專利名稱：含鉻離子廢水處理工藝及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢水的處理工藝及相應的設(shè)備，尤其是一種用于處理含鉻離子廢 水的工藝及其設(shè)備。
背景技術(shù)：
長期以來，電鍍鉻通常采用六價鉻電鍍液。六價鉻為吞入性毒物/吸入性極毒 物，皮膚接觸可能導致敏感；更可能造成遺傳性基因缺陷，吸入可能致癌，對環(huán)境有持久危 險性。六價鉻是很容易被人體吸收的，它可通過消化、呼吸道、皮膚及粘膜侵入人體。有報 道，通過呼吸空氣中含有不同濃度的鉻酸酐時有不同程度的沙 、鼻粘膜萎縮，嚴重時還可 使鼻中隔穿孔和支氣管擴張等。經(jīng)消化道侵入時可引起嘔吐、腹疼。經(jīng)皮膚侵入時會產(chǎn)生 皮炎和濕疹。危害最大的是長期或短期接觸或吸入時有致癌危險。在歐盟，對含有六價鉻 的物品有著嚴格的要求，我國今年也對六價鉻進行嚴格的控制尤其是電鍍廢水的處理?，F(xiàn) 有比較成熟的六價鉻處理工藝是采用還原法將六價鉻還原為無毒的三價鉻，一般可向廢水 中加入還原劑實現(xiàn)，如SO2氣體，鐵粉等等。這些工藝相當?shù)膹碗s，而且由于需要向廢水投 入藥劑會造成廢水中的礦化度提高，直接排放也會對環(huán)境造成一定的污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供含鉻離子廢水處理工藝，通過強酸樹脂吸附陽離子并析 出氫離子使廢水呈酸性，使六價鉻轉(zhuǎn)換為重鉻酸根離子，然后被除鉻陰離子所富集，無需向 廢水中投入任何藥劑，因此不會對廢水造成二次污染或者增加廢水的礦化度而且整個工藝 簡單易行。本發(fā)明的另外一個目的是提供一種用于六價鉻離子廢水處理的設(shè)備，能夠有效的 凈化廢水中的六價離子。本發(fā)明是這樣來實現(xiàn)上述目的的
含鉻離子廢水處理工藝，廢水經(jīng)預過濾后，通過H型強酸陽離子交換樹脂，廢水中的陽 離子被H型強酸陽離子交換樹脂富集并置換出氫離子使廢水呈酸性，廢水中的六價鉻離子 在酸性廢水中轉(zhuǎn)化為Cr2O72-,然后廢水進入除鉻陰離子交換樹脂，Cr2O72-被除鉻陰離子交換 樹脂富集。廢水經(jīng)除鉻陰離子交換樹脂后還需進入除酸陰離子交換樹脂富集廢水中的其他 酸根離子。除鉻陰離子交換樹脂飽和后采用氫氧化鈉溶液進行洗脫獲得重鉻酸鈉溶液，洗脫 的溶液進入除鈉陽離子交換樹脂富集鈉離子，除鈉陽離子交換樹脂洗脫后獲得重鉻酸，經(jīng) 蒸發(fā)濃縮后循環(huán)用于電鍍工藝。含鉻離子廢水的設(shè)備，包括保安過濾器、載有H型強酸陽離子交換樹脂的離子交 換器、裝載有除鉻陰離子交換樹脂的離子交換器；保安過濾器的入口與廢水池相連，出口一 次連接載有H型強酸陽離子交換樹脂的離子交換器以及裝載有除鉻陰離子交換樹脂的離子交換器。裝載有除鉻陰離子交換樹脂的離子交換器數(shù)量為至少兩個，除鉻陰離子交換樹脂 的離子交換器之間級聯(lián)。裝載有除鉻陰離子交換樹脂的離子交換器后級聯(lián)有裝載有除酸陰離子交換樹脂 的離子交換器。裝載有除鉻陰離子交換樹脂的離子交換器的洗脫液排放口級聯(lián)裝載有除鈉陽離 子交換樹脂的離子交換器。本發(fā)明的有益效果是保安過濾器清除了廢水中的懸浮物以及有機物等，以減少 對離子交換樹脂的影響。H型強酸陽離子交換樹脂具備吸附廢水中陽離子的基團，當廢水 流經(jīng)H型強酸陽離子交換樹脂時，廢水中陽離子被基團捕獲從廢水中清除，同時樹脂中的 氫離子被釋放至廢水中，使廢水呈現(xiàn)酸性，而廢水中的六價鉻離子被轉(zhuǎn)換為Cr2O72-,然后 Cr2072_被鉻陰離子交換樹脂富集，相對于傳統(tǒng)的采用還原法向廢水中投入還原劑，本工藝 只會對廢水中的各種離子進行樹脂吸附富集然后洗脫清除，也就是整個工藝過程會降低廢 水的礦化度，而不會增加，因此處理后獲得的水質(zhì)較為純凈可循環(huán)利用于電鍍生產(chǎn)，即使直 接排放也不會對環(huán)境造成任何影響。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明 圖1是本發(fā)明的廢水處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式含鉻離子廢水處理工藝，廢水經(jīng)預過濾后，通過H型強酸陽離子交換樹脂，廢水中 的陽離子被H型強酸陽離子交換樹脂富集并置換出氫離子使廢水呈酸性，廢水中的六價鉻 離子在酸性廢水中轉(zhuǎn)化為Cr2O72-,然后廢水進入除鉻陰離子交換樹脂，Cr2O72-被除鉻陰離子 交換樹脂富集。參照圖1，本發(fā)明還提供了適用于上述廢水處理工藝的設(shè)備，包括保安過濾 器、載有H型強酸陽離子交換樹脂的離子交換器、裝載有除鉻陰離子交換樹脂的離子交換 器；保安過濾器的入口與廢水池相連，出口 一次連接載有H型強酸陽離子交換樹脂的離子 交換器以及裝載有除鉻陰離子交換樹脂的離子交換器。保安過濾器清除了廢水中的懸浮物 以及有機物等，以減少對離子交換樹脂的影響。H型強酸陽離子交換樹脂具備吸附廢水中陽 離子的基團，當廢水流經(jīng)H型強酸陽離子交換樹脂時，廢水中陽離子被基團捕獲從廢水中 清除，同時樹脂中的氫離子被釋放至廢水中，使廢水呈現(xiàn)酸性，而廢水中的六價鉻離子被轉(zhuǎn) 換為Cr2O72-,然后Cr2O72-被鉻陰離子交換樹脂富集，相對于傳統(tǒng)的采用還原法向廢水中投入 還原劑，本工藝只會對廢水中的各種離子進行樹脂吸附富集然后洗脫清除，也就是整個工 藝過程會降低廢水的礦化度，而不會增加，因此處理后獲得的水質(zhì)較為純凈可循環(huán)利用于 電鍍生產(chǎn)，即使直接排放也不會對環(huán)境造成任何影響。為了使整個處理系統(tǒng)能夠不間歇的運作，本發(fā)明采用裝載有除鉻陰離子交換樹脂 的離子交換器數(shù)量為至少兩個，除鉻陰離子交換樹脂的離子交換器之間級聯(lián)。首先與第一 個采用裝載有除鉻陰離子交換樹脂的離子交換器進行反應，并隨時監(jiān)測第一離子交換器出 水口的六價鉻離子濃度，當六價鉻離子濃度達0. 05mg/dm3時，打開第二離子交換器閥門，使第一、第二離子交換器串聯(lián)，保證離子交換出水六價鉻不超標，當?shù)谝浑x子交換器六價鉻離 子濃度達lmg/dm3時，斷開第一離子交換器，使廢水進入第二離子交換器繼續(xù)富集Cr2O72-, 同時使用NaOH溶液對第一離子交換器進行洗脫。同樣當?shù)诙x子交換器飽和時又切換回 第一離子交換器，對第二離子交換器進行洗脫，如此循環(huán)不間歇的對廢水進行六價鉻富集處理。廢水經(jīng)除鉻陰離子交換樹脂后，廢水中還會存在其他的酸根離子，如S042_，CL—等， 影響再生液的純度，因此必須去除這些酸根離子，才能純度較高的重鉻酸，因此經(jīng)除鉻后的 廢水還需進入除酸陰離子交換樹脂富集廢水中的其他酸根離子。相應的設(shè)備為裝載有除鉻 陰離子交換樹脂的離子交換器后級聯(lián)有裝載有除酸陰離子交換樹脂的離子交換器。除鉻陰離子交換樹脂飽和后采用氫氧化鈉溶液進行洗脫獲得重鉻酸鈉溶液，而為 了獲得重鉻酸，必須將重鉻酸鈉溶液轉(zhuǎn)換為重鉻酸，因此洗脫的溶液進入除鈉陽離子交換 樹脂富集鈉離子，除鈉陽離子交換樹脂洗脫后獲得重鉻酸，經(jīng)蒸發(fā)濃縮后循環(huán)用于電鍍工 藝。同樣相應的設(shè)備為裝載有除鉻陰離子交換樹脂的離子交換器的洗脫液排放口級聯(lián)裝載 有除鈉陽離子交換樹脂的離子交換器。
權(quán)利要求
1.含鉻離子廢水處理工藝，廢水經(jīng)預過濾后，通過H型強酸陽離子交換樹脂，廢水中的 陽離子被H型強酸陽離子交換樹脂富集并置換出氫離子使廢水呈酸性，廢水中的六價鉻離 子在酸性廢水中轉(zhuǎn)化為Cr2O72-,然后廢水進入除鉻陰離子交換樹脂，Cr2O72-被除鉻陰離子交 換樹脂富集。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鉻離子廢水處理工藝，其特征在于廢水經(jīng)除鉻陰離子交 換樹脂后還需進入除酸陰離子交換樹脂富集廢水中的其他酸根離子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鉻子廢水處理工藝，其特征在于除鉻陰離子交換樹脂飽 和后采用氫氧化鈉溶液進行洗脫獲得重鉻酸鈉溶液，洗脫的溶液進入除鈉陽離子交換樹脂 富集鈉離子，除鈉陽離子交換樹脂洗脫后獲得重鉻酸，經(jīng)蒸發(fā)濃縮后循環(huán)用于電鍍工藝。
4.一種應用于權(quán)利要求1處理含鉻離子廢水的設(shè)備，其特征在于包括保安過濾器、載 有H型強酸陽離子交換樹脂的離子交換器、裝載有除鉻陰離子交換樹脂的離子交換器；保 安過濾器的入口與廢水池相連，出口依次連接載有H型強酸陽離子交換樹脂的離子交換器 以及裝載有除鉻陰離子交換樹脂的離子交換器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理含鉻離子廢水的設(shè)備，其特征在于裝載有除鉻陰離子 交換樹脂的離子交換器數(shù)量為至少兩個，除鉻陰離子交換樹脂的離子交換器之間級聯(lián)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理含鉻離子廢水的設(shè)備，其特征在于裝載有除鉻陰離子 交換樹脂的離子交換器后級聯(lián)有裝載有除酸陰離子交換樹脂的離子交換器。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理含鉻離子廢水的設(shè)備，其特征在于裝載有除鉻陰離子 交換樹脂的離子交換器的洗脫液排放口級聯(lián)裝載有除鈉陽離子交換樹脂的離子交換器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含鉻離子廢水處理工藝以及設(shè)備，包括保安過濾器、載有H型強酸陽離子交換樹脂的離子交換器、裝載有除鉻陰離子交換樹脂的離子交換器；廢水經(jīng)預過濾后，通過H型強酸陽離子交換樹脂，廢水中的陽離子被H型強酸陽離子交換樹脂富集并置換出氫離子使廢水呈酸性，廢水中的六價鉻離子在酸性廢水中轉(zhuǎn)化為Cr2O72-，然后廢水進入除鉻陰離子交換樹脂，Cr2O72-被除鉻陰離子交換樹脂富集。本工藝只會對廢水中的各種離子進行樹脂吸附富集然后洗脫清除，也就是整個工藝過程會降低廢水的礦化度，而不會增加，因此處理后獲得的水質(zhì)較為純凈可循環(huán)利用于電鍍生產(chǎn)，即使直接排放也不會對環(huán)境造成任何影響。
文檔編號C02F1/42GK102120660SQ20111008098
公開日2011年7月13日 申請日期2011年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月17日
發(fā)明者馮振海, 周燦輝, 朱英杰, 李焯光, 梁川, 潘瑞安, 聶瑞光, 趙德忠, 顏煉秋, 馬佳 申請人:江門市崖門新財富廢水處理有限公司