申请日1996.12.30
公开(公告)日2002.10.23
IPC分类号C25D21/22
摘要
本发明涉及离子交换法回收并还原电镀废水中铬。为了解决饱和Cr6+的交换树脂再生技术复杂，需克服表面收缩效应带来的耗碱耗酸量大，难以提高再生效率等问题，本发明以铬还原剂为再生剂，采用逆流悬浮流化床循环的再生操作方式，在树脂再生的同时将Cr6+还原为Cr3+，“即树脂再生与铬还原一步法回收电镀废水中铬的方法”，既可使树脂再生，消除剧毒Cr6+污染，又可得到浓度较高(24.5g/L)的Cr3+溶液，大大提高再生效率，可进一步作为原料加以利用，如制作铬鞣剂。方法简单，设备简化，缩短操作时间，节省化学品。
権利要求書
1、电镀废水处理中树脂再生与铬还原一步回收方法，其中树脂 再生与铬还原一步法回收电镀废水中铬的方法，阴离子交换树脂在 吸附饱和重铬酸根离子(Cr6+)后进行再生操作，然后用还原剂将洗 脱下的六价铬离子还原成低毒的三价铬离子，其特征在于：以NaHSO3 为再生剂，在pH≤3.5条件下，采用逆流悬浮流化床循环操作方式， 再生液由柱底部打入柱中，使柱内的阴离子交换树脂颗粒悬浮翻腾 流态化，经过反应后的溶液由柱顶部流出，返回贮槽而循环流动， 树脂则留在柱内。
2、根据权利要求1电镀废水处理中树脂再生与铬还原一步回收 方法，其特征在于：阴离子交换树脂装填体积为柱体积的2/3，留下 1/3柱体积为树脂流化悬浮空间，再生液流动的线速度约为2.6M/h， 以流动时树脂颗粒悬浮流态化而不致超过柱顶范围为准。
3、根据权利要求1电镀废水处理中树脂再生与铬还原一步回收 方法，其特征在于：所用再生剂NaHSO3及使溶液酸化所需硫酸的 量为理论需要量的1.1～1.2倍;加入方式可一次加入或分批加入，视 反应产生的热量以控制溶液温度首次瞬间不超过70℃，而后经常维 持低于55℃为准;硫酸加入的次数与量需使溶液经常维持pH≤3.5。
说明书
电镀废水处理中树脂再生与铬还原一步回收方法
技术领域
本发明涉及离子交换法处理电镀废水中铬的问题，主要是离子 交换操作中的树脂再生与六价铬还原为三价铬合为一步的技术。由 于六价铬的剧毒性质，电镀含铬废水对水环境造成了严重的污染， 因此含铬废水的处理一直是环境保护技术领域中的重要问题。
技术背景
用离子交换法处理电镀含铬废水可以实现水的循环利用和铬的 回收。尤适用于大流量、低浓度废水。但在离子交换技术核心的树 脂再生过程中，由于交换基团转型，使得树脂体积缩小，高浓度的 碱液再生剂首先使表层树脂再生，表孔急骤缩小，致使再生剂难以 向内扩散而把离子洗脱下来。因此难以提高再生效率和再生液浓度 [1]。
另一方面，在处理电镀含铬废水使之无害化过程中，一般是将 六价铬Cr6+还原为三价铬Cr3+，转变为Cr(OH)3后填埋或加以利用。 1972年Zievers[2]在镀铬槽之后使镀件首先进入还原槽，槽中装有亚 硫酸氢钠原液，使镀件带来的Cr6+还原为Cr3+，然后才进入镀件清 洗槽。清洗水经过阳离子和阴离子交换树脂得到回收的去离子水。 1976年Yoshio Senoo[3][4]的处理方法是：含铬电镀废水先用还原剂 将Cr6+还原为Cr3+，再用NaOH生成Cr(OH)3沉淀，分离出沉淀后 再用H2O2加上NaOH将Cr3+氧化成CrO4 2-离子，再经过阳离子交换 去除Na离子，用盐酸或硫酸再生，这样可以回收铬酸和水，回电 镀车间再用。
1977年荻原善次的特许公报[5]表明，将吸附了Cr6+的阴离子交 换树脂放在含有还原剂的酸性溶液中进行还原洗脱，有效地解吸铬 离子，使交换柱得到再生。一般采用离子交换法处理含铬电镀废水 时，传统的方法是用阴离子交换柱把废液中的铬酸吸附到树脂上， 然后用NaOH或NaCl进行再生，再生时流出来的Cr6+溶液再用适当 的还原剂处理，使之还原成低毒的Cr3+。该发明特许对传统操作进 行了改进，在饱和树脂柱再生的同时，Cr6+在柱上即被还原为Cr3+， 这样不仅再生容易进行，并且降低了再生剂用量。
从荻原善次所示的洗脱液液量与浓度关系曲线图可以得出，他 所用的再生操作方式是与用NaOH作为再生剂的传统树脂固定床顺 流式再生操作相同的。曲线的最大峰值Cr浓度只有3×103ppm，即 相当于3g/L，而大部分流出液Cr浓度均很低，因此再生效率很低， 不可能达到实用的要求。
本发明采用还原剂与硫酸溶液作为再生剂，但不是用固定床顺 流(或逆流)方式再生，而是用逆流悬浮流化床循环方式进行再生。 由于采用逆流悬浮流化床方式，使得反应液与树脂表面有了更多更 快的接触与复新的机会，而提高了反应效率。采用溶液循环流动使 得反应生成物Cr3+的浓度不断地提高，直至终点。这样，既使再生 反应容易进行，又可最大限度地提高溶液中Cr3+的浓度，可达 24.5g/L;又可减少再生剂用量而接近理论值用量，使再生效率达到 97%以上。所得Cr3+溶液可作为制作铬鞣剂原料，从而达到了实用 的要求。