一種電解錳含鉻廢水處理及回收六價鉻的方法
【專利摘要】一種電解錳含鉻廢水處理及回收六價鉻的方法，涉及一種廢水中六價鉻的回收方法，具體步驟是；將含六價鉻電解錳廢水經(jīng)過多級過濾后調節(jié)pH；利用陰離子交換樹脂柱吸附廢水中的Cr6+；采用化學沉淀法去除廢水中少量Cr3+及部分錳；對陰離子交換樹脂利用再生液進行再生；在再生液中加入硫酸及水，調節(jié)再生液pH及Cr6+濃度后可重新做為鈍化液回用于電解錳車間；本發(fā)明通過采用離子交換法分別選擇性吸附廢水中的六價鉻離子，后續(xù)廢水采用化學沉淀法處理，六價鉻離子濃度接近于零，實現(xiàn)了變危害為寶的目的。
【專利說明】ー種電解錳含鉻廢水處理及回收六價鉻的方法
[0001]【【技術領域】】
本發(fā)明涉及ー種廢水中六價鉻的回收方法，具體涉及ー種電解錳含六價鉻廢水六價鉻的無害化處理方法，尤其是涉及ー種使用離子交換樹脂對廢水中的六價鉻離子選擇性回收利用的電解錳含鉻廢水處理及回收六價鉻的方法。
[0002]【背景技木】
已知的，金屬錳主要用于生產高溫合金、不銹鋼、有色金屬合金和低碳高強度鋼的添加劑、脫氧劑和脫硫劑；其中絕大部分用于生產鋁錳合金、不銹鋼和不銹鋼焊條等；金屬錳作為ー種重要的冶金、化工原材料，為我國エ業(yè)的快速發(fā)展做出了較大貢獻，在國民經(jīng)濟中具有十分重要的戰(zhàn)略地位；國內的電解錳エ業(yè)雖然起步晚，但發(fā)展很快，目前已經(jīng)成為世界上最大的電解錳生產、出口和消費大國；在國內的純錳獲取主要通過電解法制得，且95%以上的電解錳企業(yè)是以碳酸錳礦為原料，采用酸浸、復鹽電解エ藝進行制錳；由于電解錳的生產エ藝限制，在電解錳的生產過程中會產生較多的含錳廢水，這其中的主要污染源是鈍化廢水、洗板廢水、車間地面沖洗廢水、濾布清洗廢水、板框清洗廢水、清槽廢水、渣庫滲濾液、廠區(qū)地表徑流、電解槽冷卻水等。也就是說每生產I t電解錳所產生的エ藝廢水1(T25 m3。我國現(xiàn)有電解錳企業(yè)126家，電解錳產量已超過100萬t/a，產生的廢水約為3.25億t/a。
[0003]在檢索現(xiàn)有文獻中發(fā)現(xiàn)，中國專利:電解金屬錳生產中含鉻廢水循環(huán)利用的處理エ藝“ CN102424490A”中公開了如下內容；將來自鈍化槽的含鉻廢水加入重鉻酸鉀溶液，混合后得到混合液A，將混合液A，重新送入鈍化槽循環(huán)使用；當含鉻廢水中雜質含量較多吋，則含鉻廢水需經(jīng)壓濾機過濾去除雜質后，加入電解陰極液，將Cr6+還原為Cr3+，反應完全后，得到混合液B，用泵將混合液B送入硫酸錳浸出槽循環(huán)使用。所述來自鈍化槽的含鉻廢水的濃度為5~9g/L。所述重鉻酸鉀溶液的濃度為30~35g/L所述混合液A中含鉻的濃度為13~17g/L。本發(fā)明將含鉻的廢水循環(huán)利用，不僅解決了含鉻廢水的排放問題，而且節(jié)約了建設資金及處理成本，減`少了對環(huán)境的污染排放量。
[0004]上述公開內容和傳統(tǒng)的電解錳鈍化工藝使用重鉻酸鉀進行鈍化，清洗陰極板時可使部分重鉻酸鉀進入廢水系統(tǒng)；電解錳含鉻廢水成分復雜且含較高含量的錳，污染負荷較重，處理成本很高，目前在國際、國內，電解錳含鉻廢水的治理主要采用還原沉淀法，其基本原理是在酸性條件下向廢水中加入還原劑，將Cr6+還原成Cr3+，然后再加入石灰或氫氧化鈉，使其在堿性條件下生成氫氧化鉻沉淀，從而實現(xiàn)去除鉻離子的目的。
[0005]但還原沉淀法不足之處是廢水中的大部分金屬離子均轉化成為固渣，固渣中含大量的錳及鉻，屬于危險廢物，需要二次運輸至有資質單位處理，在處理和運輸中，不可避免的對環(huán)境造成極大危害；而且這些方法沒有對鉻進行回用，輸送至環(huán)境中的鉻渣廢物是累積增加的，既增加了生產成本又加重了對環(huán)境的危害。
[0006]【
【發(fā)明內容】
】
為了克服【背景技術】中的不足，本發(fā)明公開了ー種電解錳含鉻廢水處理及回收六價鉻的方法，本發(fā)明通過采用離子交換法分別選擇性吸附廢水中的六價鉻離子，后續(xù)廢水采用化學沉淀法處理，六價鉻離子濃度接近于零，實現(xiàn)了變危害為寶的目的，具有顯著的環(huán)境、經(jīng)濟和社會效益。
[0007]為了實現(xiàn)所述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
ー種電解錳含鉻廢水處理及回收六價鉻的方法，通過回收含鉻廢水中的六價鉻，實現(xiàn)中水回用，獲取整個系統(tǒng)的無廢水排放，所述回收六價鉻的方法包括如下步驟；
A、將含六價鉻電解錳廢水經(jīng)過多級過濾設備過濾后調節(jié)pH為3左右；
B、將上ー步驟的含六價鉻電解錳廢水在常溫和流量為4BV/h的條件下通過陰離子交換樹脂柱，使陰離子交換樹脂吸附廢水中的Cr6+ ；
C、將上ー步驟除去六價鉻后的廢水采用化學沉淀法去除廢水中少量Cr3+及部分錳，除鉻廢水做為電解錳陽極液用水回用；
D、在上一歩驟的廢水中利用陰離子交換樹脂在吸附Cr6+達到飽和后，用氫氧化鈉作為再生劑，在流量為lBV/h的條件下通過交換柱，對陰離子交換樹脂利用再生液進行再生；
E、所述再生液包含高濃度的鉻酸鈉及重鉻酸鈉，鉻離子濃度能達到15g/L，在再生液中加入硫酸及水，調節(jié)再生液PH及Cr6+濃度后可重新做為鈍化液回用于電解錳車間。
[0008]所述的電解錳含鉻廢水處理及回收六價鉻的方法，在步驟A中所述的多級過濾設備為平流式沉砂池、過濾機或機械過濾器。
[0009]所述的電解錳含鉻廢水處理及回收六價鉻的方法，在步驟A中所述的調節(jié)方式為水利攪拌及機械攪拌。
[0010]所述的電解錳含鉻廢水處理及回收六價鉻的方法，在步驟b中所述的陰離子交換樹脂為大孔型弱堿性苯乙烯系陰`離子交換樹脂。
[0011]所述的電解錳含鉻廢水處理及回收六價鉻的方法，所述交換柱采用雙陰柱全飽和串聯(lián)吸附，一個樹脂柱再生的三柱循環(huán)交換エ藝。
[0012]所述的電解錳含鉻廢水處理及回收六價鉻的方法，步驟C所述化學沉淀法采用斜管沉淀池進行沉淀，沉淀池清液車間回用。
[0013]所述的電解錳含鉻廢水處理及回收六價鉻的方法，步驟d中所述的再生劑為6wt%氫氧化鈉。
[0014]由于采用了上述技術方案，本發(fā)明具有如下有益效果:
本發(fā)明所述的電解錳含鉻廢水處理及回收六價鉻的方法，本發(fā)明通過采用離子交換法分別選擇性吸附廢水中的六價鉻離子，后續(xù)廢水采用化學沉淀法處理，經(jīng)上述處理后，六價鉻離子濃度接近于零，使得原エ藝中的六價鉻離子回收利用，實現(xiàn)了變危害為寶的目的，六價鉻離子的回收率> 99%，處理后廢水六價鉻離子濃度接近于零，從而實現(xiàn)了廢水的有效治理與資源的回收利用，廢水中六價鉻遠低于國家規(guī)定的排放限值，本發(fā)明實現(xiàn)了廢水中的鉻分離回收，回收率達到或接近> 99%，實現(xiàn)了廢水的有效治理與資源的回收利用，進ー步減少了企業(yè)的治污成本和降低了環(huán)境風險，具有顯著的環(huán)境、經(jīng)濟和社會效益。
[0015]【【具體實施方式】】
通過下面的實施例可以詳細的解釋本發(fā)明，公開本發(fā)明的目的g在保護本發(fā)明范圍內的一切技術改進，
本發(fā)明所述的電解錳含鉻廢水處理及回收六價鉻的方法，通過回收含鉻廢水中的六價鉻，實現(xiàn)中水回用，獲取整個系統(tǒng)的無廢水排放，所述回收六價鉻的方法包括如下步驟；
A、將含六價鉻電解錳廢水經(jīng)過平流式沉砂池、過濾機或機械過濾器過濾后使用水利攪拌或機械攪拌調節(jié)PH為3左右；
B、將上ー步驟的含六價鉻電解錳廢水在常溫和流量為4BV/h的條件下通過大孔型弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂柱，使陰離子交換樹脂吸附廢水中的Cr6+ ；
C、將上ー步驟除去六價鉻后的廢水采用斜管沉淀池的化學沉淀法進行沉淀，采用去除廢水中少量Cr3+及部分錳，除鉻廢水做為電解錳陽極液用水回用；
D、在上一歩驟的廢水中利用陰離子交換樹脂在吸附Cr6+達到飽和后，用6被％氫氧化鈉作為再生劑，在流量為lBV/h的條件下通過雙陰交換柱全飽和串聯(lián)吸附，一個樹脂柱再生的三柱循環(huán)交換エ藝，對陰離子交換樹脂利用再生液進行再生；
E、所述再生液包含高濃度的鉻酸鈉及重鉻酸鈉，鉻離子濃度能達到15g/L，在再生液中加入硫酸及水，調節(jié)再生液PH及Cr6+濃度后可重新做為鈍化液回用于電解錳車間。
[0016]實施例1:
將18mL陰離子交換樹脂裝入兩個交換柱中。將電解錳含鉻廢水調節(jié)pH為4，以4BV/h的流量通過雙陰離子交換柱，單柱處理水量可以達到143BV，原廢水中Cr6+濃度為440.1mg/L,Cr3+濃度為100.2mg/L。經(jīng)陰離子交換樹脂處理后，Cr6+濃度的濃度遠低于0.5mg/L,Cr6+的交換容量為75mg/mL，去除率可達99.9%。樹脂柱出水調整pH至8，過濾后廢水中總鉻濃度遠低于lmg/L，滿足中水回用條件。陰離子交換柱吸附飽和后，用6%的NaOH以lBV/h的流速通過飽和柱進行再生，在第2BV再生液中Cr6+達到最大濃度，為24.8g/L，平均濃度為16.9g/L,經(jīng)酸化處理即可滿足鈍化工藝指標要求，可作為鈍化液使用，實現(xiàn)Cr6+的回用。
[0017]實施例2:
按照實施例1中的操作步驟，將IlOmL樹脂裝入兩個交換柱中，原廢水中Cr6+濃度為1053.7mg/L，Cr3+濃度為327.2mg/L。單柱處理水量可以達到62BV，經(jīng)陰離子交換樹脂處理后，Cr6+濃度的濃度遠低于0.5mg/L,去除率可達99.85%。樹脂柱出水調整pH至8，過濾后廢水中總鉻濃度遠低于lmg/L，滿足中水回用條件。
[0018]實施例3:
將陰離子交換樹脂裝入三個規(guī)格相同的碳鋼交換柱(Φ1400×4500mm),每個交換柱裝
3.1m3樹脂，將電解錳含鉻廢水在pH為3的條件下，以5BV/h的流量通過陰離子交換柱，采用1、2柱串聯(lián)的方式，連續(xù)運行。原廢水中Cr6+濃度為165.6mg/L, Cr3+濃度為10.2mg/L,經(jīng)陰離子交換柱處理5天后Cr6+濃度低于0.01mg/L,沉淀處理后總鉻濃度遠低于0.5mg/L。
[0019]1柱吸附飽和后，用6%的NaOH以lBV/h的流量逆流通過樹脂柱再生。再生液前
2.5BV中Cr6+濃度為16.5g/L。添加硫酸調整pH為6，Cr6+濃度為llg/L(3wt%重鉻酸鈉)，滿足電解車間鈍化液使用條件。再生液后1.5BV中Cr6+濃度較低，NaOH濃度較高，作為下ー批再生液。
[0020]1柱再生的同吋，2、3柱可以串聯(lián)吸附。如此3柱循環(huán)使用。
[0021]雙陰離子交換柱出水調整pH為7.5-8.5，經(jīng)沉淀處理后出水回用于車間。
[0022]本發(fā)明未詳述部分為現(xiàn)有技術。
【權利要求】
1.ー種電解錳含鉻廢水處理及回收六價鉻的方法，通過回收含鉻廢水中的六價鉻，實現(xiàn)中水回用，獲取整個系統(tǒng)的無廢水排放，其特征是:所述回收六價鉻的方法包括如下步驟； A、將含六價鉻電解錳廢水經(jīng)過多級過濾設備過濾后調節(jié)pH為3左右； B、將上ー步驟的含六價鉻電解錳廢水在常溫和流量為4BV/h的條件下通過陰離子交換樹脂柱，使陰離子交換樹脂吸附廢水中的Cr6+ ； C、將上ー步驟除去六價鉻后的廢水采用化學沉淀法去除廢水中少量Cr3+及部分錳，除鉻廢水做為電解錳陽極液用水回用； D、在上一歩驟的廢水中利用陰離子交換樹脂在吸附Cr6+達到飽和后，用氫氧化鈉作為再生劑，在流量為lBV/h的條件下通過交換柱，對陰離子交換樹脂利用再生液進行再生； E、所述再生液包含高濃度的鉻酸鈉及重鉻酸鈉，鉻離子濃度能達到15g/L，在再生液中加入硫酸及水，調節(jié)再生液PH及Cr6+濃度后可重新做為鈍化液回用于電解錳車間。
2.根據(jù)權利要求1所述的電解錳含鉻廢水處理及回收六價鉻的方法，其特征是:在步驟A中所述的多級過濾設備為平流式沉砂池、過濾機或機械過濾器。
3.根據(jù)權利要求1所述的電 解錳含鉻廢水處理及回收六價鉻的方法，其特征是:在步驟A中所述的調節(jié)方式為水利攪拌及機械攪拌。
4.根據(jù)權利要求1所述的電解錳含鉻廢水處理及回收六價鉻的方法，其特征是:在步驟b中所述的陰離子交換樹脂為大孔型弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂。
5.根據(jù)權利要求1所述的電解錳含鉻廢水處理及回收六價鉻的方法，其特征是:所述交換柱采用雙陰柱全飽和串聯(lián)吸附，一個樹脂柱再生的三柱循環(huán)交換エ藝。
6.根據(jù)權利要求1所述的電解錳含鉻廢水處理及回收六價鉻的方法，其特征是:步驟C所述化學沉淀法采用斜管沉淀池進行沉淀，沉淀池清液車間回用。
7.根據(jù)權利要求1所述的電解錳含鉻廢水處理及回收六價鉻的方法，其特征是:步驟d中所述的再生劑為6wt%氫氧化鈉。
【文檔編號】C22B34/32GK103496801SQ201310411442
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月11日 優(yōu)先權日:2013年9月11日
【發(fā)明者】王松, 謝祥雪 申請人:洛陽鼎力環(huán)保科技有限公司