[發明專利]一種利用電絮凝—離子交換法深度處理含鉻廢水的方法

無效

• 申請號: 201310083908.9
• 申請日: 2013-03-15
• 公開（公告）號: CN103193343A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 陸君;潘龍;陸鴻飛;李艷;馬曉云;蔡星偉;高玉華;劉玉玲
• 申請（專利權）人: 江蘇通瑞環保科技發展有限公司
• 主分類號: C02F9/06
• 分類號: C02F9/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及一種含鉻廢水的處理方法，尤其涉及一種利用電絮凝—離子交換法深度處理含鉻廢水的方法。

背景技術

含鉻廢水是一種廣泛存在于礦山、冶金、金屬加工、電鍍、制革、油漆等工業中的重金屬廢水，其中，電鍍廢水水量大、水質復雜、廢水中含有劇毒的氰化物以及大量的重金屬離子，且鍍件清洗水是含鉻廢水的主要來源，幾乎占車間含鉻廢水排放量的80％以上。水體中鉻污染主要是三價鉻和六價鉻，其中，六價鉻毒性比三價鉻強100倍，如果沒經過處理或處理不合格便排放，會嚴重污染河水和地下水，危害農田和人體健康，對生態環境和人類生存產生巨大的危害。近幾年的一些研究表明，相對三價鉻而言，六價鉻更易被人體吸收而且在人體蓄積。鉻一般先以六價鉻的形式滲入人畜細胞，然后在細胞內還原為三價鉻而構成終致癌物。三價鉻在生物體內常見，在胃腸道不易吸收，微量的Cr³⁺對生物體有益，而過量的Cr³⁺對于人和其他生物有致癌作；六價鉻毒性最強，可影響細胞的氧化、還原，能和核酸結合，對消化道、呼吸道有刺激，有致癌、誘變作用。在我國飲用水標準中，一般規定Cr⁶⁺的濃度不得大于0.05mg/L。在我國工業廢水綜合排放標準中規定Cr⁶⁺的最高允許排放濃度為0.5mg/L和總鉻1.5mg/L。根據世界衛生組織（WHO）公布的資料，鉻是已被確證的致癌物質之一，且六價鉻已被美國環境保護局（EPA）確定為17種高度危險的毒性物質之一。因此，對含鉻廢水的處理進行研究尤為重要。

目前處理含鉻廢水的方法有化學還原-沉淀法、吸附法、膜分離法、生物法等。傳統的化學還原-沉淀法需投加化學藥劑，存在嚴重的二次污染問題，同時該方法只能將鉻離子廢水處理到一定程度，無法實現深度去離子，一般需要和后續工藝結合，如活性炭吸附等；吸附法需選擇合適的吸附劑，一般只用于處理痕量的低濃度廢水，且以上兩種方法都有鉻離子難以回收利用的缺點；膜分離法有電滲析、反滲透和電去離子等，這些方法目前存在膜壽命和成本問題，仍處在研究試用階段，大規模利用尚待時日。這些方法雖有一定的成效，但還存在著工藝復雜、投資費用高、無法深度分離等缺點，在很大程度上限制了其實際應用。電絮凝(Electrocoagulation,EC)法是在陰陽極同時電解產生陰陽離子進而結合成為絮凝劑并對廢水體系中的污染物質進行吸附從而達到分離目的的過程。與其它方法相比，電絮凝法具有設備簡單，操作方便，占地面積小，無二次污染，產生污泥量小，且絮體更易脫水分離等優點。但單純使用電絮凝技術處理含鉻廢水很難達到排放標準，對于濃度較低的鉻離子廢水，電絮凝的能耗直線上升。故且要想將鉻去除率提高到95%以上，必然會增加能耗，從成本角度來說，不經濟。

發明內容

發明目的：本發明的目的是提供一種電絮凝—離子交換法，其能夠在高效、低能耗且經濟環保的前提下去除含鉻廢水中的鉻離子，處理后的含鉻廢水能夠達到排放標準。

技術方案：本發明所述的一種利用電絮凝—離子交換法深度處理含鉻廢水的方法，首先調節廢水pH值為5～7，電導率為500-2000us/cm；然后進行電絮凝處理：由直流電源或脈沖電源控制輸出電流密度為2～15mA/cm²，極板間距為0.5～3cm，電解時間為15～60min，靜沉時間30～45min；取靜沉后廢水的上層清液再進行離子交換處理，廢水停留時間為20min-1h。

其中，所述離子交換處理中采用混合陰陽離子交換樹脂。所述陽離子交換樹脂為強酸性或弱酸性陽離子交換樹脂。所述陰離子交換樹脂為強堿性或弱堿性陰離子交換樹脂。所述樹脂顆粒直徑為0.4～0.6mm，濕視密度為0.65～0.85g/ml，含水量為40%～60%，體積交換容量0.5-1.85mmol/ml。所述脈沖電源為雙脈沖電源、直流與脈沖換向電源或間斷脈沖電源。所述脈沖電源占空比為0.3～0.9，頻率為0.5～2KHz，通電周期為0.6～0.9ms，斷電周期為0.4～0.1ms。所述電絮凝處理中的電極為鐵電極、鋁電極或者鋁鐵電極組合使用。