申请日2012.06.29
公开(公告)日2013.02.27
IPC分类号C02F9/04; C02F101/22; G05D21/00
摘要
本实用新型涉及一种含铬废水处理和回收设备，用以处理和回收含六价铬废水。该设备的特点是，使废水和酸性药剂以一定的流速流经第一管道混合器进行混合和反应，然后再流经第一均衡器作短暂停留，使该第一均衡器中的pH值控制在一酸性pH值范围;类似地，使废水和含有过量焦亚硫酸钠的还原剂以一定的流速流经第二管道混合器进行混合和反应，然后流经第二均衡器作短暂停留，使该第二均衡器中的氧化还原电位ORP值控制在一目标ORP值;流出第二均衡器的废水流入反渗透机组，进行反渗透脱盐处理。在反渗透机组中的废水呈酸性，并包含未使用完的焦亚硫酸钠以避免反渗透膜被氧化而损坏，并防止金属沉淀物引起的结垢和污堵。
权利要求书
1.一种含铬废水处理和回收设备，用以处理和回收含六价铬废水，其特征 在于，该设备包括：
加酸执行机构，包括酸药箱和加酸泵，该酸药箱经一加酸管路输出酸性药 剂，该加酸管路上设有该加酸泵;
第一pH调节装置，包括：第一管道混合器，输入注入了酸性药剂的含六 价铬废水进行混合并反应;第一均衡器，缓冲反应后的废水然后排出，使该第 一均衡器中的pH值控制在一酸性pH值范围;
加还原剂执行机构，包括还原剂箱和加还原剂泵，该还原剂箱经一加还原 剂管路输出含有焦亚硫酸钠的还原剂，该加还原剂管路上设有该加还原剂泵， 其中加入该焦亚硫酸钠的含量大于将六价铬还原为三价铬所需的含量;
氧化还原电位调节ORP装置，包括：第二管道混合器，输入注入了该还 原剂的废水进行混合并反应;第二均衡器，缓冲反应后的废水然后排出，使该 第二均衡器中的ORP值控制在一目标ORP值;
反渗透机组，输入流出第二均衡器的废水，进行反渗透脱盐处理;
加碱执行机构，包括碱药箱和加碱泵，该碱药箱经一加碱管路输出碱性药 剂，该加碱管路上设有该加碱泵;
第二pH调节装置，包括：第三管道混合器，输入注入了碱性药剂的废水 进行混合并反应;第三均衡器，缓冲反应后的废水然后排出，使该第三均衡器 中的pH值控制在中性pH值范围;以及
控制器，电连接至该加酸泵、加还原剂泵以及该加碱泵，用以分别根据该 酸性pH值范围、该目标ORP值和该中性pH值范围控制该加酸泵、加还原剂 泵以及该加碱泵的运行。
2.如权利要求1所述的含铬废水处理和回收设备，其特征在于，还包括：
第二pH传感器，设于该第一均衡器中，用于检测废水的pH值并输出至 该控制器;
其中该控制器将废水的pH值与一设定值比较来控制该加酸泵的加药量， 该设定值介于该酸性pH值范围内。
3.如权利要求1或2所述的含铬废水处理和回收设备，其特征在于，该 酸性pH值范围是在2.3-2.5之间。
4.如权利要求1所述的含铬废水处理和回收设备，其特征在于，还包括：
ORP传感器，设于该第二均衡器中，用于检测废水的ORP值并输出至该 控制器;
第三pH传感器，设于该第二均衡器中，用于检测废水的pH值并输出至 该控制器;
该控制器判断该废水的ORP值是否小于或等于该目标ORP值和pH值是 否在一目标pH值范围内，当废水的ORP值小于或等于该目标ORP值，并且 该pH值在该目标pH值范围内时，该控制器打开该第二均衡器出口的排放阀， 排出该废水以供后续反渗透处理，当废水的ORP值大于该目标ORP值或pH 值不在该目标pH值范围内时，该控制器关闭该第二均衡器出口的排放阀并打 开一回流阀，将该废水重新进行处理。
5.如权利要求1所述的含铬废水处理设备，其特征在于，还包括机械过 滤器、活性炭过滤器以及精密过滤器，设于该第二均衡器和该反渗透机组之间。
说明书
含铬废水处理和回收设备
技术领域
本实用新型属于表面处理废水处理领域，特别涉及含铬废水的处理和回收 技术。
背景技术
表面处理行业的镀铬和钝化生产过程中会产生大量含铬废水，铬含量超出 国家标准数百倍。由于铬对环境污染和资源短缺问题日趋严重，人们对铬废水 的污染控制和资源化日益重视。
在表面处理废水中，铬主要以六价的形式(如CrO42-、Cr2O72-)存在，六 价铬是一种毒性很大的强氧化剂。目前绝大多数的企业采用化学还原法将六价 铬还原成成三价铬，然后调节pH到弱碱性，使溶解性的三价铬转化为不溶性 的氢氧化铬沉淀物，废水得到净化。六价铬废水处理的工艺很成熟，废水处理 设备一般由化学反应容器、搅拌机、加药装置等组成。反应容器的废水停留时 间约15-20分钟，比如处理能力10m3/h的连续式处理设备，反应容器容积约需 2.5-3.3m3。还原反应在搅拌状态下进行，因此需要一台功率适当的机械搅拌机。 为了精确控制加药量，一般采用传感器控制酸碱的加入量，ORP (Oxidation-Reduction Potential,氧化还原电位)仪表控制还原剂的加入量。现 行废水处理设备的优点是废水处理效果稳定可靠，缺点是设备体积庞大，功耗 较大。比如处理能力10m3/h的设备反应器占地面积约10m2，搅拌机功率约 4.4kw。因此期望能够降低含铬废水处理设备的体积及功耗。
另外，随着环保要求的提高，在含铬废水处理后，期望进一步回用废水以 实现资源化。在含铬废水回用方面曾有离子交换和蒸发浓缩等技术出现。但是， 由于离子交换技术存在的设备投资大、运行成本高和操作复杂等的缺点，已经 很少应用。蒸发浓缩则因能耗过高等缺点也淡出市场。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种含铬废水处理和回收设备，可 以大大减小反应器体积和设备功耗，同时结合反渗透回用技术来实现废水回 用。
本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提出一种含铬废水 处理设备，用以处理含六价铬废水，该处理设备包括：
加酸执行机构，包括酸药箱和加酸泵，该酸药箱经一加酸管路输出酸性药 剂，该加酸管路上设有该加酸泵;
第一pH调节装置，包括：第一管道混合器，输入注入了酸性药剂的含六 价铬废水进行混合并反应;第一均衡器，缓冲反应后的废水然后排出，使该第 一均衡器中的pH值控制在一酸性pH值范围;
加还原剂执行机构，包括还原剂箱和加还原剂泵，该还原剂箱经一加还原 剂管路输出含有焦亚硫酸钠的还原剂，该加还原剂管路上设有该加还原剂泵， 其中加入该焦亚硫酸钠的含量大于将六价铬还原为三价铬所需的含量;
氧化还原电位调节ORP装置，包括：第二管道混合器，输入注入了该还 原剂的废水进行混合并反应;第二均衡器，缓冲反应后的废水然后排出，使该 第二均衡器中的ORP值控制在一目标ORP值;
反渗透机组，输入流出第二均衡器的废水，进行反渗透处理;
加碱执行机构，包括碱药箱和加碱泵，该碱药箱经一加碱管路输出碱性药 剂，该加碱管路上设有该加碱泵;
第二pH调节装置，包括：第三管道混合器，输入注入了碱性药剂的废水 进行混合并反应;第三均衡器，缓冲反应后的废水然后排出，使该第三均衡器 中的pH值控制在中性pH值范围;以及
控制器，电连接至该加酸泵、加还原剂泵以及该加碱泵，用以分别根据该 酸性pH值范围、该目标ORP值和该中性pH值范围控制该加酸泵、加还原剂 泵以及该加碱泵的运行。
在本实用新型的一实施例中，上述的含铬废水处理设备还包括第二pH传 感器，设于该第一均衡器中，用于检测废水的pH值并输出至该控制器。其中 该控制器将废水的pH值与一设定值比较来控制该加酸泵的加药量，该设定值 介于该酸性pH值范围内。
在本实用新型的一实施例中，该酸性pH值范围是在2.3-2.5之间。
在本实用新型的一实施例中，上述的含铬废水处理设备还包括ORP传感 器，设于该第二均衡器中，用于检测废水的ORP值并输出至该控制器;以及第 三pH传感器，设于该第二均衡器中，用于检测废水的pH值并输出至该控制器。 其中该控制器判断该废水的ORP值是否小于或等于该目标ORP值和pH值是 否在一目标pH值范围内，当废水的ORP值小于或等于该目标ORP值，并且 pH值在该目标pH值范围内时，该控制器打开该第二均衡器出口的排放阀，排 出该废水以供后续反渗透处理，当废水的ORP值大于该目标ORP值或pH值 不在该目标pH值范围内时，该控制器关闭该第二均衡器出口的排放阀并打开 一回流阀，将该废水重新进行处理。
在本实用新型的一实施例中，上述的含铬废水处理和回收设备还包括机械 过滤器、活性炭过滤器以及精密过滤器，设于该第二均衡器和该反渗透机组之 间。
本实用新型由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有如下显著 优点：
1、本实用新型的管道式反应器有别于传统容器式反应器，可大幅度减小 设备体积，节省土地资源，同时省却反应搅拌机，降低设备能耗;
2、本实用新型在酸性条件下使用焦亚硫酸钠将六价铬还原成三价铬，使 反渗透脱盐过程在还原性和低pH值的环境下进行，避免反渗透膜被氧化而损 坏，防止金属沉淀物引起的结垢和污堵。
