申请日2011.09.30
公开(公告)日2012.03.21
IPC分类号C02F9/04; C02F103/24; C02F1/52
摘要
一种铬鞣废水的资源化处理系统及其处理工艺，涉及铬鞣废水的处理方法，提供一种常温常压下实现铬鞣废水低成本处理、高资源化利用率的资源化处理系统及其处理工艺，包括格栅过滤预沉装置、化学反应沉淀池、压滤机、酸浸反应池、过滤器及集液仓，所述格栅过滤预沉装置输出口与化学反应沉淀池输入口相连接，所述化学反应沉淀池输出口经压滤机与酸浸反应池输入口相连接，所述酸浸反应池输出口经过滤器与集液仓相连接，所述化学反应沉淀池上设有pH监控调节装置，所述酸浸反应池上设有加热装置。
权利要求书
1.一种铬鞣废水的资源化处理系统，其特征在于：包括格栅过滤预沉装置、化学反应沉淀池、压滤机、酸浸反应池、过滤器及集液仓，所述格栅过滤预沉装置输出口与化学反应沉淀池输入口相连接，所述化学反应沉淀池输出口经压滤机与酸浸反应池输入口相连接，所述酸浸反应池输出口经过滤器与集液仓相连接，所述化学反应沉淀池上设有pH监控调节装置，所述酸浸反应池上设有加热装置。
2.根据权利要求1所述的铬鞣废水的资源化处理系统，其特征在于：所述化学反应沉淀池上还设有搅拌装置。
3.根据权利要求1所述的铬鞣废水的资源化处理系统，其特征在于：所述酸浸反应池上还设有搅拌装置。
4.根据权利要求1所述的铬鞣废水的资源化处理系统，其特征在于：所述加热装置可以是恒温水套或温控加热棒或加热圈的任一种。
5.一种铬鞣废水的资源化处理工艺，其特征在于：该铬鞣废水的资源化处理在常温常压下操作，包括如下步骤，
(1)、对铬废水通过格栅过滤预沉装置过滤预沉截留固体颗粒和杂质，得到含铬过滤液;
(2)、将上一步骤得到的含铬过滤液通入化学反应沉淀池，再向化学反应沉淀池投加碱性混合药剂进行化学反应，以pH调节液调节化学反应沉淀池内混合液的pH值使其维持在8.5～10.5范围内，得到固液混合物，其中含铬过滤液(L)：混合药剂(g)=1：3~1:5;
(3)、将上一步骤得到的固液混合物通过压滤机进行压滤，得到铬泥;
(4)、将上一步骤得到的铬泥投入酸浸反应池，采用浓度(体积比)为3%～6%的低浓度酸作为浸酸剂进行酸浸，同时采用保温措施控制温度恒定使铬泥充分溶解，再次得到固液混合物，其中浸酸剂(ml):铬泥(g)=8：1~15：1;
(5)、将上一步骤得到的固液混合物使用过滤器进行过滤，截留固体颗粒，得到铬液，存入集液仓。
6.根据权利要求5所述的铬鞣废水的资源化处理工艺，其特征在于：所述pH调节液为10mol/L HCl或1mol/L HCl任一种。
7.根据权利要求5所述的铬鞣废水的资源化处理工艺，其特征在于：所述步骤(2)中碱性混合药剂是由NaOH、MgO和CaO以2.5：1：0.5～5.5：1:0.5的质量比配制而成。
8.根据权利要求5所述的铬鞣废水的资源化处理工艺，其特征在于：所述步骤(4)中低浓度酸可以是3%～6%H2SO4或二元混合酸(1.5%～3%)H2SO4+(1.5%～3%)HNO3或二元混合酸(1.5%～3%)H2SO4+(1.5%～3%)HCl或三元混合酸(1%～3%)H2SO4+(1%～1.5%)HNO3+(1%～1.5%)HCl中的任一种。
说明书
一种铬鞣废水的资源化处理系统及其处理工艺
技术领域
本发明涉及铬鞣废水的处理方法，特别涉及一种铬鞣废水在常温常压下的资源化处理系统及其处理工艺。
背景技术
皮革加工是以牛、猪等动物皮为原料，经过化学处理和机械加工生产成品皮的过程。一般包括准备、鞣制和整饰三大工段。由于铬鞣是目前国内外制革的主要鞣制方法，该工段主要污染物为无机盐和重金属铬，产生含铬废水。废水排放量占制革总水量的8%以上，高含量铬废液的排放不仅对环境造成极大的污染，而且造成资源的极大浪费。
含铬废水中最主要的污染物是Cr3+，含铬废水的处理方法很多，包括减压蒸馏法、反渗透法、离子交换法、溶液萃取法、碱沉淀法及直接循环利用法等。减压蒸馏法、反渗透法、离子交换法和溶液萃取法，运行成本较高，可操作性相对较差，工业应用较少。目前国内应用较多的是碱沉淀法和废铬液的直接循环利用。
废铬液的直接循环利用的基本方法是：生皮经过鞣前预处理后，移入专门的铬鞣区进行铬鞣。铬鞣完成后的含Cr3+ 的废铬鞣液经过专门的排液过滤系统流入贮液池，当下一批鞣制的裸皮进入铬鞣区后，将贮液池的废铬液作适当调整后抽入鞣转鼓，并补加一定量的新铬液，即可进行下一轮的铬鞣，如此周而复始的循环使用，可基本实现初铬鞣工序废铬液的“零”排放。废铬液的直接循环利用是针对制革厂建立的封闭式铬液过滤循环体系，需要严格的工艺条件控制，更接近于清洁生产范畴，因此技术推广有难度。
因铬的环境危害性很大，对于含铬污泥要与其他工艺段的污泥分离开来单独处理和处置，以免造成次生危害和污泥处理处置成本的增加。现有的碱沉淀法基本使用单一药剂，虽然对Cr的去除率都达到99% 以上，进一步提高去除率的空间很小，但这些药剂处理含铬废水所形成的铬泥，在性质上差别很大，MgO所生成铬泥的沉降性能最佳，CaO次之，Na+系最差。从费用上比较，MgO 比较贵，CaO最便宜，但CaO污泥量较大。沉降性差和泥量大均会带来后续处理费用增大，因此迫切需要开发一种效率高、费用低、铬泥产量少的处理方法，并实现铬的回收和资源化。
发明内容
因此，针对上述的问题，本发明提出一种在常温常压下实现铬鞣废水低成本处理、高资源化利用率的资源化处理系统及其处理工艺。
为解决此技术问题，本发明采取以下方案：一种铬鞣废水的资源化处理系统，包括格栅过滤预沉装置、化学反应沉淀池、压滤机、酸浸反应池、过滤器及集液仓，所述格栅过滤预沉装置输出口与化学反应沉淀池输入口相连接，所述化学反应沉淀池输出口经压滤机与酸浸反应池输入口相连接，所述酸浸反应池输出口经过滤器与集液仓相连接，所述化学反应沉淀池上设有pH监控调节装置，所述酸浸反应池上设有加热装置。
进一步的，所述化学反应沉淀池上还设有搅拌装置。
进一步的，所述酸浸反应池上还设有搅拌装置。
进一步的，所述加热装置可以是恒温水套或温控加热棒或加热圈的任一种。
一种铬鞣废水的资源化处理工艺，该铬鞣废水的资源化处理在常温常压下操作，包括如下步骤，
(1)、对铬废水通过格栅过滤预沉装置过滤预沉截留固体颗粒和杂质，得到含铬过滤液;
(2)、将上一步骤得到的含铬过滤液通入化学反应沉淀池，再向化学反应沉淀池投加碱性混合药剂进行化学反应，以pH调节液调节化学反应沉淀池内混合液的pH值使其维持在8.5～10.5范围内，得到固液混合物，其中含铬过滤液(L)：混合药剂(g)=1：3~1:5;
(3)、将上一步骤得到的固液混合物通过压滤机进行压滤，得到铬泥;
(4)、将上一步骤得到的铬泥投入酸浸反应池，采用浓度(体积比)为3%～6%的低浓度酸作为浸酸剂进行酸浸，同时采用保温措施控制温度恒定使铬泥充分溶解，再次得到固液混合物，其中浸酸剂(ml):铬泥(g)=8：1~15：1;
(5)、将上一步骤得到的固液混合物使用过滤器进行过滤，截留固体颗粒，得到铬液，存入集液仓。
进一步的，所述pH调节液为10mol/L HCl或1mol/L HCl任一种。
进一步的，所述步骤(2)中碱性混合药剂是由NaOH、MgO和CaO以2.5：1：0.5～5.5：1:0.5的质量比配制而成。
进一步的，所述步骤(4)中低浓度酸可以是3%～6%H2SO4或二元混合酸(1.5%～3%)H2SO4+(1.5%～3%)HNO3或二元混合酸(1.5%～3%)H2SO4+(1.5%～3%)HCl或三元混合酸(1%～3%)H2SO4+(1%～1.5%)HNO3+(1%～1.5%)HCl中的任一种。
通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：通过对含铬废水中投加碱性混合药剂，使废水中的Cr3+充分形成Cr(OH)3沉淀下来，铬去除率高达99%以上，所形成的铬泥具有沉降速度快、沉淀密实、泥量小，后续处理成本低等优点，在高效处理含铬废水的同时大大降低了处理成本;同时采用低浓度酸在较短时间内高效的对铬泥进行酸浸、过滤得到的铬液中铬回收率高达90%以上，可作为铬鞣剂继续使用，基本实现了污染零排放，实现了铬鞣剂的资源化回收，大大降低了制皮成本。
