[發(fā)明專利]一種電鍍廢水凈化、資源綜合利用的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910066905.8
• 申請日: 2009-05-05
• 公開（公告）號: CN101570372A
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳繼;鄧岳鋒;龍濤;祝麗荔;劉英輝;郭琳
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C01G37/14;C01G37/00;C22B7/00;C22B19/30;C22B15/00;C22B23/00;C22B21/00;C02F1/72;C02F1/42;C02F101/20;C02F101/22;C02F103/16
• 代理公司: 長春科宇專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 馬守忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電鍍廢水凈化、資源綜合利用的方法。

背景技術(shù)

近幾年來，我國的電鍍和制革工業(yè)發(fā)展較快，各地相繼建立了許多中小型企業(yè)，但生產(chǎn)過程中排放出來的廢物所造成的環(huán)境污染也日趨嚴重。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國每年排出的電鍍廢水約為40×10⁸m³，主要含有Cr(III)、Cr(VI)、Zn(II)、Cu(II)、Ni(III)、Fe(III)等重金屬離子。醫(yī)學(xué)研究表明，六價鉻是一種致癌物質(zhì)，Cr(VI)的毒性比Cr(III)大100倍。在廢水中鉻(VI)隨pH值的不同分別以CrO₃，CrO₄^2-，Cr₂O₇^2-等形式存在。由于有害物質(zhì)含量高，成分復(fù)雜，因而造成處理技術(shù)難度較大，對周圍環(huán)境造成嚴重的威脅。

為了保護環(huán)境和促進電鍍行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，國家制定了電鍍污染物排放標準(GB?21900-2008)，其中對含鉻廢水排放有嚴格的規(guī)定：現(xiàn)有企業(yè)自2009年1月1日至2010年6月30日執(zhí)行Cr(VI)和總鉻的最高允許排放量分別為0.5mg/L和1.5mg/L；新建企業(yè)自2008年8月1日和現(xiàn)有企業(yè)自2010年7月1日的執(zhí)行Cr(VI)和總鉻的最高允許排放量分別為0.2mg/L和1.0mg/L；在國土開發(fā)密度較高、環(huán)境承載能力減弱或水環(huán)境容量較小、生態(tài)環(huán)境脆弱、容易發(fā)生嚴重水環(huán)境污染問題而需要采取特殊保護措施的地區(qū)執(zhí)行Cr(VI)和總鉻的最高允許排放量分別為0.1mg/L和0.5mg/L。同時對其他Zn、Cu、Ni等重金元素的排放也有嚴格的限制。隨著我國環(huán)保排放標準的提高，目前許多含鉻廢水的排放，都遠遠超過了這一規(guī)定，嚴重地污染了環(huán)境。如果能有效的回收鉻及其它有價重金屬資源，不僅可減少環(huán)境污染，又可節(jié)約資源，變廢為寶，具有重要的經(jīng)濟價值和社會意義。

電鍍含鉻廢水處理常用的方法有化學(xué)沉淀法、電解法、溶劑萃取法及離子交換法，這些方法各有優(yōu)缺點。化學(xué)沉淀法雖然成本低，適用面廣，但產(chǎn)生大量的廢渣，容易引起二次污染；電解還原法需要設(shè)備簡單，占地面積少，但電解設(shè)備耗能多，處理工藝較麻煩，不易推廣；萃取法具有較高的效率，使用較多有機溶劑，易引起二次污染；離子交換法是當(dāng)前比較先進的方法，處理后出水水質(zhì)極好，可回收利用其中的鉻資源，但一次性投資大，操作管理復(fù)雜。劉志剛(含鉻污水凈化回收、資源化技術(shù)，CN?1810683A)公開了利用離子交換樹脂和大孔弱堿樹脂回收含鉻廢水中的鉻資源，大孔弱堿樹脂吸附電鍍廢水中六價鉻，達到對六價鉻的資源回收利用。傳統(tǒng)用于處理電鍍含鉻廢水的樹脂為D301、D371和D370等大孔弱堿性陰離子交換樹脂，由于其堿性較弱，只在酸性或近中性條件下才能有效的吸附鉻，要使其達到高的吸附容量，必須先對樹脂進行酸化，在頻繁的樹脂再生過程中存在耗酸較大和操作麻煩的問題。利用含咪唑結(jié)構(gòu)的強堿陰離子交換樹脂可解決傳統(tǒng)陰離子交換樹脂存在的上述缺陷。中國發(fā)明專利(陳繼，祝麗荔，劉英輝，一種含咪唑結(jié)構(gòu)的強堿陰離子交換樹脂吸附廢水中六價鉻離子的方法，專利申請?zhí)枺?00810051262.5)制備了一種凝膠型含咪唑結(jié)構(gòu)的強堿陰離子交換樹脂吸附廢水中的Cr(VI)，再生過程中不需要酸化過程，解決了傳統(tǒng)陰離子交換樹脂存在的上述缺陷。然而這種凝膠型樹脂具有較高的生產(chǎn)成本，制約著其在離子交換技術(shù)上的大規(guī)模使用。

發(fā)明內(nèi)容

在凝膠型含咪唑結(jié)構(gòu)的強堿陰離子交換樹脂的研究基礎(chǔ)上，本發(fā)明制備出了一種廉價的大孔含咪唑結(jié)構(gòu)的強堿陰離子交換樹脂，采用大孔含咪唑結(jié)構(gòu)的強堿陰離子交換樹脂吸附電鍍廢水中的Cr(VI)，將化學(xué)氧化還原法、沉淀法和離子交換法相結(jié)合，使電鍍廢水中的Cr(III)和Cr(VI)及其它重金屬資源得到綜合回收利用。圖1是電鍍廢水中有價重金屬資源回收工藝路線示意圖。

本發(fā)明提供的一種電鍍廢水凈化、資源綜合利用的方法，其原理及相關(guān)反應(yīng)如下：