公布日：2023.03.21
申請(qǐng)日：2022.11.30
分類號(hào)：C02F9/00(2023.01)I;C02F11/00(2006.01)I;C02F11/08(2006.01)I;C02F11/10(2006.01)I;C02F11/12(2019.01)I;C01G37/00(2006.01)I;C02F101/22(2006.01)N;
C02F103/16(2006.01)N;C02F1/72(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種用于鍍鉻廢水處理的危廢減量及含鉻污泥資源化的方法，包括以下步驟：(1)COD降解：測(cè)定含鉻廢水的COD值，將經(jīng)過(guò)測(cè)定COD值的含鉻廢水排入UV/Fenton處理系統(tǒng)進(jìn)行處理；(2)鉻的分離提純：將經(jīng)UV/Fenton處理系統(tǒng)進(jìn)行處理的廢水排放至第一過(guò)濾系統(tǒng)，對(duì)過(guò)濾所得廢水進(jìn)行pH值調(diào)節(jié)，將完成pH值調(diào)節(jié)的廢水排放至第二過(guò)濾系統(tǒng)，得到污泥；(3)產(chǎn)品回收：將污泥進(jìn)行酸溶、氧化、煅燒或干化處理，得到鉻產(chǎn)品。本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)低成本回收含鉻化合物和同時(shí)達(dá)到減少含鉻廢水處理過(guò)程產(chǎn)生的危廢數(shù)量及鉻泥資源化的目的。
權(quán)利要求書
1.一種用于鍍鉻廢水處理的危廢減量及含鉻污泥資源化的方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)COD降解及Cr3+氧化：取含鉻廢水樣品測(cè)定COD值，將含鉻廢水排入UV/Fenton處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，UV/Fenton處理系統(tǒng)能夠在UV的催化下利用廢水中的Fe3+離子與H2O2產(chǎn)生氧化反應(yīng)；(2)鉻的分離提純：將經(jīng)UV/Fenton處理系統(tǒng)進(jìn)行處理的廢水進(jìn)行pH值調(diào)節(jié)后排放至第一過(guò)濾系統(tǒng)，對(duì)過(guò)濾所得廢水進(jìn)行pH值調(diào)節(jié)，投加還原劑，完成還原反應(yīng)的廢水再進(jìn)行PH調(diào)節(jié)，最后將廢水排放至第二過(guò)濾系統(tǒng)，得到污泥；(3)產(chǎn)品回收：將污泥進(jìn)行酸溶、氧化、煅燒或干化處理，得到鉻產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鍍鉻廢水處理的危廢減量及含鉻污泥資源化的方法，其特征在于，所述步驟(1)中，測(cè)定含鉻廢水的COD值的方法為：測(cè)定含鉻廢水的pH值和Cr6+含量a；測(cè)定含鉻廢水的總鉻量b；根據(jù)a向含鉻廢水加入足量的還原劑；調(diào)節(jié)含鉻廢水pH值至2-2.5；之后，向含鉻廢水加入堿，調(diào)節(jié)pH值至8-10；過(guò)濾含鉻廢水，分析過(guò)濾所得廢水的COD值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于鍍鉻廢水處理的危廢減量及含鉻污泥資源化的方法，其特征在于，所述還原劑為焦亞硫酸鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于鍍鉻廢水處理的危廢減量及含鉻污泥資源化的方法，其特征在于，所述還原劑的投加量的計(jì)算公式為：m＝3.0n×a；其中，m是每升水中需要投加的焦亞硫酸鈉的量；n是系數(shù)，1≤n≤1.5。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于鍍鉻廢水處理的危廢減量及含鉻污泥資源化的方法，其特征在于，所述步驟(1)中，將經(jīng)過(guò)測(cè)定COD值的含鉻廢水排入UV/Fenton處理系統(tǒng)進(jìn)行處理的方法為：將所述UV/Fenton處理系統(tǒng)內(nèi)廢水pH值調(diào)節(jié)到3.5-5.0；開啟所述UV/Fenton處理系統(tǒng)的UV燈，向廢水投入雙氧水，所述雙氧水的投放量V0根據(jù)COD值、a和b計(jì)算所得，所述V0是每升廢水投放雙氧水的量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于鍍鉻廢水處理的危廢減量及含鉻污泥資源化的方法，其特征在于，所述投放量V0的計(jì)算公式為：c＝b-a；V0＝2.34p×COD+1.08p×c；其中，p是系數(shù)，0.9≤p≤2.0。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于鍍鉻廢水處理的危廢減量及含鉻污泥資源化的方法，其特征在于，所述UV燈開啟總時(shí)間為0.5-1h，在投入所述雙氧水后向UV/Fenton處理系統(tǒng)內(nèi)投加堿，直至所述UV/Fenton處理系統(tǒng)內(nèi)廢水的pH值為8.0-10。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鍍鉻廢水處理的危廢減量及含鉻污泥資源化的方法，其特征在于，所述步驟(2)中，將所述第一過(guò)濾系統(tǒng)過(guò)濾所得廢水的pH值調(diào)節(jié)至2.0-2.5，加入還原劑，然后將廢水的pH值調(diào)節(jié)至7-8。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鍍鉻廢水處理的危廢減量及含鉻污泥資源化的方法，其特征在于，經(jīng)過(guò)所述第二過(guò)濾系統(tǒng)過(guò)濾得到的污泥經(jīng)洗滌后，排入污泥壓濾系統(tǒng)，得到干污泥，以所述干污泥進(jìn)行所述步驟(3)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鍍鉻廢水處理的危廢減量及含鉻污泥資源化的方法，其特征在于，所述步驟(3)中，采用鹽酸或硝酸溶解污泥，將得到的溶液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，得到工業(yè)產(chǎn)品氯化鉻或工業(yè)產(chǎn)品硝酸鉻；或者，將污泥經(jīng)高溫煅燒后得到三氧化二鉻固體，所述三氧化二鉻固體經(jīng)過(guò)球磨處理后得到氧化鉻綠顏料；或者，將污泥進(jìn)行干化處理，得到無(wú)水鉻泥；或者，將污泥以濃硫酸溶解后加入足量氧化劑，得到含Cr6+的產(chǎn)品。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種用于鍍鉻廢水處理的危廢減量及含鉻污泥資源化的方法，在確保鍍鉻廢水得到有效處理前提下實(shí)現(xiàn)低成本回收含鉻化合物和同時(shí)達(dá)到減少含鉻廢水處理過(guò)程產(chǎn)生的危廢數(shù)量及鉻泥資源化的目的。
為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種用于鍍鉻廢水處理的危廢減量及含鉻污泥資源化的方法，包括以下步驟：
(1)COD降解及Cr3+氧化：取含鉻廢水樣品測(cè)定COD值，將含鉻廢水排入UV/Fenton處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，UV/Fenton處理系統(tǒng)能夠在UV的催化下利用廢水中的Fe3+離子與H2O2產(chǎn)生氧化反應(yīng)；
(2)鉻的分離提純：將經(jīng)UV/Fenton處理系統(tǒng)進(jìn)行處理的廢水進(jìn)行pH值調(diào)節(jié)后排放至第一過(guò)濾系統(tǒng)，對(duì)過(guò)濾所得廢水進(jìn)行pH值調(diào)節(jié)，投加還原劑，完成還原反應(yīng)的廢水再進(jìn)行PH調(diào)節(jié)，最后將廢水排放至第二過(guò)濾系統(tǒng)，得到污泥；
(3)產(chǎn)品回收：將污泥進(jìn)行酸溶、氧化、煅燒或干化處理，得到鉻產(chǎn)品。
進(jìn)一步的，所述步驟(1)中，測(cè)定含鉻廢水的COD值的方法為：
測(cè)定含鉻廢水的pH值和Cr6+含量a；
測(cè)定含鉻廢水的總鉻量b；
根據(jù)a向含鉻廢水加入足量的還原劑；
調(diào)節(jié)含鉻廢水pH值至2-2.5；
之后，向含鉻廢水加入堿，調(diào)節(jié)pH值至8-10；
過(guò)濾含鉻廢水，分析過(guò)濾所得廢水的COD值。
進(jìn)一步的，所述還原劑為焦亞硫酸鈉。
進(jìn)一步的，所述還原劑的投加量的計(jì)算公式為：
m＝3.0n×a；
其中，m是每升水中需要投加的焦亞硫酸鈉的量；n是系數(shù)，1≤n≤1.5。
進(jìn)一步的，所述步驟(1)中，將經(jīng)過(guò)測(cè)定COD值的含鉻廢水排入UV/Fenton處理系統(tǒng)進(jìn)行處理的方法為：
將所述UV/Fenton處理系統(tǒng)內(nèi)廢水pH值調(diào)節(jié)到3.5-5.0；
開啟所述UV/Fenton處理系統(tǒng)的UV燈，向廢水投入雙氧水，所述雙氧水的投放量V0根據(jù)COD值、a和b計(jì)算所得所述V0是每升廢水投放雙氧水的量。
進(jìn)一步的，所述投放量V0的計(jì)算公式為：
c＝b-a；
V0＝2.34p×COD+1.08p×c；
其中，p是系數(shù)，0.9≤p≤2.0。
進(jìn)一步的，所述UV燈開啟總時(shí)間為0.5-1h，在投入所述雙氧水后向UV/Fenton處理系統(tǒng)內(nèi)投加堿，直至所述UV/Fenton處理系統(tǒng)內(nèi)廢水的pH值為8.0-10。
進(jìn)一步的，所述步驟(2)中，將所述第一過(guò)濾系統(tǒng)過(guò)濾所得廢水的pH值調(diào)節(jié)至2.0-2.5，加入還原劑，然后將廢水的pH值調(diào)節(jié)至7-8。
進(jìn)一步的，經(jīng)過(guò)所述第二過(guò)濾系統(tǒng)過(guò)濾得到的污泥經(jīng)洗滌后，排入污泥壓濾系統(tǒng)，得到干污泥，以所述干污泥進(jìn)行所述步驟(3)。
進(jìn)一步的，所述步驟(3)中，采用鹽酸或硝酸溶解污泥，將得到的溶液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，得到工業(yè)產(chǎn)品氯化鉻或工業(yè)產(chǎn)品硝酸鉻；
或者，將污泥經(jīng)高溫煅燒后得到三氧化二鉻固體，所述三氧化二鉻固體經(jīng)過(guò)球磨處理后得到氧化鉻綠顏料；
或者，將污泥進(jìn)行干化處理，得到無(wú)水鉻泥；
或者，將污泥以濃硫酸溶解后加入足量氧化劑，得到含Cr6+的產(chǎn)品。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：
本發(fā)明的用于鍍鉻廢水處理的危廢減量及含鉻污泥資源化的方法，采用UV/Fenton處理系統(tǒng)對(duì)廢水中的有機(jī)污染物進(jìn)行了降解。在降解過(guò)程中不需要催化劑硫酸亞鐵的投加，UV/Fenton處理過(guò)程中無(wú)新增污泥量，無(wú)有毒有害氣體產(chǎn)生。
本發(fā)明的方法中在先期降解COD值，有利于后期各種重金屬雜質(zhì)離子的沉淀去除，有益于對(duì)于廢水污染物的凈化，提高后續(xù)鉻資源化回收所得產(chǎn)物的純度。
經(jīng)過(guò)鉻回收后的廢水中各種重金屬污染物及COD的含量均可滿足《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB21900-2008)》表2規(guī)定的水污染物排放限值的要求，實(shí)現(xiàn)廢水有效處理及資源回收目的。
本發(fā)明的方法中，最后回收得到的鉻化合物純度可以滿足一般性化工原料或者電鍍?cè)霞兌鹊囊�。基于本發(fā)明的方法，含鉻廢水中鉻被資源化回收，極大程度的減少了廢水處理過(guò)程中的固體危廢量。
（發(fā)明人：楊羿卓;康佑軍;余偉賢;楊宇;黃堯冠）
