專利名稱：一種含鉻廢水的治理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)，更確切地說(shuō)是一種含鉻廢水處理方法。
在確保環(huán)境質(zhì)量而開(kāi)展的重金屬污染物防治活動(dòng)中，人們特別關(guān)注含鉻廢水的處理，并已成為世界各國(guó)優(yōu)先控制的項(xiàng)目。在我國(guó)已明確提出鉻、鉛、鎘、汞和砷的污染物應(yīng)優(yōu)先處理，并特別強(qiáng)調(diào)對(duì)六價(jià)鉻的治理為世紀(jì)之交我國(guó)重金屬污染物處理的重中之重。我國(guó)含六價(jià)鉻的工業(yè)廢水主要來(lái)源于鉻鹽生產(chǎn)和電鍍行業(yè)，尤其是電鍍行業(yè)，由于工藝比較簡(jiǎn)單，投資少，上馬塊，效益高，因此一度成為中小企業(yè)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)競(jìng)相發(fā)展的行業(yè)，但是由于缺乏集中處理、成本低廉、效果明顯的含鉻廢水的治理方法而使一些企業(yè)面臨關(guān)閉的危險(xiǎn)，而且已經(jīng)造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，急待開(kāi)發(fā)操作簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)合理的含六價(jià)鉻的污水治理方法。
現(xiàn)有的含六價(jià)鉻的廢水處理方法包括化學(xué)還原法、電解法、離子交換法、活性炭吸附法和反滲透法，其中主要采用化學(xué)還原法，常用的還原劑包括焦亞硫酸鈉、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、連二亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硫酸亞鐵、二氧化硫，水合肼和鐵粉，其基本原理是利用化學(xué)還原劑將六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻，然后利用氫氧化鈉、石灰等生成氫氧化鉻沉淀而除去(國(guó)家環(huán)境保護(hù)局科技標(biāo)準(zhǔn)司編，《電鍍污泥及鉻渣資源化實(shí)用技術(shù)指南》，中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，1997年9月第一版)。上述方法普遍存在成本高、設(shè)備繁、占地多等缺點(diǎn)，而且各種化學(xué)試劑容易引起二次污染，同時(shí)還產(chǎn)生大量的且難于回收利用的沉淀污泥。目前量大面廣的電鍍行業(yè)的污泥僅限于燒磚或作填充料的簡(jiǎn)單無(wú)害化處理，但其消納量小，因此未能根本解決二次污染問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)的不足，提出一種操作簡(jiǎn)單、成本低、效果好、不出現(xiàn)二次污染的含鉻廢水處理方法。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的主要技術(shù)方案利用天然的黃鐵礦或磁黃鐵礦將含鉻廢水中的六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻而形成包括Cr2S3、Cr3S4在內(nèi)的鉻的硫化物沉淀。
本發(fā)明的治理方法包括以下步驟1.通過(guò)常規(guī)的分選、粉碎、篩分，獲得100-300目的天然黃鐵礦或磁黃鐵礦；2.將(1)步得到的粒狀的黃鐵礦或磁黃鐵礦和濃度為1～500mg/l、PH為1～10的含鉻廢水倒入容器中，在常溫下攪拌反應(yīng)10分鐘至2小時(shí)，得到混濁溶液，所述的黃鐵礦或磁黃鐵礦的量是過(guò)量的；
3.將由(2)步還原后的混濁溶液倒入沉淀池中，靜置1～3小時(shí)，即可得到由Cr3+形成的包括Cr2S3、Cr3S4在內(nèi)的鉻的硫化物沉淀物，沉淀物上面的上清液完全符合排放標(biāo)準(zhǔn)直接排放；4.對(duì)(3)步的沉淀物按常規(guī)方法壓濾脫水，進(jìn)行回收。
本發(fā)明(2)步所述的黃鐵礦或磁黃鐵礦的粒徑越小和其過(guò)量的條件下去除率越高，還原效果更好，而且黃鐵礦或磁黃鐵礦可以重復(fù)利用直至反應(yīng)殆盡。在(2)步的還原反應(yīng)中是將有毒有害的Cr6+還原成有害程度大大降低的Cr3+或Cr2+。
本發(fā)明(3)步的沉淀物主要是Cr2S3和Cr3S4，而不是以傳統(tǒng)的Cr(OH)3形式沉淀。鉻的硫化物為有用資源可進(jìn)一步利用。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果本發(fā)明由于采用黃鐵礦和磁黃鐵礦將廢水中Cr6+還原形成難溶的且易回收的鉻的硫化物，大大地減少了固體廢棄物的產(chǎn)生，有效地解決二次污染問(wèn)題；由于黃鐵礦或磁黃鐵礦在還原反應(yīng)中可以不經(jīng)再生直接進(jìn)行多次重復(fù)利用，使其反應(yīng)殆盡，有效地避免黃鐵礦或磁黃鐵礦的過(guò)剩及由此帶來(lái)的二次污染問(wèn)題；本發(fā)明的方法可以對(duì)PH值較寬的含鉻廢水進(jìn)行處理，可使水質(zhì)達(dá)到0.002mg/L以下，除Cr6+率達(dá)98％以上，完全達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于處理酸性廢水，由于處理過(guò)程中PH不斷升高至中性，可直接排放；本發(fā)明的方法也是一種對(duì)硫資源合理利用的新途徑，可省去目前含Cr6+廢水處理中所用的各種亞硫酸鹽還原劑生產(chǎn)過(guò)程，而直接用黃鐵礦或磁黃鐵礦還原，因而降低成本，減少污染，同時(shí)提高硫的利用率近4倍。
綜上所述，本發(fā)明的方法簡(jiǎn)單，成本低，可解決二次污染，具有較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
下面通過(guò)具體實(shí)例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的特點(diǎn)。
實(shí)例1～實(shí)例3實(shí)例1～實(shí)例3的實(shí)驗(yàn)條件廢水均為50ml、黃鐵礦或磁黃鐵礦粒徑為100Y～300目，其它條件見(jiàn)表1。處理后的水質(zhì)經(jīng)檢測(cè)PH值均接近中性，符合排放標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)例4～實(shí)例6實(shí)例4～實(shí)例6的實(shí)驗(yàn)條件廢水濃度均為13mg/l，黃鐵礦或磁黃鐵礦粒徑為100～300目，其它條件見(jiàn)表2。處理后的水質(zhì)經(jīng)檢測(cè)PH值均接近中性，符合排放標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)例7本實(shí)例用的是現(xiàn)場(chǎng)廢水，即福建蒲田模具廠電鍍車(chē)間含Cr6+濃度為175.6mg/l、體積40毫升、PH為3的廢水，磁黃鐵礦量30.5克，操作條件攪拌反應(yīng)5分鐘、沉淀10分鐘。經(jīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門(mén)測(cè)定出水中Cr6+的濃度為0.002毫克/升以下，PH為7。
表1
表權(quán)利要求
1.一種含鉻廢水的治理方法，其特征在于包括以下操作過(guò)程(1)通過(guò)常規(guī)的分選、粉碎和篩分，得到100～300目的天然的黃鐵礦或磁黃鐵礦；(2)將(1)步得到的粒狀的黃鐵礦或磁黃鐵礦和濃度為1～500mg/l、PH為1-10的含鉻廢水倒入容器中，在常溫下攪拌反應(yīng)10分鐘至2小時(shí)，得到混濁溶液，所述的黃鐵礦或磁黃鐵礦的量是過(guò)量的；(3)將(2)步還原后的混濁溶液流入另一個(gè)沉淀池中，靜置1～3小時(shí)，即得到由Cr3+形成的包括Cr2S3、Cr3S4在內(nèi)的鉻的硫化物沉淀物，沉淀物上面的上清液直接排放。(4)對(duì)(3)步沉淀物按常規(guī)方法壓濾脫水處理，進(jìn)行回收。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于(2)步的黃鐵礦或磁黃鐵礦可以重復(fù)利用，直至反應(yīng)殆盡。
全文摘要
本發(fā)明是一種含鉻廢水的治理方法,其特點(diǎn)是利用天然的黃鐵礦或磁黃鐵礦將含鉻廢水中的六價(jià)鉻還原形成難溶的且易回收的鉻的硫化物沉淀,然后采用常規(guī)方法回收鉻的硫化物。本發(fā)明的方法簡(jiǎn)單、成本低、解決二次污染問(wèn)題,除Cr
文檔編號(hào)C02F1/70GK1245781SQ9910963
公開(kāi)日2000年3月1日 申請(qǐng)日期1999年7月1日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月1日
發(fā)明者魯安懷, 盧曉英, 唐軍利, 陳潔, 石俊仙, 郭敏 申請(qǐng)人:魯安懷