原柱可以为塑料柱；

(2)检测含六价铬废水的pH值，当pH值为2.0～3.0时，直接将废水放入预处理池；当pH值大于3.0时，向含六价铬废水中加入酸性溶液，调节pH值至2.0～3.0，再将废水放入预处理池，此时废水中大部分六价铬被还原为三价铬，可通过废水由黄褐色变为浅绿色来判断；废水经预处理池预处理后，将预处理池中的废水泵入装有细粒黄铁矿的还原塔中，将废水中剩余的六价铬还原为三价铬；

(3)当步骤(2)还原塔废水中不含六价铬时，将还原塔废水流入沉淀池，向沉淀池中加入碱溶液，调节废水pH值为7.0～7.5，使废水中的三价铬在沉淀池中完全沉淀，得到沉淀物；碱溶液可选用氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液中的一种或二者的混合液；

(4)将步骤(3)得到的沉淀物泵入压滤机进行固液分离，分离后的水经检测不含铬，可达标排放或重复利用，如用于生产中工件的清洗。压滤机上的滤饼进行回收利用，如送至铬回收车间，用硫酸溶解、结晶，再经重结晶提纯，纯度达到电镀级标准后得到硫酸铬，用于三价铬电镀槽的配制。

[0018] 所述步骤（2)中，当废水的pH值大于3.0，需要用酸溶液调节时，酸溶液可选用硫酸、盐酸中的一种或者两种混合物，并在预处理池前设置调节池，当废水的pH值大于3时，在调节池中调节废水的pH值。

步骤（2）中，将废水泵入装有细粒黄铁矿的还原塔后，检测从还原塔流出的废水是否含有六价铬，当含有六价铬时，将还原塔流出的废水泵回步骤（1）的预处理池；当不含六价铬时，将还原塔流出的废水流入沉淀池。

实施例2

本发明处理含六价铬废水的方法的效果验证：

试验对象为某电镀厂镀铬废水，经分析，废水中六价铬浓度为81mg/l，pH值为2.5。

采用本发明的方法对上述废水进行处理，处理后对水体的pH值和铬含量进行检测，结果为水体的pH值为7.0，未检出总铬含量。

[0022] 上述结果进一步证明了本发明方法的合理性和可靠性。

最后需要说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非用于限制本发明的保护范围。尽管已结合优选实施例对本发明进行了详细描述，但本领域技术人员应当理解，在不脱离本发明技术方案的本质和范围的情况下，可以对本发明的技术方案进行修改或采用等效替换。

【维权请求】

1.一种含六价铬废水的处理方法，其特征在于该方法包括如下步骤： (1)将黄铁矿破碎并筛分为粗颗粒和细颗粒，粗颗粒放入预处理池，细颗粒放入还原塔； (2)将pH为2.0～3.0的含六价铬废水放入步骤(1)的预处理池中，待废水由黄褐色变为浅绿色后，将废水泵入步骤(1)的还原塔； (3)当步骤(2)的还原塔中废水不含六价铬时，还原塔中的废水流入沉淀池，向沉淀池中加入碱性溶液，调节废水的pH值为7.0～7.5，使废水中的三价铬在沉淀池中完全沉淀，得到沉淀物； (4)将步骤(3)得到的沉淀物泵入压滤机进行固液分离，分离后的水排放或回用，压滤机上的滤饼循环使用。

2.根据权利要求1所述的一种处理含六价铬废水的方法，其特征在于：步骤（1）中的还原塔为塑料塔。

3.根据权利要求1所述的含六价铬废水的处理方法，其特征在于：步骤（1）中黄铁矿粗颗粒通过5-40目筛子筛分，细颗粒通过50-200目筛子筛分。

4.根据权利要求1所述的一种含六价铬废水的处理方法，其特征在于，在步骤(2)中，首先检测含六价铬废水的pH值，当pH值为2.0-3.0时，直接将废水放入预处理槽；当pH值大于3.0时，向含六价铬废水中加入酸性溶液，调节pH值至2.0-3.0，再将废水放入预处理槽。

5.根据权利要求4所述的一种处理含六价铬废水的方法，其中步骤（2）中所述的酸性溶液为硫酸、盐酸中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的含六价铬废水处理方法，其特征在于，在步骤（2）中，将废水泵入步骤（1）的还原塔后，检测从还原塔流出的废水是否含有六价铬。当含有六价铬时，将还原塔流出的废水泵回步骤（1）的预处理池；当不含六价铬时，将还原塔流出的废水流入沉淀池。

7.根据权利要求1所述的一种处理含六价铬废水的方法，其中步骤（3）中所述碱性溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的一种含六价铬废水的处理方法，其特征在于：步骤（4）中，将压滤机上的滤饼用硫酸溶解、结晶，再经过重结晶净化，使其纯度达到电镀级标准，即得到硫酸铬。

【文件编号】C02F9/

【公开日】2014年8月13日 申请日：2014年4月16日 优先权日：2013年10月24日

【发明人】李敏、邱胜、邱山、邱兴初申请人：李敏