申请日2008.09.22
公开(公告)日2011.05.04
IPC分类号C02F9/04; C02F1/66; C01F11/22; C02F1/52; C02F1/70
摘要
本发明公开了亚硫酸钙型脱硫灰浆处理铝型材铬化废水的方法。该方法先用硫酸将收集池中的铝型材铬化废水的pH值调至2～4;然后加入亚硫酸钙型脱硫灰浆，充分搅拌，将铝型材铬化废水中的六价铬还原成三价铬;再加入NaOH，将废水pH调至7.5～8.5，使得废水中的三价铬变为Cr(OH) 3;同时废水中的氟离子与脱硫灰浆中的氢氧化钙和氧化钙反应，生成CaF 2，并加入聚丙烯酰胺作为絮凝剂，处理后水中铬浓度低于0.1mg/kg、氟离子浓度低于10mg/kg。利用本发明的方法既利用了亚硫酸钙型脱硫灰浆，又降低了铝型材铬化废水的处理成本，同时去除废水中的六价铬和氟，达到以废治废。
权利要求书
1.亚硫酸钙型脱硫灰浆处理铝型材铬化废水的方法，其特征在于包括如下步骤和工艺条件：
(1)用硫酸将收集池中的铝型材铬化废水的pH值调至2～4;
(2)加入亚硫酸钙型脱硫灰浆，充分搅拌10～15分钟，将铝型材铬化废水中的六价铬还原成三价铬;所述亚硫酸钙型脱硫灰浆加入量为铬化废水重量的1/1000～6/1000;所述亚硫酸钙型脱硫灰浆是指采用石灰-亚硫酸钙法烟气脱硫得到的副产品，包括经过干燥得到的脱硫灰和未经干燥得到的脱硫浆，主要组成为亚硫酸钙、尚未完全反应的氢氧化钙和氧化钙，亚硫酸钙占亚硫酸钙型脱硫灰浆重量的20%～70%;
(3)加入NaOH，将步骤(2)处理的废水pH调至7.5～8.5，使得废水中的三价铬变为Cr(OH)3;同时废水中的氟离子与脱硫灰浆中的氢氧化钙和氧化钙反应，生成CaF2，并加入聚丙烯酰胺作为絮凝剂，絮凝剂的加入量为铬化废水重量的1/10000～3/10000，使得废水中的Cr(OH)3和CaF2快速沉淀，处理后水中铬浓度低于0.1mg/Kg、氟离子浓度低于10mg/Kg。
2.根据权利要求1所述的亚硫酸钙型脱硫灰浆处理铝型材铬化废水的方法，其特征在于，所述铝型材铬化废水是指铝型材表面处理中产生的含六价铬和氟的废水，其中六价铬浓度为2～20mg/Kg，氟离子浓度为15～80mg/Kg。
说明书
亚硫酸钙型脱硫灰浆处理铝型材铬化废水的方法
技术领域
本发明涉及处理铝型材铬化废水的方法，特别是涉及亚硫酸钙型脱硫灰浆处理铝型材铬化废水的方法，属于环保技术领域。
背景技术
水是一种极为宝贵的资源，水质污染除有机物污染外，重金属的污染也愈来愈引起人们的关注。六价铬毒性大、危害性强、能致癌;此外，水中的氟含量也需控制。铝型材铬化废水含有六价铬和氟等污染物，目前的处理方法有：液膜分离法、溶剂萃取法、药剂还原法及吸附法等。工程上铝型材铬化废水处理多是采用化学药品亚硫酸钠(钾)、硫代硫酸钠(钾)、二氧化硫等作还原剂，将六价铬还原成三价铬，然后沉淀除去。该法成本较高，且无法脱除废水中的氟离子。
亚硫酸钙型脱硫灰浆是指采用石灰-亚硫酸钙法烟气脱硫得到的副产品，其主要组成为亚硫酸钙、尚未完全反应的氢氧化钙和氧化钙。亚硫酸钙型脱硫灰浆包括经过干燥得到的脱硫灰和未经干燥得到的脱硫浆，目前难以应用。因此，利用亚硫酸钙型脱硫灰浆处理铝型材铬化废水，以废治废，同时脱除废水中的六价铬和氟，并可降低废水的处理成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种廉价的处理铝型材铬化废水的方法，实现以废治废。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
亚硫酸钙型脱硫灰浆处理铝型材铬化废水的方法，包括如下步骤和工艺条件：
(1)用硫酸将收集池中的铝型材铬化废水的PH值调至2～4;
(2)加入亚硫酸钙型脱硫灰浆，充分搅拌10～15分钟，将铝型材铬化废水中的六价铬还原成三价铬;所述亚硫酸钙型脱硫灰浆加入量(重量比)为铬化废水1/1000～6/1000;
(3)加入NaOH，将步骤(2)处理的废水pH调至7.5～8.5，使得废水中的三价铬生成Cr(OH)3;同时废水中的氟离子与脱硫灰浆中的氢氧化钙和氧化钙反应，生成CaF2，并加入聚丙烯酰胺作为絮凝剂，絮凝剂的加入量(重量比)为铬化废水1/10000～3/10000，使得废水中的Cr(OH)3和CaF2快速沉淀，处理后水中铬浓度低于0.1mg/Kg、氟离子浓度低于10mg/Kg。
所述亚硫酸钙型脱硫灰浆是指采用石灰-亚硫酸钙法烟气脱硫得到的副产品，包括经过干燥得到的脱硫灰和未经干燥得到的脱硫浆，其主要组成为亚硫酸钙、尚未完全反应的氢氧化钙和氧化钙，亚硫酸钙占亚硫酸钙型脱硫灰浆重量的20%～70%。
所述铝型材铬化废水是指铝型材表面处理中产生的含六价铬和氟的废水，主要污染物为六价铬和氟离子，其中六价铬浓度为2～20mg/Kg，氟离子浓度为15～80mg/Kg。
相对于现有技术，本发明具有如下优点和有益效果：
1.亚硫酸钙型脱硫灰浆目前尚未得到有效利用，主要以填埋为主，本专利将之用于处理铝型材铬化废水，可实现以废治废。
2.亚硫酸钙型脱硫灰浆为工业废物，价格低廉，与亚硫酸钠、硫代硫酸钠等工业产品相比，具有明显的成本优势。
3.亚硫酸钙型脱硫灰浆主要组成为亚硫酸钙、尚未完全反应的氢氧化钙和氧化钙，其中亚硫酸钙用于还原六价铬，氢氧化钙和氧化钙提供钙用于与氟反应生成氟化钙沉淀。处理后水中铬浓度低于0.1mg/Kg、氟离子浓度低于10mg/Kg，达到工业废水二级排放标准。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。
实施例1
甲厂铝型材铬化废水6吨，其中六价铬浓度为2mg/Kg，氟离子浓度为45mg/Kg。某电厂的亚硫酸钙型脱硫灰组成(重量百分比)为：亚硫酸钙40%、石灰4%、氢氧化钙4%、碳酸钙22%、粉煤灰30%。
亚硫酸钙型脱硫灰浆处理铝型材铬化废水的方法包括如下步骤：
(1)用硫酸将收集池中的含铬废水的PH值调至2;
(2)加入亚硫酸钙型脱硫灰12公斤，搅拌15分钟，将铝型材铬化废水中的六价铬还原成三价铬;
(3)加入NaOH将废水的PH至8，搅拌10分钟，使得废水中的三价铬变为Cr(OH)3;同时废水中的氟离子与脱硫灰浆中的氢氧化钙和氧化钙反应，生成CaF2，加入铝型材铬化废水重量万分之二的聚丙烯酰胺作为絮凝剂，使得废水中的沉淀物快速沉淀。
处理后水中六价铬的含量降低至0.024mg/Kg，氟离子浓度为8mg/Kg。
亚硫酸钙型脱硫灰浆主要组成为亚硫酸钙、尚未完全反应的氢氧化钙和氧化钙，其中亚硫酸钙用于还原六价铬，氢氧化钙和氧化钙提供钙用于与氟反应生成氟化钙沉淀。处理后水达到工业废水二级排放标准。本实施例所用的亚硫酸钙型脱硫灰浆目前尚未得到有效利用，主要以填埋为主，本实施例将之用于处理铝型材铬化废水，可实现以废治废。且亚硫酸钙型脱硫灰浆为工业废物，价格低廉，与亚硫酸钠、硫代硫酸钠等工业产品相比，具有明显的成本优势。
实施例2
甲厂铝型材铬化废水6吨，其中六价铬浓度为2mg/Kg，氟离子浓度为45mg/Kg。某电厂的亚硫酸钙型脱硫浆组成(重量百分比)为：亚硫酸钙20%、石灰2%、氢氧化钙2%、碳酸钙11%、粉煤灰15%、水50%。
亚硫酸钙型脱硫灰浆处理铝型材铬化废水的方法包括如下步骤：
(1)用硫酸将收集池中的含铬废水的PH值调至3;
(2)加入亚硫酸钙型脱硫浆24公斤，搅拌12分钟后，将铝型材铬化废水中的六价铬还原成三价铬;
(3)加入KOH将废水的pH至8.5，搅拌10分钟，使得废水中的三价铬变为Cr(OH)3;同时废水中的氟离子与脱硫灰浆中的氢氧化钙和氧化钙反应，生成CaF2，加入铝型材铬化废水重量万分之二的聚丙烯酰胺作为絮凝剂，使得废水中的沉淀物快速沉淀。
处理后水中六价铬的含量降低至0.019mg/Kg，氟离子浓度为7mg/Kg。
实施例3
乙厂铝型材铬化废水6吨，其中六价铬浓度为10mg/Kg，氟离子浓度为15mg/Kg。某电厂的亚硫酸钙型脱硫灰组成(重量百分比)为：亚硫酸钙70%、石灰2%、氢氧化钙2%、碳酸钙10%、粉煤灰16%。
亚硫酸钙型脱硫灰浆处理铝型材铬化废水的方法包括如下步骤：
(1)用硫酸将收集池中的含铬废水的PH值调至2;
(2)加入亚硫酸钙型脱硫灰6公斤，搅拌15分钟，将铝型材铬化废水中的六价铬还原成三价铬;
(3)加入NaOH将废水的PH至8，搅拌10分钟，使得废水中的三价铬变为Cr(OH)3;同时废水中的氟离子与脱硫灰浆中的氢氧化钙和氧化钙反应，生成CaF2，加入铝型材铬化废水重量万分之一的聚丙烯酰胺作为絮凝剂，使得废水中的沉淀物快速沉淀。
处理后水中六价铬的含量降低至0.034mg/Kg，氟离子浓度为7mg/Kg。
实施例4
乙厂铝型材铬化废水6吨，其中六价铬浓度为10mg/Kg，氟离子浓度为15mg/Kg。某电厂的亚硫酸钙型脱硫浆组成(重量百分比)为：亚硫酸钙35%、石灰1%、氢氧化钙1%、碳酸钙5%、粉煤灰8%、水50%。
亚硫酸钙型脱硫灰浆处理铝型材铬化废水的方法包括如下步骤：
(1)用硫酸将收集池中的含铬废水的PH值调至4;;
(2)加入亚硫酸钙型脱硫浆12公斤，搅拌12分钟，将铝型材铬化废水中的六价铬还原成三价铬;
(3)加入KOH将废水的PH至8.5，搅拌10分钟，使得废水中的三价铬变为Cr(OH)3;同时废水中的氟离子与脱硫灰浆中的氢氧化钙和氧化钙反应，生成CaF2，加入适量的絮凝剂，使得废水中的沉淀物快速沉淀。
处理后水中六价铬的含量降低至0.021mg/Kg，氟离子浓度为6mg/Kg。
实施例5
丙厂铝型材铬化废水6吨，其中六价铬浓度为20mg/Kg，氟离子浓度为80mg/Kg。某电厂的亚硫酸钙型脱硫灰组成(重量百分比)为：亚硫酸钙50%、石灰3%、氢氧化钙4%、碳酸钙15%、粉煤灰28%。
亚硫酸钙型脱硫灰浆处理铝型材铬化废水的方法包括如下步骤：
(1)用硫酸将收集池中的含铬废水的PH值调至2;
(2)加入亚硫酸钙型脱硫灰18公斤，搅拌15分钟，将铝型材铬化废水中的六价铬还原成三价铬;
(3)加入NaOH将废水的PH至8，搅拌10分钟，使得废水中的三价铬变为Cr(OH)3;同时废水中的氟离子与脱硫灰浆中的氢氧化钙和氧化钙反应，生成CaF2，加入铝型材铬化废水重量万分之三的聚丙烯酰胺作为絮凝剂，使得废水中的沉淀物快速沉淀。
处理后水中六价铬的含量降低至0.048mg/Kg，氟离子浓度为10mg/Kg。
实施例6
丙厂铝型材铬化废水6吨，其中六价铬浓度为20mg/Kg，氟离子浓度为80mg/Kg。某电厂的亚硫酸钙型脱硫浆组成(重量百分比)为：亚硫酸钙25%、石灰1.5%、氢氧化钙2%、碳酸钙7.5%、粉煤灰14%、水50%。
亚硫酸钙型脱硫灰浆处理铝型材铬化废水的方法包括如下步骤：
(1)用硫酸将收集池中的含铬废水的PH值调至3;
(2)加入亚硫酸钙型脱硫浆36公斤，搅拌12分钟后，将铝型材铬化废水中的六价铬还原成三价铬;
(3)加入KOH将废水的pH至8.5，搅拌10分钟，使得废水中的三价铬变为Cr(OH)3;同时废水中的氟离子与脱硫灰浆中的氢氧化钙和氧化钙反应，生成CaF2，加入铝型材铬化废水重量万分之三的聚丙烯酰胺作为絮凝剂，使得废水中的沉淀物快速沉淀。
处理后水中六价铬的含量降低至0.029mg/Kg，氟离子浓度为9mg/Kg。