申请日2017.01.11
公开(公告)日2017.12.05
IPC分类号C02F9/04; C02F103/16; C02F101/22
摘要
本实用新型涉及一种电镀含铬废水处理及回用设备，包括依次相连的提升泵、炭滤器、袋滤器、阳离子吸附柱、Cr6+回收柱、脱钠树脂柱、捕捉器，并由碱箱、酸箱、稀铬酸钠液箱、浓铬酸钠液箱、浓铬酸液箱及气泵通过管道接入组成，所述电镀含铬废水处理及回用设备还包括为提供电力能源及控制信号的电控系统。所述实用新型提出的设备采用新型离子交换法为电镀含铬废水提出了一种循环处理方法，不仅降低了电镀废水对环境的污染，而且实现铬的回收再利用，减少了资源的消耗及对环境的污染。
权利要求书
1.一种电镀含铬废水处理及回用设备，包括依次相连的提升泵、炭滤器、袋滤器、阳离子吸附柱、Cr6+回收柱、脱钠树脂柱、捕捉器，并由碱箱、酸箱、稀铬酸钠液箱、浓铬酸钠液箱、浓铬酸液箱及气泵通过管道接入组成，所述提升泵接碳滤器，所述碳滤器连接袋滤器，所述袋滤器接入阳离子吸附柱，所述阳离子吸附柱连接Cr6+回收柱，所述Cr6+回收柱与脱钠树脂柱相连，所述Cr6+回收柱还分别连入酸箱、稀铬酸钠液箱、浓铬酸钠液箱和浓铬酸液箱，所述碱箱通入气泵，通过管道依次与阳离子吸附柱、Cr6+回收柱、脱钠树脂柱连接，所述酸箱、稀铬酸钠液箱、浓铬酸钠液箱通过气泵分别连接阳离子吸附柱、Cr6+回收柱、脱钠树脂柱，所述脱钠树脂柱下端分别连入炭滤器、袋滤器、捕捉器，所述捕捉器连入Cr6+回收柱。
2.如权利要求1所述的电镀含铬废水处理及回用设备，其特征在于，所述阳离子吸附柱为“2套一用一备式”，该系统采用灵活运行方式设计，根据废水中离子的浓度随时调整进水的运行方式，采用单条柱运行或串联方式运行：当第1套阳离子吸附柱饱和，切换到第2套阳离子吸附柱接替运行，第1套阳离子吸附柱退出运行解析。
3.如权利要求1所述的电镀含铬废水处理及回用设备，其特征在于，所述Cr6+回收柱为“3套二用一备式”，其结构为“一阳二阴”式，Cr6+回收柱A与Cr6+回收柱B为串联式运行，结合Cr6+回收柱C，根据来水情况选择运行方式：
第一种运行方式，当第一级Cr6+回收柱A的Cr6+泄漏达0.5mg/L时，再串联第二级Cr6+回收柱B，直至Cr6+回收柱B达到Cr6+的全饱和，并从除铬系统中断开进行再生，此时Cr6+回收柱B变成第一级与Cr6+回收柱C串联继续运行;
第二种运行方式，Cr6+回收柱A与Cr6+回收柱B串联运行，当Cr6+回收柱B含Cr6+出水达0.5mg/L时，Cr6+回收柱A已完成超饱和吸附过程推出运行进行解 析，由Cr6+回收柱B与Cr6+回收柱C串联运行;当Cr6+回收柱C含Cr6+出水达0.5mg/L时，Cr6+回收柱C与解析后的Cr6+回收柱A串联，如此周而复始运行。
4.如权利要求1所述的电镀含铬废水处理及回用设备，其特征在于，所述设备中采用更加高效、节能环保的流量计替代传统的射流器。
5.如权利要求1所述的电镀含铬废水处理及回用设备，其特征在于，所述阳离子吸附柱、Cr6+回收柱运行方式的选择及各系统回路的闭合与开度是通过操作控制调节阀完成的。
6.如权利要求1所述的电镀含铬废水处理及回用设备，其特征在于，所述电镀含铬废水处理及回用设备还包括为提供电力能源及控制信号的电控系统。
说明书
一种电镀含铬废水处理及回用设备
技术领域
本实用新型涉及一种废水处理领域，具体是电镀含铬废水处理及回用设备。
背景技术
近年来随着人们对环保意识的增加，电镀行业对环境的影响逐渐被人们重视，尤其是对毒性较大的含铬废水的处理能力严重不足，电镀含铬废水渗入土壤、水流，对环境造成了严重危害，这是因为在镀铬工艺中，清洗水量、所带出铬酸的损耗量，一般镀Cr6+的真正利用率不到40%，氧化部分的损耗只占1-2%左右，绝大部分水洗而带走，不仅浪费巨大，处理过程还有消耗大量的药剂(还原剂、碱、沉降剂等)，同时产生大量的污泥也是再处理的难题。
由于铬主要以Cr6+的形式存在于废水中，且具有很强的强氧化性，通常用还原法和电解法对含铬废水进行处理。当前Cr6+铬废水处理的工艺很成熟，废水处理设备一般由化学反应容器、搅拌机、加药装置等组成，绝大多数的企业采用化学还原法将Cr6+还原成Cr3+，然后调节pH到弱碱性，使溶解性的Cr3+转化为不溶性的氢氧化铬沉淀物，废水得到清除净化。该方法虽然可以清除Cr6+，却产生大量的Cr3+，不具有生产优越性，仍然会导致大量的含铬废水的排放，还导致铬资源的浪费，造成一定的经济损失。因此，探索新的技术对电镀含铬废水进一步处理显得非常重要。
发明内容
本实用新型的提出了一种电镀含铬废水处理及回用设备，通过独特的工艺设计和布局，形成闭合式的循环工艺系统，并采用新型离子交换法有效地对电镀含铬废水进行处理并对Cr6+回收利用。
上述技术方案的设备包括包括依次相连的提升泵、炭滤器、袋滤器、阳离子吸附柱、Cr6+回收柱、脱钠树脂柱、捕捉器，并由碱箱、酸箱、稀铬酸钠液箱、浓铬酸钠液箱、浓铬酸液箱及气泵通过管道接入组成。
上述各部分通过管道连接的方法为：所述提升泵接碳滤器，所述碳滤器连接袋滤器，所述袋滤器接入阳离子吸附柱，所述阳离子吸附柱连接Cr6+回收柱，所述Cr6+回收柱与脱钠树脂柱相连，所述Cr6+回收柱还分别连入酸箱、稀铬酸钠液箱、浓铬酸钠液箱和浓铬酸液箱。所述碱箱通入气泵，通过管道依次与阳离子吸附柱、Cr6+回收柱、脱钠树脂柱连接，所述酸箱、稀铬酸钠液箱、浓铬酸钠液箱通过气泵分别连接阳离子吸附柱、Cr6+回收柱、脱钠树脂柱，所述脱钠树脂柱下端分别连入炭滤器、袋滤器、捕捉器，所述捕捉器连入Cr6+回收柱。
进一步地，上述阳离子吸附柱为“2套一用一备式”，该系统采用灵活运行方式设计，可根据废水中离子的浓度随时调整进水的运行方式，采用单条柱运行或串联方式运行：当第1套阳离子吸附柱饱和，切换到第2套阳离子吸附柱接替运行，第1套阳离子吸附柱退出运行解析。
进一步地，上述所述Cr6+回收柱为“3套二用一备式”，其结构为“一阳二阴”式，Cr6+回收柱A与Cr6+回收柱B为串联式运行，结合Cr6+回收柱C，可以根据来水情况选择运行方式：
第一种运行方式，当第一级Cr6+回收柱A的Cr6+泄漏达0.5mg/L时，再串联第二级Cr6+回收柱B，直至Cr6+回收柱B达到Cr6+的全饱和，并从除铬系统中断开进行再生，此时Cr6+回收柱B变成第一级与Cr6+回收柱C串联继续运行。
第二种运行方式，Cr6+回收柱A与Cr6+回收柱B串联运行，当Cr6+回收柱B含Cr6+出水达0.5mg/L时，Cr6+回收柱A已完成超饱和吸附过程推出运行进行解析，由Cr6+回收柱B与Cr6+回收柱C串联运行;当Cr6+回收柱C含Cr6+出水达0.5mg/L时，Cr6+回收柱C与解析后的Cr6+回收柱A串联，如此周而复始运行。
进一步地，上述设备中采用更加高效、节能环保的流量计替代传统的射流器
进一步地，上述所述阳离子吸附柱、Cr6+回收柱运行方式的选择及各系统回路的闭合与开度是通过操作控制调节阀完成的。
进一步地，上述电镀含铬废水处理及回用设备还包括为提供电力能源及控制信号的电控系统。
对上述技术方案提供的设备的工作原理作如下说明：在镀铬清洗工艺过程中，清洗水中所含的成分复杂，除了含有极毒物质CrO42-(Cr2O72-)外，还有其他离子，如SO42-、CL-、Cr3+、Fe3+、Cu2+、Ca2+、Mg2+、Na+等，同时在清洗过程中还可能夹带入机械杂质及有机杂质等，因此必须首先去除才能确保产水水质及整套工艺的稳定运行。
清洗废水首先经过炭滤器，将废水中的有机物吸附出去，再经过袋滤器滤除机械杂质，来完成有机胶质及颗粒物的去除。炭滤器+袋滤器滤，两部分组成整套回收系统的预处理。出水在经过阳离子吸附柱(调酸柱)去除Cr3+及其它金属离子，来完成对二价离子的去除及PH的调整，保证后端系统对Cr6+的吸附。Cr6+的吸附是利用Cr6+回收柱的阴离子树脂交换原理来完成。通过氢氧化钠溶液解析树脂来回收Cr6+，回收的铬酸钠液在经过脱钠树脂柱(阳离子交换树脂)脱钠后，完成了整个回收过程。从而实现金属回收、产水回用、在线作业、零排放的环保目的。
与现有技术及工艺相比较，本实用新型具有如下优点：
(1)系统中除铬的关键设备(离子交换柱)采用顺逆流交替再生工艺，具有再生效果好、再生剂耗量低、操作简便和出水水质好等优特点。对镀铬清洗工艺产生的废水，完全可实现“水”、“Cr6+”闭合式循环使用，真正做到节能、零排、环保。
(2)回收Cr6+浓度高、对较稀的解析液可重复2次以上循环使用，使回收液中Cr6+浓度达到更高状态。
(3)系统设计结构独特为双柱全饱和系统，即可单独运行、也可根据废水中离子浓度串联运行。
(4)与传统的解析再生方式是采用射流器负压自吸式相比较，本实用新型改变解析设备结构是整套回收的核心技术，具有更高的使用灵活性和更高的效率。例如，本工艺中调酸柱系统每20天左右才解析一次，且解析液量极少，又不需要加任何还原剂，不仅减少后续设备的投资，同时也减少了药剂用量、废水的处理量，即环保又节省运行费用。
(5)整套回收系统可为企业节省45-50%的铬干费用支出，同时又节省的大量的水费、后续处理的药剂费用、污泥处理费用等。
(6)采用流量计代替射流器的设备结构部件改造，它不仅直接关系的解析回收液的浓度、树脂解析恢复是否彻底、以及操作时会造成水量酸碱的损耗。
本实用新型提供的技术设备实现铬水的循环回用，并分离出浓铬酸钠液，可作进一步处理能实现铬的回收再利用，提高资源利用率，降低对环境的污染。