綜合電鍍廢水處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電鍍廢水處理工藝，具體涉及一種綜合電鍍廢水處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 電鍍是當(dāng)今全球三大污染行業(yè)之一。電鍍廢水，尤其是綜合電鍍廢水具有污染物 種類多、成分復(fù)雜、毒性大以及危害嚴(yán)重的特點(diǎn)，其主要污染物是多種重金屬離子、氰化物、 廢酸和廢堿等。傳統(tǒng)的電鍍廢水處理工藝如化學(xué)沉淀法、電解法、萃取法、吸附法、膜分離 法、生物法等均存在投資高、運(yùn)行費(fèi)用高、管理復(fù)雜、效果不佳、二次污染、僅適用于特定電 鍍廢水等局限性。
[0003] 2008年公開的中國發(fā)明專利【公開（公告）號(hào)CN101234828專利申請?zhí)?200810052298.5】"綜合電鍍廢水處理方法"，其特征是包括如下步驟：（1)含鉻廢水處理； (2)含氰廢水處理；（3)將步驟(1)中含鉻廢水處理得上清液和步驟(2)中含氰廢水處理的含 氰廢水與其它綜合廢水混合處理；（4)將步驟(3)中混合處理的上清液導(dǎo)入回用清水池中； (5)將步驟(4)中濃溶液導(dǎo)入綜合廢水調(diào)節(jié)池中。該專利的主要問題:①該專利對電鍍生產(chǎn) 過程中產(chǎn)生的廢酸、廢堿未能在含鉻、含氰廢水的處理中得到應(yīng)用，而是直接排放至綜合廢 水池中中和，浪費(fèi)了藥劑，增大了處理成本;②該專利含鉻廢水在去除六價(jià)鉻之后，進(jìn)一步 單獨(dú)對含鉻廢水進(jìn)行化學(xué)沉淀處理，此法雖然可以獲得氫氧化鉻沉淀（暫且不論是否有回 收價(jià)值），但就工程實(shí)際而言，會(huì)增大投資成本、運(yùn)行費(fèi)用和占地面積;③該專利采用的混凝 沉淀工藝仍舊基于傳統(tǒng)的根據(jù)銅、鎳、鋅三種硫化物的溶度積的差別，將三種金屬離子分別 沉淀，處理幾種重金屬離子，就要重復(fù)進(jìn)行幾次混凝、沉淀、污泥濃縮的步驟，十分繁瑣，工 藝運(yùn)行費(fèi)用也很高，且無法避免離子共沉的現(xiàn)象發(fā)生;④該專利對從沉淀污泥中回收重金 屬的經(jīng)濟(jì)可行性缺乏成本核算的證明；⑤該專利單獨(dú)設(shè)置混凝一氣浮單元進(jìn)行除油，增加 了設(shè)備投資、藥劑費(fèi)用和運(yùn)行成本，而這一步驟是完全可以取消的;⑥該專利權(quán)利要求2和3 中描述的技術(shù)特征在相關(guān)教科書、手冊以及工程實(shí)踐中為公眾所知的工藝技術(shù)，并非其創(chuàng) 新點(diǎn)，更無創(chuàng)造性。
[0004] 專利CN101475274A公開了一種綜合電鍍廢水處理工藝，工藝工序如下：（1)將電鍍 廢水分類建廢水池，自動(dòng)加入廢酸、廢堿；（2)六價(jià)鉻還原預(yù)處理；（3)含氰廢水進(jìn)行二次氧 化脫氰、還原處理；（4)將預(yù)處理后的含鉻廢水和二次氧化脫氰處理后的已經(jīng)不含氰廢水和 含銅、鎳、鋅綜合電鍍廢水混合，調(diào)至中性并加入NTC混凝劑；（5)完成混凝后，廢水進(jìn)入高速 沉淀槽進(jìn)行固液分離；（6)固液分離后的廢水進(jìn)入中間水槽經(jīng)過濾，合格的廢水回用或達(dá)標(biāo) 排放。但還原沉淀法的不足之處在于是廢水中的大部分金屬離子均轉(zhuǎn)化成為固渣，屬于危 險(xiǎn)廢物，需要二次運(yùn)輸至有資質(zhì)單位處理，在處理和運(yùn)輸中，不可避免的對環(huán)境造成極大危 害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對上述問題，本發(fā)明公開一種綜合電鍍廢水處理工藝，通過采用離子交換法分 別選擇性吸附廢水中的六價(jià)鉻離子，后續(xù)廢水采用化學(xué)沉淀法處理，實(shí)現(xiàn)了鉻的回收利用， 同時(shí)使用膜處理系統(tǒng)增強(qiáng)了處理效果，使資源得到了有效的回收利用。
[0006] 本發(fā)明綜合電鍍廢水處理工藝，采取以下工序：
[0007] (1)六價(jià)鉻還原預(yù)處理：：將電鍍廢水調(diào)節(jié)pH為3~4,用陰離子交換樹脂吸附廢水 中的 Cr6+，其中 pH 可為 3、3.2、3.4、3.6、3.8或4等
[0008] (2)含氰廢水進(jìn)行二次氧化脫氰，之后對水質(zhì)中過量的氧化劑進(jìn)行還原處理。
[0009] (3)將工序(2)中預(yù)處理后的含鉻廢水和工序(3)中二次氧化脫氰處理后的含氰廢 水和含銅、鎳、鋅綜合電鍍廢水混合，調(diào)至中性并加入NTC混凝劑。
[0010] (4)完成混凝后，進(jìn)行過濾，過濾所得上清液經(jīng)砂濾池和纖維球過濾器后排入調(diào)節(jié) 池經(jīng)超濾-反滲透裝置得到滿足標(biāo)準(zhǔn)的出水。優(yōu)選地，所述步驟（1)中陰離子交換樹脂吸收 Cr6+達(dá)到飽和后，用氫氧化鈉作為再生劑對陰離子交換樹脂進(jìn)行再生。
[0011] 優(yōu)選地，所述氫氧化鈉濃度為6~8wt%，例如6wt%、6.5wt%、7wt%、7.5wt%或 8wt% 等。
[0012] 優(yōu)選地，所述步驟（1)中陰離子交換樹脂為大孔型弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹 脂。
[0013] 優(yōu)選地，所述陰離子交換樹脂再生過程得到的再生液中含油鉻酸鈉和重鉻酸鈉。
[0014] 優(yōu)選地，調(diào)節(jié)再生液pH為7.5~8生成氫氧化鉻沉淀，其中pH可為7.5、7.6、7.7、 7.8、7.9或 8 等。
[0015]優(yōu)選地，得到的氫氧化鉻沉淀經(jīng)濃縮過濾后加熱制得三氧化二鉻制品。
[0016]所述工序(2)六價(jià)鉻還原預(yù)處理過程是，在自控儀表和程序控制下，含鉻廢水進(jìn)入 鉻還原反應(yīng)槽，控制槽中pH值在2.5-3、0RP值在250-300mv，系統(tǒng)自動(dòng)控制硫酸、亞硫酸氫鈉 的加入量，控制水力停留時(shí)間15min。
[0017] 所述工序(3)含氰廢水依次進(jìn)行二次氧化脫氰，經(jīng)過一次氧化槽，控制槽中pH值在 10.5-11、0RP值在300-350mv，系統(tǒng)自動(dòng)控制氫氧化鈉、次氯酸鈉的加入量，控制水力停留時(shí) 間30min;經(jīng)過二次氧化槽，控制槽中pH值7.5-8、0RP值在600-650mv，系統(tǒng)自動(dòng)控制氫氧化 鈉、次氯酸鈉的加入量，控制水力停留時(shí)間30min。
[0018] 將二次氧化脫氰后廢水導(dǎo)入氰系還原槽，在脫氰后還原階段，控制0RP值在250-300mv，系統(tǒng)自動(dòng)控制亞硫酸氫鈉的加入量，控制水力停留時(shí)間15min。所述工序(4)預(yù)處理 后的含氰廢水(此時(shí)已經(jīng)不含氰）、含鉻廢水與其它綜合電鍍廢水合并在pH調(diào)整槽，pH調(diào)整 槽中在pH控制儀表的控制下加入氫氧化鈣、氫氧化鈉，將廢水的pH值調(diào)至7-7.5;之后進(jìn)入 混凝反應(yīng)器，將固體粉末狀態(tài)的NTC混凝劑，直接投加至混凝反應(yīng)槽中；完成混凝反應(yīng)后，進(jìn) 入凝集反應(yīng)器在廢水中加入少量高分子絮凝劑PAM，之后廢水自流入高速沉淀槽(已經(jīng)申請 專利）；在pH調(diào)整和混凝的同時(shí)完成了除油。
[0019] 優(yōu)選地，所述步驟(4)中砂濾池為上進(jìn)水單層傳統(tǒng)砂濾池；
[0020] 優(yōu)選地，所述步驟(4)中砂濾池中氣水同時(shí)反沖洗。
[0021] 優(yōu)選地，所述步驟(4)中反滲透裝置包括一級(jí)反滲透膜和二級(jí)反滲透膜。
[0022] 優(yōu)選地，所述步驟(4)中超濾-反滲透裝置的處理過程如下：
[0023] 排入調(diào)節(jié)池的上清液經(jīng)超濾膜裝置處理后，加壓進(jìn)入一級(jí)反滲透膜進(jìn)行處理，對 所述清水濃縮處理，并將所述一級(jí)反滲透膜處理后的濃水排入二級(jí)反滲透膜，將所述一級(jí) 反滲透膜處理后的產(chǎn)水進(jìn)行回收，所述二級(jí)反滲透膜處理后的濃水作為一級(jí)反滲透膜的鹽 室入水回收利用，將所述二級(jí)反滲透膜處理后的產(chǎn)水進(jìn)行回收。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0024] (1)本發(fā)明通過采用離子交換法分別選擇性吸附廢水中的六價(jià)鉻離子，后續(xù)廢水 采用化學(xué)沉淀法處理，經(jīng)上述處理后，六價(jià)鉻離子濃度接近于零，使得原工藝中的六價(jià)鉻離 子回收利用，實(shí)現(xiàn)了變危害為寶的目的。
[0025] (2)綜合電鍍廢水在pH值中性條件下完成對所有重金屬離子的去除，無需再中和 處理，無需按照不同重金屬離子最小溶度積pH條件不同的規(guī)律對廢水進(jìn)行分步或分批處 理，有效降低了工程投資和處理費(fèi)用。
[0026] (3)本發(fā)明采用一種固態(tài)的混凝劑，不需溶藥系統(tǒng)，以粉末態(tài)直接加入到混凝反應(yīng) 槽中，節(jié)省了工程投資和占地面積。
[0027] (4)采用膜處理系統(tǒng)使，電鍍廢水的回用率達(dá)90%以上，顯著的提高了經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 同時(shí)經(jīng)過膜處理后的濃水還可以返回膜系統(tǒng)進(jìn)行重復(fù)利用，節(jié)約了成本，使資源得到了有 效的循環(huán)利用?！靖綀D說明】
[0028]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0029]圖1是一種綜合電鍍廢水處理工藝的流程方框示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]實(shí)施例1:大連開發(fā)區(qū)某大型電鍍企業(yè)日排放綜合電鍍廢水400噸，進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)： [0031] 表1:5種廢水的水質(zhì)單位:mg/L
[0032]
[0033] 處理工藝采用如圖1所示的方法：
[0034] (1)調(diào)劑電鍍廢水的pH為3.5，在常溫和流量為4BV/h的條件下通過大孔型弱堿性 苯乙烯系陰離子交換樹脂柱，使陰離子交換樹脂吸附廢水中的Cr6+;
[0035] (2)在上一步驟的廢水中利用陰離子交換樹脂在吸附Cr6+達(dá)到飽和后，用6wt%氫 氧化鈉作為再生劑，在流量為lBV/h的條件下通過雙陰交換柱全飽和串聯(lián)吸附，對陰離子交 換樹脂利用再生液進(jìn)行再生，得到的再生液中含油鉻酸鈉和重鉻酸鈉，調(diào)節(jié)再生液pH為7.5 生成氫氧化鉻沉淀經(jīng)過濾后加熱制得三氧化二鉻制品。（3)含氰廢水氧化脫氰、含六價(jià)鉻廢 水預(yù)處理
[0036] 將含氰廢水和含六價(jià)鉻廢水在自控儀表和程序控制下，分別進(jìn)行二次氧化脫氰和 六價(jià)鉻還原預(yù)處理。含氰廢水二次氧化脫氰后，對水質(zhì)過量的氧化劑進(jìn)行還原處理，防止在 下一步廢水合并處理時(shí)對已經(jīng)還原完畢生成的三價(jià)鉻再次氧化為毒性極強(qiáng)的六價(jià)鉻。六價(jià) 鉻在酸性條件下加入還原劑還原為低毒的三價(jià)格后不需要單獨(dú)做混凝沉淀處理，而是與其 余幾種廢水直接合并。
[0037]含氰廢水處理具體步驟如下：氰廢水依次經(jīng)過一次氧化槽、二次氧化槽和氰系還 原槽。本單元設(shè)計(jì)有pH控制系統(tǒng)2套，0RP控制系統(tǒng)3套，在儀表程序自動(dòng)控制下進(jìn)行處理。其 中一次、二次氧化槽完成脫氰的功能，氰系還原槽完成去除剩余氧化劑的功能