[發明專利]一種含鉻廢水零排放處理工藝

在審

• 申請號: 202110971168.7
• 申請日: 2021-08-24
• 公開（公告）號: CN113548757A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 蔡元興
• 申請（專利權）人: 山東建筑大學
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F9/10;C01G37/02;C02F103/16;C02F101/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種含鉻廢水零排放處理工藝，工藝過程包括含鉻廢水還原，超濾，納濾膜處理、DTRO膜處理、普通RO膜處理、沉淀、冷卻或蒸發結晶后，實現了含鉻廢水中水、鹽和三價鉻離子的分離利用，實現了含鉻廢水的零排放要求，達到了清潔生產的目的。

技術領域

本發明涉及電鍍廢水處理領域，尤其涉及六價鉻廢水處理。

背景技術

電鍍產生的六價鉻廢水，是電鍍工件經水洗過程轉移到廢水中的含鉻有毒物質，屬致癌物質和嚴格限制排放的物質。

現有企業大規模處理含鉻廢水的主要方法是化學還原-沉淀法，其基本原理是在酸性溶液環境中加入還原劑，將六價鉻還原為低毒的三價鉻狀態，然后加入堿調節pH值至堿性，三價鉻離子生成沉淀，加入絮凝劑使鉻從含鉻廢水中沉淀下來，達到去除廢水中鉻的目的，使廢水鉻含量達到國家排放標準。

隨著某些區域環保要求的提高，對廢水的排放要求也提高到零排放，這也是行業長久良性發展的需要。企業為了實現含鉻廢水的零排放目的，大部分對含鉻廢水處理后產生的沉淀作為危廢物處理，剩下的含鹽廢水通過消耗大量電能蒸發去水來制得固體鹽。這些方法都大大增加了企業的運行成本，而且資源得不到有效利用。

因此，傳統的含鉻廢水處理法需要進行進一步研究，探索更有效、更方便、資源得到有效分離利用的零排放工藝，使其更具有產業上的利用價值。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種含鉻廢水零排放處理工藝。本工藝對含六價鉻廢水進行處理，是先將六價鉻還原為三價鉻，再利用膜分離裝置，將三價鉻廢水分離成高濃度三價鉻廢水、高濃度含鹽廢水和純水，純水返回生產線循環使用，高濃度三價鉻廢水一方面可以用于三價鉻處理液的補充液，另一方面可以制成氫氧化鉻，用做三價鉻鈍化或鍍鉻原料，多余的氫氧化鉻制成三氧化二鉻用作顏料或磨料或煉制不銹鋼原料。高濃度含鹽廢水在采用加熱或冷卻制取固體鹽的過程中，由于濃度高，可以節約大量的電能。本工藝及相關設備已在企業現場運行試驗過，體現出操作簡單及可持續處理廢水，節約電能，滿足電鍍中心生產的需要，完全做到電鍍含鉻廢水零排放及資源回收工藝的目的。

本發明采用如下技術方案實現發明目的：

一種含鉻廢水零排放處理工藝，其特征在于，所述工藝包含以下步驟：

（1）六價鉻廢水還原處理

Cr⁶⁺廢水還原為Cr³⁺廢水的pH值在2-4之間，用5%-10%硫酸或10%-15%氫氧化鈉調節pH值，還原劑為亞硫酸氫鈉或焦亞硫酸鈉。終點為ORP電極電位為250mV左右。

（2）超濾過濾和納濾

還原后的廢水經超濾過濾顆粒物雜質后，進入納濾膜處理設備循環處理，納濾膜處理終點為濃水電導率基本不再增加為止。納濾膜處理可以把廢水中的三價鉻離子與廢水中的大部分鈉離子實現分離。納濾膜處理膜前壓力一般在1-3MPa左右。

（3）納濾后含鹽廢水的DTRO膜處理和普通RO膜處理

分離出的含鈉離子溶液主要為硫酸鈉和少量氯化鈉等物質，用10%-15%氫氧化鈉調節pH=7后，進入DTRO膜處理設備進行循環濃縮，DTRO膜處理膜前壓力一般在8-16MPa左右，DTRO膜處理終點為出水濃水電導率基本不再增加為止。最終濃水出水電導率可以達到80000us/cm及以上，含鹽量能達到100g/L及以上。對此濃縮液進行加熱蒸發可以得到硫酸鈉和少量氯化鈉，因其濃度高，所以這個過程非常節約電能，降低生產企業成本。經過DTRO膜處理后的淡水再經普通RO膜處理后，淡水的電導率可以在20 us/cm左右，可以直接作為純水用于企業生產，濃水返回到DTRO膜處理循環處理。普通RO膜處理膜前壓力一般在1-3MPa左右。

（4）納濾后三價鉻廢水的處理