公布日：2023.03.21
申请日：2022.11.30
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F11/00(2006.01)I;C02F11/08(2006.01)I;C02F11/10(2006.01)I;C02F11/12(2019.01)I;C01G37/00(2006.01)I;C02F101/22(2006.01)N;
C02F103/16(2006.01)N;C02F1/72(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N
摘要
本发明公开了一种用于镀铬废水处理的危废减量及含铬污泥资源化的方法，包括以下步骤：(1)COD降解：测定含铬废水的COD值，将经过测定COD值的含铬废水排入UV/Fenton处理系统进行处理；(2)铬的分离提纯：将经UV/Fenton处理系统进行处理的废水排放至第一过滤系统，对过滤所得废水进行pH值调节，将完成pH值调节的废水排放至第二过滤系统，得到污泥；(3)产品回收：将污泥进行酸溶、氧化、煅烧或干化处理，得到铬产品。本发明的方法实现低成本回收含铬化合物和同时达到减少含铬废水处理过程产生的危废数量及铬泥资源化的目的。
权利要求书
1.一种用于镀铬废水处理的危废减量及含铬污泥资源化的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)COD降解及Cr3+氧化：取含铬废水样品测定COD值，将含铬废水排入UV/Fenton处理系统进行处理，UV/Fenton处理系统能够在UV的催化下利用废水中的Fe3+离子与H2O2产生氧化反应；(2)铬的分离提纯：将经UV/Fenton处理系统进行处理的废水进行pH值调节后排放至第一过滤系统，对过滤所得废水进行pH值调节，投加还原剂，完成还原反应的废水再进行PH调节，最后将废水排放至第二过滤系统，得到污泥；(3)产品回收：将污泥进行酸溶、氧化、煅烧或干化处理，得到铬产品。
2.根据权利要求1所述的用于镀铬废水处理的危废减量及含铬污泥资源化的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，测定含铬废水的COD值的方法为：测定含铬废水的pH值和Cr6+含量a；测定含铬废水的总铬量b；根据a向含铬废水加入足量的还原剂；调节含铬废水pH值至2-2.5；之后，向含铬废水加入碱，调节pH值至8-10；过滤含铬废水，分析过滤所得废水的COD值。
3.根据权利要求2所述的用于镀铬废水处理的危废减量及含铬污泥资源化的方法，其特征在于，所述还原剂为焦亚硫酸钠。
4.根据权利要求3所述的用于镀铬废水处理的危废减量及含铬污泥资源化的方法，其特征在于，所述还原剂的投加量的计算公式为：m＝3.0n×a；其中，m是每升水中需要投加的焦亚硫酸钠的量；n是系数，1≤n≤1.5。
5.根据权利要求2所述的用于镀铬废水处理的危废减量及含铬污泥资源化的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，将经过测定COD值的含铬废水排入UV/Fenton处理系统进行处理的方法为：将所述UV/Fenton处理系统内废水pH值调节到3.5-5.0；开启所述UV/Fenton处理系统的UV灯，向废水投入双氧水，所述双氧水的投放量V0根据COD值、a和b计算所得，所述V0是每升废水投放双氧水的量。
6.根据权利要求5所述的用于镀铬废水处理的危废减量及含铬污泥资源化的方法，其特征在于，所述投放量V0的计算公式为：c＝b-a；V0＝2.34p×COD+1.08p×c；其中，p是系数，0.9≤p≤2.0。
7.根据权利要求5所述的用于镀铬废水处理的危废减量及含铬污泥资源化的方法，其特征在于，所述UV灯开启总时间为0.5-1h，在投入所述双氧水后向UV/Fenton处理系统内投加碱，直至所述UV/Fenton处理系统内废水的pH值为8.0-10。
8.根据权利要求1所述的用于镀铬废水处理的危废减量及含铬污泥资源化的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，将所述第一过滤系统过滤所得废水的pH值调节至2.0-2.5，加入还原剂，然后将废水的pH值调节至7-8。
9.根据权利要求1所述的用于镀铬废水处理的危废减量及含铬污泥资源化的方法，其特征在于，经过所述第二过滤系统过滤得到的污泥经洗涤后，排入污泥压滤系统，得到干污泥，以所述干污泥进行所述步骤(3)。
10.根据权利要求1所述的用于镀铬废水处理的危废减量及含铬污泥资源化的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，采用盐酸或硝酸溶解污泥，将得到的溶液进行蒸发结晶，得到工业产品氯化铬或工业产品硝酸铬；或者，将污泥经高温煅烧后得到三氧化二铬固体，所述三氧化二铬固体经过球磨处理后得到氧化铬绿颜料；或者，将污泥进行干化处理，得到无水铬泥；或者，将污泥以浓硫酸溶解后加入足量氧化剂，得到含Cr6+的产品。
发明内容
本发明的目的在于提出一种用于镀铬废水处理的危废减量及含铬污泥资源化的方法，在确保镀铬废水得到有效处理前提下实现低成本回收含铬化合物和同时达到减少含铬废水处理过程产生的危废数量及铬泥资源化的目的。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于镀铬废水处理的危废减量及含铬污泥资源化的方法，包括以下步骤：
(1)COD降解及Cr3+氧化：取含铬废水样品测定COD值，将含铬废水排入UV/Fenton处理系统进行处理，UV/Fenton处理系统能够在UV的催化下利用废水中的Fe3+离子与H2O2产生氧化反应；
(2)铬的分离提纯：将经UV/Fenton处理系统进行处理的废水进行pH值调节后排放至第一过滤系统，对过滤所得废水进行pH值调节，投加还原剂，完成还原反应的废水再进行PH调节，最后将废水排放至第二过滤系统，得到污泥；
(3)产品回收：将污泥进行酸溶、氧化、煅烧或干化处理，得到铬产品。
进一步的，所述步骤(1)中，测定含铬废水的COD值的方法为：
测定含铬废水的pH值和Cr6+含量a；
测定含铬废水的总铬量b；
根据a向含铬废水加入足量的还原剂；
调节含铬废水pH值至2-2.5；
之后，向含铬废水加入碱，调节pH值至8-10；
过滤含铬废水，分析过滤所得废水的COD值。
进一步的，所述还原剂为焦亚硫酸钠。
进一步的，所述还原剂的投加量的计算公式为：
m＝3.0n×a；
其中，m是每升水中需要投加的焦亚硫酸钠的量；n是系数，1≤n≤1.5。
进一步的，所述步骤(1)中，将经过测定COD值的含铬废水排入UV/Fenton处理系统进行处理的方法为：
将所述UV/Fenton处理系统内废水pH值调节到3.5-5.0；
开启所述UV/Fenton处理系统的UV灯，向废水投入双氧水，所述双氧水的投放量V0根据COD值、a和b计算所得所述V0是每升废水投放双氧水的量。
进一步的，所述投放量V0的计算公式为：
c＝b-a；
V0＝2.34p×COD+1.08p×c；
其中，p是系数，0.9≤p≤2.0。
进一步的，所述UV灯开启总时间为0.5-1h，在投入所述双氧水后向UV/Fenton处理系统内投加碱，直至所述UV/Fenton处理系统内废水的pH值为8.0-10。
进一步的，所述步骤(2)中，将所述第一过滤系统过滤所得废水的pH值调节至2.0-2.5，加入还原剂，然后将废水的pH值调节至7-8。
进一步的，经过所述第二过滤系统过滤得到的污泥经洗涤后，排入污泥压滤系统，得到干污泥，以所述干污泥进行所述步骤(3)。
进一步的，所述步骤(3)中，采用盐酸或硝酸溶解污泥，将得到的溶液进行蒸发结晶，得到工业产品氯化铬或工业产品硝酸铬；
或者，将污泥经高温煅烧后得到三氧化二铬固体，所述三氧化二铬固体经过球磨处理后得到氧化铬绿颜料；
或者，将污泥进行干化处理，得到无水铬泥；
或者，将污泥以浓硫酸溶解后加入足量氧化剂，得到含Cr6+的产品。
本发明提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本发明的用于镀铬废水处理的危废减量及含铬污泥资源化的方法，采用UV/Fenton处理系统对废水中的有机污染物进行了降解。在降解过程中不需要催化剂硫酸亚铁的投加，UV/Fenton处理过程中无新增污泥量，无有毒有害气体产生。
本发明的方法中在先期降解COD值，有利于后期各种重金属杂质离子的沉淀去除，有益于对于废水污染物的净化，提高后续铬资源化回收所得产物的纯度。
经过铬回收后的废水中各种重金属污染物及COD的含量均可满足《电镀污染物排放标准(GB21900-2008)》表2规定的水污染物排放限值的要求，实现废水有效处理及资源回收目的。
本发明的方法中，最后回收得到的铬化合物纯度可以满足一般性化工原料或者电镀原料纯度的要求。基于本发明的方法，含铬废水中铬被资源化回收，极大程度的减少了废水处理过程中的固体危废量。
（发明人：杨羿卓;康佑军;余伟贤;杨宇;黄尧冠）
