申请日2015.06.08
公开(公告)日2015.11.04
IPC分类号C02F9/10; C01G37/033; C02F101/22; C02F1/04; C02F1/42
摘要
本实用新型公开了一种电镀含铬废水的处理装置，其中所述处理装置包括有一用于将含铬废水中的悬浮杂质、油脂和铁离子除去的预处理器，所述预处理器通过管道依次连接有阳离子交换器、阴离子交换器、深度处理阳床和深度处理阴床;其中，含铬废水经过预处理器进行预处理后，依次进入阳离子交换器和阴离子交换器中进行初步除盐;再将出水依次通过深度处理阳床和深度处理阴床进行再次除盐，降低出水的导电率，获得可回收用于镀铬漂洗的除盐水。本实用新型通过采用二级阳阴床系统，既消除了六价铬的环境污染，同时可得到优质除盐水，回用于生产，节约自来水、除盐水用量，具有良好的经济效益。
摘要附图
权利要求书
1.一种电镀含铬废水的处理装置，其特征在于，所述处理装置包括有一用于将含铬废水中的悬浮杂质、油脂和铁离子除去的预处理器，所述预处理器通过管道依次连接有阳离子交换器、阴离子交换器、深度处理阳床和深度处理阴床;其中，含铬废水经过预处理器进行预处理后，依次进入阳离子交换器和阴离子交换器中进行初步除盐，降低出水的pH值，将出水中的Cr6+转化为Cr2O72-形式，并交换于阴离子交换器的树脂层上;再将出水依次通过深度处理阳床和深度处理阴床进行再次除盐，降低出水的导电率，获得可回收用于镀铬漂洗的除盐水。
2.根据权利要求1所述电镀含铬废水的处理装置，其特征在于，所述阳离子交换器还连接有一用于再生阳离子交换器中树脂的阳床再生装置;所述阴离子交换器还连接有一用于再生阴离子交换器中树脂的阴床再生装置。
3.根据权利要求2所述电镀含铬废水的处理装置，其特征在于，所述阳床再生装置包括第一再生辅助罐、第一再生泵、酸计量箱和酸喷射器，其中，所述酸计量箱通过管道依次连接于所述酸喷射器和阳离子交换器，所述第一再生辅助罐通过管道依次于所述第一再生泵和所述酸喷射器，所述第一再生辅助罐还通过管道与阳离子交换器底部的排空管连接，形成循环管路;所述酸计量箱还通过管道连接有一用于存储HCl再生液的酸存储罐。
4.根据权利要求2所述电镀含铬废水的处理装置，其特征在于，所述阴床再生装置包括第二再生辅助罐、第二再生泵、碱计量箱和碱喷射器，其中，所述碱计量箱通过管道依次连接于所述碱喷射器和阴离子交换器，所述第二再生辅助罐通过管道依次于所述第二再生泵和所述碱喷射器，所述第二再生辅助罐还通过管道与阴离子交换器底部的排空管连接，形成循环管路;所述碱计量箱还通过管道连接有一用于存储NaOH再生液的碱存储罐。
5.根据权利要求1所述电镀含铬废水的处理装置，其特征在于，所述处理装置还包括有连接于所述阴离子交换器的阴床再生液收集箱;所述阴床再生液收集箱中通过管道依次连接有阳床脱钠器、铬酸回收罐和真空蒸发浓缩器;
还包括有连接于所述阳离子交换器的阳床再生液收集箱;所述阳床再生液收集箱与所述真空蒸发浓缩器连接。
6.根据权利要求1所述电镀含铬废水的处理装置，其特征在于，所述处理装置还包括：连接于预处理器之后的含铬废水箱，所述含铬废水箱用于对经预处理器初步处理后的含铬废水进行均和水质和稳定水量;设置在阴离子交换器和深度处理阳床之间的回用水箱，所述回用水箱用于存储经阳离子交换器和阴离子交换器初步除盐后的除盐水;还设置有一用于对处理过程中产生的废水进行回收的废水收集池。
7.根据权利要求1所述电镀含铬废水的处理装置，其特征在于，所述处理装置还包括：设置在含铬废水箱和阳离子交换器之间的第一袋式过滤器;设置在阴床再生回收箱和阳床脱钠器之间的第二袋式过滤器;以及设置在阳床脱钠器和铬酸回收罐之间的第三袋式过滤器。
8.根据权利要求1所述电镀含铬废水的处理装置，其特征在于，所述阳离子交换器中所填充的树脂层为H型001×7强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂层，该树脂层的高度为1.0-3.0m，工作时的运行流速为15-30m/h;
所述阴离子交换器中所填充的树脂层为D301大孔弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂;该树脂层的高度为2-3m，工作时的运行流速为15-30m/h。
9.根据权利要求1所述电镀含铬废水的处理装置，其特征在于，所述深度处理阳床中所填充的树脂层为H型001×7强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂层，其高度为1-2m;
所述深度处理阴床中所填充的树脂层为201×7强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂层，其高度为1-2m。
说明书
一种电镀含铬废水的处理装置
技术领域
本实用新型涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种电镀含铬废水的处理装置。
技术背景
镀锡板俗称马口铁，广泛应用于食品、饮料、油脂化工、涂料、油漆、喷雾剂、瓶盖等其它日用品的包装，据中国包装协会金属委员会统计数据显示，我国2006年镀锡板消费量比2005年有大幅度增长：气雾罐增长11%、饮料三片罐增长33%、食品三片罐增长71%、皇冠盖增长15%、化工罐增长30%，2012年全球马口铁需求量达到2000万吨，十二五期间我国包装工业将快速增长，马口铁容器将面临重大的机遇，发展空间巨大，有着广阔的市场。电镀锡薄板生产线包括带材进料工段、镀锡前处理工段、电镀槽工段、化学处理工段和成品工段。其中化学处理工段：由钝化、冲洗、烘干和静电涂油器四部份组成。钝化液的组成是重铬酸钠和铬酸。钝化后的镀锡板经彻底冲洗、烘干和静电涂油后进入成品工段。
在钝化工序及冲洗工序将产生大量的含铬废水，目前大部分企业将该部分废水直接排入车间污水站进行处理，产生大量含铬危废，同时也浪费了大量的水资源。十二五”规划期间，我国政府工作的重心开始向节能环保领域倾斜，重点提出要发展低碳经济和低碳能源。如何达到节能减排的目的，是摆在所有企业面前的课题。
六价铬是电镀工业中最严重、最难处理主要污染源之一，美国环境保 护局( E P A) 将六价铬确定为 l 7种高度危险的毒性物质之一。铬在水中以三价和六价形式存在，其中六价铬的毒性很大，大约是三价铬的100倍，如果水中六价铬的含量超过0.1mg/L的浓度，就会对人体产生毒性作用。六价铬的废水、废物不能自然降解，它在生物和人体内积聚，能够造成长期性的危害，是一种毒性极强的强烈致癌物质，也是严重的腐蚀介质。铬离子污染源在电镀工业中主要是镀铬的带出损失，只有不到15%的铬离子被镀到工件上，而85%以上的铬离子都被冲入了污水处理槽中，对含铬废水的处理及回用，并将镀铬过程中带出的铬酸回收将具有明显的经济效益。
当前国内电镀含铬废水的主要处理方法分为：化学还原法、电解法、膜分离法、吸附法、生物法、离子交换法等。化学还原法是利用还原剂将废水中毒性强的 Cr(Ⅵ)还原成毒性低溶解度小的Cr(Ⅲ)，最终以氢氧化铬沉淀除去，该法设备简单，操作容易，运行费用低;但是产生大量的难于处理的沉渣污泥，会产生二次污染。电解法是利用电极与废水中 Cr(Ⅵ)发生电化学反应而消除其毒性的方法，该法电能耗大，电极金属耗量大，且分离的沉淀物不易处理利用，有一定的二次污染物。膜分离法处理电镀含铬废水处在探索和发展阶段，此外，膜的成本相对较高，而且使用一段时间需对于其进行再生或者更换，用于大批量废水处理生产时，操作费用较大。吸附法是用吸附剂较大的比表面积与废水中的Cr(Ⅵ)发生吸附而除去方法;该法能较迅速处理废水的铬离子，并且处理效果较好，操作费用少，但消耗吸附剂，设备庞大;实际生产时，吸附剂的运输装料卸料较困难，并且脱附仍存在一定的技术难度。生物法主要是依靠人工培养的功能菌, 利用微生物的静电吸附作用、酶的催化转化作用、络合作用、絮凝作用、共沉淀作用来除去废水中Cr(Ⅵ)，实际工程中应用较少。离子交换法处理电镀废水，出水水质好，可回收有用物质, 便于实现自动化，该法的缺点是树脂易被氧化和污染，对预处理要求较高。
目前，处理含铬废水的方法很多，但传统的化学还原沉淀法、电解法存在有二次污染，铬离子难以回收利用等缺点;生物法、膜分离法虽然前景广阔，但目前还处在研究试用阶段，大规模利用尚待时日;而离子交换法及吸附法是目前处理含铬废水较好的方法，具有交换吸附容量大，回收利用效果好，对环境无二次污染，应用较广泛，技术较成熟等优点，但存在预处理要求较高、树脂容易被氧化、回收铬酸浓度较低等缺点。
综上所述，我国目前电镀含铬废水排放量大，六价铬污染毒性大，面临着严峻的环保压力，制约着产业的发展。采用传统的废水处理工艺已不能满足环保要求，且经济效益较低，且并未出现有一种装置能有效解决废水废物回收利用的方案。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
实用新型内容
鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于一种电镀含铬废水的处理装置，所述电镀含铬废水的处理装置适用于处理马口铁生产钝化工艺中含铬废水以及电镀行业进行镀铬过程中产生的含铬废水，旨在解决目前现有关于含铬废水处理方法存在二次污染，处理水较少能回用于电镀漂洗工艺，且铬酸不能回收等问题。
本实用新型的技术方案如下：
一种电镀含铬废水的处理装置，其中，所述处理装置包括有一用于将含铬废水中的悬浮杂质、油脂和铁离子除去的预处理器，所述预处理器通过管道依次连接有阳离子交换器、阴离子交换器、深度处理阳床和深度处理阴床;其中，含铬废水经过预处理器进行预处理后，依次进入阳离子交换器和阴离子交换器中进行初步除盐，降低出水的pH值，将出水中的Cr6+转化为Cr2O72-形式，并交换于阴离子交换器的树脂层上;再将出水依次通过深度处理阳床和深度处理阴床进行再次除盐，降低出水的导电率，获得可回收用于镀铬漂洗的除盐水。
所述电镀含铬废水的处理装置，其中，所述阳离子交换器还连接有一用于再生阳离子交换器中树脂的阳床再生装置;所述阴离子交换器还连接有一用于再生阴离子交换器中树脂的阴床再生装置。
所述电镀含铬废水的处理装置，其中，所述阳床再生装置包括第一再生辅助罐、第一再生泵、酸计量箱和酸喷射器，其中，所述酸计量箱通过管道依次连接于所述酸喷射器和阳离子交换器，所述第一再生辅助罐通过管道依次于所述第一再生泵和所述酸喷射器，所述第一再生辅助罐还通过管道与阳离子交换器底部的排空管连接，形成循环管路;所述酸计量箱还通过管道连接有一用于存储HCl再生液的酸存储罐。
所述电镀含铬废水的处理装置，其中，所述阴床再生装置包括第二再生辅助罐、第二再生泵、碱计量箱和碱喷射器，其中，所述碱计量箱通过管道依次连接于所述碱喷射器和阴离子交换器，所述第二再生辅助罐通过管道依次于所述第二再生泵和所述碱喷射器，所述第二再生辅助罐还通过管道与阴离子交换器底部的排空管连接，形成循环管路;所述碱计量箱还通过管道连接有一用于存储NaOH再生液的碱存储罐。
所述电镀含铬废水的处理装置，其中，所述处理装置还包括有连接于所述阴离子交换器的阴床再生液收集箱;所述阴床再生液收集箱中通过管道依次连接有阳床脱钠器、铬酸回收罐和真空蒸发浓缩器;还包括有连接于所述阳离子交换器的阳床再生液收集箱;所述阳床再生液收集箱与所述真空蒸发浓缩器连接。
所述电镀含铬废水的处理装置，其中，所述处理装置还包括：连接于预处理器之后的含铬废水箱，所述含铬废水箱用于对经预处理器初步处理后的含铬废水进行均和水质和稳定水量;设置在阴离子交换器和深度处理阳床之间的回用水箱，所述回用水箱用于存储经阳、阴离子交换器初步除盐后的除盐水;还设置有一用于对处理过程中产生的废水进行回收的废水收集池。
所述电镀含铬废水的处理装置，其中，所述处理装置还包括：设置在含铬废水箱和阳离子交换器之间的第一袋式过滤器;设置在阴床再生回收箱和阳床脱钠器之间的第二袋式过滤器;以及设置在阳床脱钠器和铬酸回收罐之间的第三袋式过滤器。
所述电镀含铬废水的处理装置，其中，所述阳离子交换器中所填充的树脂层为H型001×7强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂层，该树脂层的高度为1.0-3.0m，工作时的运行流速为15-30m/h;所述阴离子交换器中所填充的树脂层为D301大孔弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂;该树脂层的高度为2-3m，工作时的运行流速为15-30m/h。
所述电镀含铬废水的处理装置，其中，所述深度处理阳床中所填充的树脂层为H型001×7强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂层，其高度为1-2m;
所述深度处理阴床中所填充的树脂层为201×7强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂层，其高度为1-2m。
有益效果：本实用新型一种电镀含铬废水处理装置，其通过将离子交换法和蒸发浓缩技术有机结合起来，实现了电镀含铬废水治理回用和铬酸的闭路循环利用，基本得到零排放，消除了六价铬的环境污染;同时减少了自来水及除盐水的用量，节约了铬酸的用量，减少了污水排污费和含铬固废物的处理费，环境效益及经济效益明显。