含铬电镀废水回收铬处理方法

申请日 20200922

公开（公告）日 20201204

IPC分类号 C02F9/04; C22B7/00; C22B34/32; C02F1/24; C02F101/22; C02F103/16

摘要

本发明涉及电镀废水处理技术领域，具体公开了一种从含铬电镀废水中回收铬的废水处理方法。本发明先将含铬电镀废水中铬离子沉淀转化成易于浮选分离的氢氧化铬沉淀，再通过选择合适的氢氧化铬沉淀捕收剂来增加沉淀物表面的疏水性，之后采用浮选回收工艺对废水中的氢氧化铬、油脂、磷等进行浮选，比较彻底的去除了废水中的铬离子、油脂、磷等污染物质，实现了铬的富集，同时大幅度降低了废水中COD含量及污泥含量，浮选后的中水经COD深度处理系统处理，各项指标均达到排放标准。本发明具有工艺简短、污泥量小、铬金属可回收、含铬泡沫含水率低及含铬渣渣率低、含铬品位高等优点，实现了含铬电镀废水中铬的回收和无害化处理。

HMI]@1MXAYQEJPRG}5UAHIR.png

权利要求书

1.一种从含铬电镀废水中回收铬的废水处理方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：将含铬电镀废水调节pH值至2.5～3.5，之后加入还原剂，将废水中Cr6+还原成Cr3+；

S2：将步骤S1处理得到的废水调节pH值至9.5～13.0，析出氢氧化铬沉淀，之后再加入氢氧化铬沉淀捕收剂，对所述氢氧化铬沉淀进行表面疏水处理；

S3：将步骤S2处理得到的混合物导入浮选装置，在浮选装置中进行氢氧化铬沉淀物浮选粗选和浮选扫选，得到含铬浮选泡沫和浮选中水，含铬浮选泡沫除水得到含铬渣产品和压滤水；

S4：浮选中水经臭氧曝气处理后达标排放或回用。

2.根据权利要求1所述的废水处理方法，其特征在于：所述的含铬电镀废水为电镀产生的含铬、COD的废水。

3.根据权利要求1所述的废水处理方法，其特征在于：步骤S1中，所述的还原剂为硫酸亚铁；硫酸亚铁的用量为含铬电镀废水中六价铬含量理论值的1.0～1.2倍。

4.根据权利要求1所述的废水处理方法，其特征在于：步骤S2中，所述的氢氧化铬沉淀捕收剂为氧化石蜡皂、塔尔皂中的一种或两种；氢氧化铬沉淀捕收剂的用量为每立方米含铬电镀废水添加50～100g。

5.根据权利要求1所述的废水处理方法，其特征在于：步骤S3中，所述的浮选装置控制溶气罐的压力在0.40～0.60mPa之间。

6.根据权利要求1所述的废水处理方法，其特征在于：步骤S3中，所述的氢氧化铬沉淀物浮选粗选采用多段浮选作业，优选包括1～2次氢氧化铬沉淀物浮选作业。

7.根据权利要求1所述的废水处理方法，其特征在于：步骤S3中，所述的含铬渣产品的Cr含量为25～30％，浮选中水的COD含量为180～250mg/L。

8.根据权利要求1所述的废水处理方法，其特征在于：步骤S4中，所述的臭氧曝气处理时，臭氧的用量为每立方米含铬电镀废水添加60～80g；臭氧曝气处理的反应时间为1～1.5h。

9.根据权利要求1所述的废水处理方法，其特征在于：步骤S4中，所述的浮选中水经臭氧曝气处理后的COD含量＜80mg/L，总铬含量＜0.5mg/L，六价铬含量＜0.1mg/L。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的废水处理方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：含铬电镀废水Cr6+的还原

将收集的含铬电镀废水引入第一调节池，加入硫酸调节pH值至2.5～3.5后流入还原反应池，向还原反应池中加入硫酸亚铁，将废水中Cr6+还原成Cr3+，之后流入第二调节池；

S2：氢氧化铬沉淀和沉淀物表面疏水性调节

向第二调节池中加入氢氧化钠调节pH值至9.5～13.0，析出氢氧化铬沉淀，流入搅拌池，向搅拌池中加入氢氧化铬沉淀捕收剂，对所述氢氧化铬沉淀进行表面疏水处理，反应4～6min后流入浮选装置；

S3：氢氧化铬沉淀物浮选

控制浮选装置溶气罐的压力在0.40～0.60mPa之间，进行氢氧化铬沉淀物浮选粗选和浮选扫选，得到含铬浮选泡沫和浮选中水，含铬浮选泡沫经压滤、烘干得到含铬渣产品和压滤水，压滤水返回至第一调节池形成闭路循环，所述的含铬渣产品的Cr含量为25～30％，浮选中水的COD含量为180～250mg/L；

S4：COD深度去除处理

将步骤S3浮选得到的浮选中水流入COD深度处理系统进行臭氧曝气处理，处理后废水的COD含量＜80mg/L，总铬含量＜0.5mg/L，六价铬含量＜0.1mg/L，废水达标排放或回用。

说明书

一种从含铬电镀废水中回收铬的废水处理方法

技术领域

本发明涉及电镀废水处理技术领域，特别是涉及一种从含铬电镀废水中回收铬的废水处理方法。

背景技术

电镀废水因排放量大、成分复杂、危害性大等特点，成为了环保领域关注的重点。电镀废水成分复杂，含有大量的有害的重金属，其中，铬是电镀废水的主要污染物之一，有害物铬主要以六价铬和三价铬的形式存在，尤其以六价铬的毒性较高。六价铬为吞入性毒物/吸入性极毒物，吸入后可能造成遗传性基因缺陷和致癌，对环境有持久危险性，必须妥善处理并达标后才能排放。

目前，含铬电镀废水的处理方法一般包括化学还原沉淀法、吸附法、离子交换法和电絮凝法。化学还原沉淀法是采用还原剂先将六价铬还原为三价铬，然后用氧化钙、氢氧化钙将铬以Cr(OH)3沉淀的形式从废水中脱除。化学还原沉淀法是目前应用最为广泛的方法，具有成本低廉、工艺简单、技术稳定等特点，但其处理产生的含铬污泥量大、易造成二次污染，且污泥中的铬含量低，综合回收难度大。吸附法处理含铬电镀废水时能较为有效的吸附废水中的含铬离子，具有操作简便、绿色环保等优点。工业上常用活性炭、粉煤灰、废石、甘蔗渣等作为铬的吸附剂，但是吸附剂的使用和再生成本、铬的去除不彻底是限制其广泛应用的主要原因。离子交换法是利用离子交换废水中的铬离子进行分离，具有选择性好、污泥产生量少、能回收利用重金属等优点，但缺点是离子交换法的运营和维护成本较高，且吸附的效率较低。电絮凝法是通过外接电场，使得阳极金属材料溶解生成对应的金属氢氧化物，再利用氢氧化物对废水中污染物如铬的吸附、共沉淀等作用，达到废水污染物净化去除的目的。该方法具有污泥产生量少、处理效果好等优点，但是直流电絮凝容易造成电极钝化和极化，导致电絮凝的效率较低，限制了电絮凝法的应用。

综上所述，受上述工艺缺点的限制，现有的处置含铬电镀废水的技术存在铬去除不彻底、二次污染、生产成本高、铬难以回收利用等缺点。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种从含铬电镀废水中回收铬的废水处理方法，针对含铬电镀废水，在将废水中的Cr6+还原成Cr3+的基础上，进一步通过浮选工艺和COD深度去除处理，在保证废水达标排放的同时，实现了含铬电镀废水中铬的回收。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种从含铬电镀废水中回收铬的废水处理方法，包括以下步骤：

S1：将含铬电镀废水调节pH值至2.5～3.5，加入还原剂，将废水中Cr6+还原成Cr3+；

S2：将步骤S1处理得到的废水调节pH值至9.5～13.0，析出氢氧化铬沉淀，之后再加入氢氧化铬沉淀捕收剂，对所述氢氧化铬沉淀进行表面疏水处理；

S4：浮选中水经臭氧曝气处理后达标排放或回用。

作为一种优选的实施方案，所述的含铬电镀废水为电镀产生的含铬、COD的废水。例如，本发明实施例处理的含铬电镀废水的总Cr含量为300～600mg/L，COD含量为500～1200mg/L。当然，本发明的方法也适用于总Cr含量低、COD含量低的电镀废水。

作为一种优选的实施方式，步骤S1中，所述的调节pH值采用酸性pH调节剂。所述的酸性pH调节剂可采用无机酸，如硫酸。

作为一种优选的实施方式，步骤S1中，所述的还原剂为硫酸亚铁；硫酸亚铁的用量为含铬电镀废水中六价铬含量理论值的1.0～1.2倍。

作为一种优选的实施方式，步骤S2中，所述的调节pH值采用碱性pH调节剂。所述的碱性pH调节剂可采用无机碱，如氢氧化钠。

作为一种优选的实施方式，步骤S2中，所述的氢氧化铬沉淀捕收剂为氧化石蜡皂(如氧化石蜡皂731)、塔尔皂中的一种或两种；氢氧化铬沉淀捕收剂的用量为每立方米含铬电镀废水添加50～100g。

作为一种优选的实施方式，步骤S3中，所述的浮选装置控制溶气罐的压力在0.40～0.60mPa之间。

作为一种优选的实施方式，步骤S3中，所述的氢氧化铬沉淀物浮选粗选采用多段浮选作业。更进一步优选地，采用1～2次氢氧化铬沉淀浮选粗选作业。

作为一种优选的实施方式，步骤S3中，所述的含铬渣产品的Cr含量为25～30％。

作为一种优选的实施方式，步骤S3中，所述的浮选中水的COD含量为180～250mg/L。

作为一种优选的实施方式，步骤S4中，所述的臭氧曝气处理时，臭氧的用量为每立方米含铬电镀废水添加60～80g。

作为一种优选的实施方式，步骤S4中，所述的臭氧曝气处理的反应时间为1～1.5h。

作为一种优选的实施方式，步骤S4中，所述的浮选中水经臭氧曝气处理后的COD含量＜80mg/L，总铬含量＜0.5mg/L，六价铬含量＜0.1mg/L，其它指标均符合电镀废水的排放标准。

作为一种优选的实施方案，本发明提供的从含铬电镀废水中回收铬的废水处理方法，包括以下步骤：

S1：含铬电镀废水Cr6+的还原

将收集的含铬电镀废水引入第一调节池，加入硫酸调节pH值至2.5～3.5后流入还原反应池，向还原反应池中加入硫酸亚铁，将废水中Cr6+还原成Cr3+，反应5～8min后流入第二调节池；

S2：氢氧化铬沉淀和沉淀物表面疏水性调节

S3：氢氧化铬沉淀物浮选

S4：COD深度去除处理

作为一种优选的实施方式，步骤S1中，所述的硫酸亚铁的用量为含铬电镀废水中六价铬含量理论值的1.0～1.2倍。

作为一种优选的实施方式，步骤S3中，所述的氢氧化铬沉淀浮选粗选采用多段浮选作业。更进一步优选的，采用1～2次氢氧化铬沉淀浮选粗选作业。

作为一种优选的实施方式，步骤S4中，所述的臭氧曝气处理时，臭氧的用量为每立方米含铬电镀废水添加60～80g。更进一步优选的，所述的臭氧曝气处理的反应时间为1～1.5h。

本发明提供了一种从含铬电镀废水中回收铬的废水处理方法，主要是针对现有的含铬电镀废水处理工艺污泥量大、易产生二次污染、成本高等问题设计。先通过将含铬电镀废水中铬离子沉淀转化成为易于浮选分离的氢氧化铬沉淀，再根据沉淀物的表面可浮性特点，通过选择合适的氢氧化铬沉淀捕收剂来增加沉淀物表面的疏水性，之后采用浮选回收工艺对废水中的氢氧化铬、油脂、磷等进行浮选，比较彻底的去除了废水中的铬离子、油脂、磷等污染物质，实现了铬的富集，对其中的铬金属实现有效回收。浮选后的中水经COD深度处理系统处理，达标后排放或回用。在保证废水达标排放的同时，实现了含铬电镀废水中铬的回收。

具体地，本发明提供的一种从含铬电镀废水中回收铬的废水处理方法，先通过硫酸亚铁将废水中毒性较强的Cr6+还原成Cr3+，再利用氢氧化钠调节含铬电镀废水pH值，使三价铬离子转化为氢氧化铬沉淀物，进一步通过添加氢氧化铬沉淀捕收剂增加沉淀物的表面疏水性，使其在浮选过程中易于附着在气泡上，再通过氢氧化铬沉淀物浮选粗选和浮选扫选得到含铬浮选泡沫和浮选中水，浮选泡沫经压滤烘干得到含铬渣产品，所述的含铬渣产品的Cr含量为25～30％。采用本发明的废水处理方法，浮选得到的含铬渣中铬的回收率＞99.9％，浮选中水的COD含量为180～250mg/L。最后将浮选中水引入去除COD深度处理系统进行处理，处理后废水的COD含量＜80mg/L，总铬含量＜0.5mg/L，六价铬含量＜0.1mg/L，其它指标均符合电镀废水的排放标准，可外排或回用。

本发明提供的从含铬电镀废水中回收铬的废水处理方法，创新性的使用浮选回收工艺实现了废水中铬的回收，且大幅度的降低了废水中的COD含量及污泥含量。该方法从回收含铬电镀废水中铬的出发，结合废水处理工艺，具有工艺简短、污泥量小、含铬泡沫含水率低、含铬渣渣率低、含铬品位高等优点，实现了含铬电镀废水中铬的回收和无害化处理，提高了资源的利用率。（发明人陈志强；刘超；刘勇；吕昊子；吕建芳；胡红喜；饶金山；吕先谨）