[發明專利]一種采用雙陰離子交換柱的含鉻廢水處理系統及其處理方法

有效

• 申請號: 201611185696.5
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106587433B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 吳義震
• 申請（專利權）人: 無錫出新環保設備有限公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C01G37/033;C02F103/16;C02F101/22;C02F101/20
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆;胡彬

技術領域

本發明電鍍廢水處理領域，涉及一種含鉻廢水處理系統及其處理方法，尤其涉及一種采用雙陰離子交換柱的含鉻廢水處理系統及其處理方法。

背景技術

Cr(Ⅵ)是一種致癌、致畸以及致突變的劇毒物質，毒性比Cr(Ⅲ)大100倍，被國家列為一類控制的污染物。Cr(Ⅵ)在廢水中隨pH值的不同分別以CrO₃、CrO₄^2-和Cr₂O₇^2-等形式存在，由于有害物質含量高，成分復雜，因而造成處理技術難度較大，對周圍環境造成嚴重的威脅。

鍍鉻車間排放的含鉻廢水中，出了含有劇毒物質CrO₄^2-或者Cr₂O₇^2-外，還含有其他離子，例如SO₄^2-、Cl^-、Fe³⁺和Cr³⁺等，同時還可能夾帶入其他機械雜質及有機雜質等，由于離子的多樣性，傳統含鉻廢水處理，通過還原反應，把六價鉻還原成三價鉻，加入氫氧化鈉或者氫氧化鈣，調節至適當的pH值，發生沉淀反應。

CN 104030478A公開了一種含鉻廢水處理方法，包括以下步驟：a、將含鉻廢水加酸，pH調節至2～3之間；b、向酸性含鉻廢水中加入還原劑，將六價鉻離子還原成三價鉻離子；c、將b步驟處理后的溶液加堿，pH調節至8～9之間，將三價鉻離子轉化成氫氧化鉻沉淀。

CN 105753237A公開了一種含鉻廢水處理方法，包括以下步驟：a、將含鉻廢水加堿，PH調節至12；b、向堿性含鉻廢水中加入硫酸亞鐵溶液，其硫酸亞鐵的含量為鉻含量的16倍；c、將b步驟處理后的溶液蒸汽加熱，并將其溫度加熱至65℃～75℃之間，并進行攪拌5～13分鐘；d、將c步驟處理后的溶液進行沉淀分離，獲得的上清液進行排放，獲得的沉淀物是具有磁性的鐵氧體。

但是上述方法均需要投加的大量的藥劑，并且會產生大量的污泥，廢水中的六價鉻不能得到有效的利用。

含鉻廢水的常規處理技術已經比較成熟，但是隨著環保要求越來越嚴格，含鉻廢水治理已進入綜合防治、回收利用與總量控制階段。同時為了響應國家清潔生產政策，離子交換法作為一種清潔生產技術在我國的含鉻廢水處理中脫穎而出。離子交換法是處理含鉻廢水的有效方法之一，相比其他處理方法具有處理成本低，可回收六價鉻的有點。但是目前的離子交換處理系統和工藝存在自動化程度低，樹脂的再生和維護操作復雜，不適合大規模的廢水處理，特別是廢水中同時存在三價鉻，對樹脂的污染嚴重的問題一直沒有有效的解決手段。

因此，如何研究出樹脂的再生和維護操作簡單，可以大規模生產，且能有效回收廢水中六價鉻的離子交換處理方法是需要解決的問題。

發明內容

針對現有含鉻廢水處理方法不能有效回收六價鉻，且現有離子交換處理方法中樹脂的再生和維護操作復雜，不適合大規模的廢水處理等問題，本發明提供了一種采用雙陰離子交換柱的含鉻廢水處理系統及其處理方法。本發明利用樹脂對不同離子的吸附親和力的不同，利用樹脂的選擇吸附性，達到去除和分離回收鉻酸的目的。同時，通過對離子交換樹脂進行涂覆處理，進一步提高了離子交換樹脂對相應離子的親和力，進而提高了六價鉻的回收效率，延長離子交換樹脂的使用壽命。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供了一種含鉻廢水處理系統，所述系統包括過濾裝置、陽離子交換柱、第一陰離子交換柱、第二陰離子交換柱和脫鈉柱，其中，過濾裝置、陽離子交換柱、第一陰離子交換柱和第二陰離子交換柱的溶液進出口依次相連，第一陰離子交換柱和第二陰離子交換柱的飽和液體出口與脫鈉柱的液體入口相連。

利用離子交換處理含鉻廢水，是依靠離子交換樹脂可交換的基團與含鉻廢水中的陰離子(或陽離子)進行相互交換，以除去或回收廢水中的有害物質，陰離子交換樹脂只能與廢水中的陰離子進行交換，陽離子交換樹脂只能與廢水中的陽離子進行交換。而且，這種交換反應一般都是可逆的，當陰陽樹脂吸附達到飽和時，可以進行再生。

本發明中，首先設置過濾裝置是由于含鉻廢水中除了含有陰離子和陽離子外，還可能夾帶少量的機械雜質，容易在交換樹脂上迅速覆蓋一層污垢，為了防止這樣的情況，先將廢水進行機械過濾，再進行離子交換。