含铬废水污染物零排放处理方法
申请日期2014年10月31日
公开（公告）日期2015年2月18日
IPC分类号C02F1/62； C02F1/42
概括
本发明公开了一种含铬废水污染物的零排放处理方法，包括以下步骤：将过滤后的含铬废水的pH值调节至8～11，采用弱酸性阳离子交换树脂吸附除将废水中的铬离子转化为六价铬，经树脂洗脱再生后排入再生液中； 将pH值调至8～11，然后用强碱性阴离子交换树脂进行离子交换，吸附废水中的铬离子。 将树脂用氢氧化钠溶液洗脱，得到铬酸钠溶液； 用强酸性阳离子交换树脂脱除钠，得到铬酸溶液。 树脂洗脱再生后的再生液经中和后排出。 本发明的处理方法简单，操作易于控制，处理过程中不产生二次污染，同时实现了清洁生产； 出水为铬酸溶液，可循环利用，实现资源化，实现水和污染物零排放。 显着降低回收加工运行成本和投资成本。
索赔
1、一种含铬废水污染物零排放的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）常温下，先将过滤后的含铬废水的pH值调节至8～11，然后用弱酸性阳离子交换树脂进行离子交换，吸附铬以外的物质，将废水中的铬离子转化为六价铬。 弱酸性阳离子交换树脂用硫酸溶液洗脱再生，所得再生液中和后排放；
2）常温下，将弱酸性阳离子交换树脂处理后的含铬废水的pH值调节至8～11，然后用强碱性阴离子交换树脂进行离子交换，吸附废水中的铬离子。 当处理后的产出水中总铬和Cr6+含量小于0.05mg/L、电导率小于150μs/cm时，作为工业循环水回用； 用氢氧化钠溶液洗脱强碱性阴离子交换树脂，得到铬酸钠溶液；
3)用强酸性阳离子交换树脂将步骤2)得到的铬酸钠溶液中的钠脱除，得到可回收或重复使用的铬酸溶液。 用硫酸溶液洗脱并再生强酸性阳离子交换树脂，并将所得的再生溶液中和。 处理后的水污染物为零排放。
2.根据权利要求1所述的含铬废水污染物的零排放处理方法，其特征在于：步骤1)中，所述弱酸性阳离子交换树脂选自D151、XAD-7、DK110或724。树脂。 。
3.根据权利要求1或2所述的含铬废水污染物的零排放处理方法，其特征在于：步骤2)中，所述强碱性阴离子交换树脂为含有咪唑结构的聚苯乙烯树脂。
4.根据权利要求1或2所述的含铬废水污染物零排放的处理方法，其特征在于：步骤3)中，所述强酸性阳离子交换树脂为732强酸性苯乙烯基阳离子交换树脂或NKC -9大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。
手动的
含铬废水污染物零排放的处理方法
技术领域
本发明涉及含铬废液资源化，具体涉及一种含铬废水污染物零排放的处理方法。
背景技术
我国重金属污染现象十分严重。 含铬废水是典型的重金属废水，具有水量大、水质复杂、毒性强等特点。 2011年初，国务院通过了《重金属污染综合防治“十二五”规划》。 《规划》要求，到2015年，重点区域铅、汞、铬、镉、准金属砷等重金属污染物排放量比2007年有所减少。 15%。 在钢铁行业中，为了提高镀板、彩涂板等冷轧板的耐腐蚀性能和对漆膜的附着力，常用铬酸盐钝化处理工艺。 这个过程产生大量的含铬废水，处理后的废水主要是六价铬，六价铬更容易被人体吸收并在体内积累。 鉴于此，美国环保署（EPA）将Cr（VI）确定为17种高度危险有毒物质之一，六价铬是我国工业废水排放标准中的第一类污染物。 近年来，国际国内市场六价铬价格快速上涨，水资源成本持续上升。 研究去除废水中Cr(VI)并回收利用的处理技术已成为当务之急。
含铬废水污染源复杂，污染防治技术种类也较多。 20世纪60年代以来，我国逐渐开始重视含铬废水的处理。 主要采用化学方法进行处理。 常见的有：铅盐法、钡盐法、电解还原法、化学还原法等。20世纪70年代初，电解法和活性炭吸附法成为工业上用于处理含铬废水的创新技术。 但电解法耗电量大，产生大量污泥，因此很少采用。 近年来，一些学者和单位仍在对活性炭吸附方法进行研究，开发了一些天然吸附剂，其中一些已投入生产。 从20世纪80年代至今，出现了许多新技术，如电渗析、反渗透、离子交换、逆流冲洗、蒸发浓缩等。
在国外，由于工业发展较早，含铬废水处理技术水平在整个发展进程和部分领域仍领先于国内。 20世纪60年代国外比较成熟的技术是化学法。 该方法不仅方便快捷，而且可以实现无害化生产和排放。 在日本，化学方法约占全国处理总量的85%，但该方法存在严重的二次污染问题，需要进一步解决。 20世纪70年代，阴、阳离子交换树脂作为一项新的研究成果被大众所接受。 此外，常见的还有活性炭法、ISX法、反渗透法、电化学法等。20世纪80年代后，一些新方法陆续推出，如活性剂法等，并采用多种方法结合起来取长补短，效果也比较好。
含铬废水的常规处理技术已经比较成熟。 但随着环保要求越来越严格，含铬废水的处理已进入综合预防、回收利用和总量控制阶段。 同时，响应国家清洁生产政策，离子交换法作为我国含铬废水处理中的清洁生产技术脱颖而出。 因此，随着新型吸附材料和离子交换材料的出现，吸附法和离子交换法的普及程度将进一步提高。
目前，离子交换法处理含铬废水的应用正在推广。 国内外许多学者对离子交换法处理含铬废水的工艺进行了大量的研究。 离子交换技术的研究最早由美国于1972年随《电镀废水零排放计划》提出。 20世纪70年代中后期，美国、日本等国家的电镀逐渐向零排放的“闭路循环工艺”发展。 国内马晓鸥教授对电镀废水中重金属的回收进行了多年的研究。 2008年，他申请了电镀废水处理及回用专利。 他开发的离子交换技术取得了良好的经济效益和环境效益。 离子交换处理废水的研究在上世纪很流行，各种研究成果相继涌现。 然而，离子交换法处理含六价铬废水直到今天才得到推广，主要是因为离子交换法暴露出投资等诸多弱点。 规模大、运行管理要求严格等。最大的问题是回收的铬酸难以直接回用，导致经济效益无法有效体现。
目前离子交换法的主要研究方向有： 1）环境保护。 交换吸附材料的生产和使用过程中，要注意原材料的选择，避免造成二次污染。 2）经济性、可行性。 目前国内离子交换法和吸附法的工业化生产基础有待加强。 最大限度地降低生产成本，实现工业化生产是其存在和发展的必要条件。 3）材料环境适应性和性能的提高。 废水成分复杂多变，分离材料应更有针对性，以便在复杂条件下更好地处理含铬废水。 4）使用性能优化。 提高离子交换材料和吸附材料的吸附容量、吸附选择性、吸附速度、再生性能和机械强度是现在和今后一个重要的发展方向。
目前，国内80%的企业仍采用化学沉淀法处理含铬废水。 因此，钢铁企业大多采用还原-中和-沉淀-污泥脱水-达标排放法处理含铬废水。 在还原池中加酸调节废水pH值至2~2.5，然后加入还原剂将废水中的Cr6+还原为Cr3+； 中和池中添加Ca(OH)2调节废水pH至8～9，形成Cr(OH)3污泥； 废水在澄清池中沉淀，上清液达标排放或排至酸性废水调节池； 澄清池底部的含铬污泥排至污泥浓缩池，污泥进行脱水。 然后送具有危险品经营资质的单位进行处理。 化学沉淀法处理含铬废水需要添加大量化学品。 不仅治疗费用高，而且治疗效果不稳定。 废水中总铬、Cr6+有时超标； 处理过程中产生的铬污泥属于一级有害物质，会对环境造成二次污染。 同时，现有的处理方法无法实现清洁生产，铬资源被当作废物浪费掉。 此外，该方法还存在废水难以稳定达标排放、处理后水无法回用、铬污泥处置回收困难等问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种含铬废水污染物零排放的处理方法，以实现铬的资源化利用和废水的零排放。
为了实现上述目的，本发明提供的含铬废水污染物零排放处理方法，包括以下步骤：
1）常温下，先将过滤后的含铬废水的pH值调节至8～11，然后用弱酸性阳离子交换树脂进行离子交换，吸附铬以外的物质，将废水中的铬离子转化为六价铬。 弱酸性阳离子交换树脂用硫酸溶液洗脱再生，所得再生液中和后排放；
2）常温下，将弱酸性阳离子交换树脂处理后的含铬废水的pH值调节至8～11，然后用强碱性阴离子交换树脂进行离子交换，吸附废水中的铬离子。 当处理后的产出水中总铬和Cr6+含量小于0.05mg/L、电导率小于150μs/cm时，作为工业循环水回用； 用氢氧化钠溶液洗脱强碱性阴离子交换树脂，得到铬酸钠溶液；
3)用强酸性阳离子交换树脂将步骤2)得到的铬酸钠溶液中的钠脱除，得到可回收或重复使用的铬酸溶液。 用硫酸溶液洗脱并再生强酸性阳离子交换树脂，并将所得的再生溶液中和。 处理后的水污染物为零排放。
本发明步骤1)中，所述弱酸性阳离子交换树脂选自D151、XAD-7、DK110或724树脂； 优选DK110弱酸性阳离子交换树脂。
本发明步骤2)中，所述强碱性阴离子交换树脂为含有咪唑结构的聚苯乙烯树脂。 其结构式如下：
本发明步骤3)中，所述强酸性阳离子交换树脂为732强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂或NKC-9大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。
本发明具有以下优点：
1、本发明处理方法简单，操作参数易于控制，能够彻底解决现有含铬废水处理系统处理后出水总铬和Cr6+超标的问题；
2、采用本发明处理后的水质良好，处理后的水不仅满足国家工业水污染物排放标准（-2012年），而且满足工业循环水补充水的水质要求，可用于无需进一步处理，直接重复使用；
3、本发明处理后的废水为铬酸溶液，可回收利用，实现资源化，不产生一级危险物质铬污泥； 处理过程中不产生二次污染，有效减少污染物排放，在实现清洁生产的同时实现水和污染物的零排放；
4、本发明的处理方法不需要使用蒸发浓缩，不需要使用任何加热设备或新能源介质。 含铬浓缩液可回收利用，节约能源，显着降低回收的运行和投资成本。