專利名稱：一種利用富鉻污泥處理皮革染色廢水方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，涉及制革富鉻污泥的初次處理、二次處理以及泥渣應(yīng)用方法，具體涉及ー種利用富鉻污泥處理皮革染色廢水的方法。
背景技術(shù)：
制革行業(yè)中會產(chǎn)生大量的含三價鉻廢水，富鉻污泥直接來源于處理鉻鞣廢水產(chǎn)生的鉻餅，這部分固體廢棄物中積累了大量的氫氧化鉻及少量其它形態(tài)的三價鉻化合物，若處理不當(dāng)，會造成二次污染，還會損失大量的鉻，從資源角度和環(huán)境角度來說都是不合理的。目前，已有的處理方法有制備鞣劑循環(huán)利用、制備陶粒、涂料顏料等，也有直接填埋、焚燒、生物堆肥等。專利號為200910230708. 5、名稱為“ー種利用制革污泥制備陶粒的方法”的專
利，將制革污泥、黏土、粉煤灰按照一定比例通過高溫?zé)Y(jié)制成陶粒產(chǎn)品，是ー種很好處理方法，但是能耗較大，エ藝較繁瑣。專利號為201110249007. 3、名稱為“從毛革皮鞣制后的廢液中再生利用鉻泥的方法”的專利，將鉻泥餅酸化后調(diào)整酸堿度，按比例加入鉻粉配成鞣劑回用于鞣制，可節(jié)約廢液的排放，但該方法對大生產(chǎn)中皮革鞣制效果的穩(wěn)定性、藍(lán)濕皮的質(zhì)量是有一定影響的。專利號為200610023805. 3、名稱為“ー種鋼鐵廠廢水污泥的鉻回收及其資源化方法”的專利，將污泥與碳酸鈉混合后在600 900°C下焙燒，并用水浸提來實(shí)現(xiàn)鉻的回收，殘渣作為良好的沼氣脫硫劑的原料使用。該方法提出了一種鉻污泥的處理思路，但能耗較大，污染物的處理不夠徹底。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供了 ー種利用富鉻污泥處理皮革染色廢水方法，對富鉻污泥兩步處理脫鉻同時利用二次廢棄物的有效途徑，將脫鉻后的泥渣用于制備吸附材料再次處理廢水，エ藝簡單，起到環(huán)保、節(jié)能的效果，達(dá)到“以廢治廢”的目的，為富鉻污泥的處理提供了新的方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是ー種利用富鉻污泥處理皮革染色廢水方法，富鉻污泥脫鉻后再利用，包括以下步驟
富鉻污泥預(yù)處理一酸浸處理一液渣分離一二次處理一回收二次固渣一吸附染色廢
水；
上述操作步驟的具體技術(shù)方案如下
一、富鉻污泥的預(yù)處理將塊狀的富鉻污泥粉碎；
ニ、酸浸處理以硫酸和水體積比為1:5 1:20的硫酸溶液作為鉻提取劑，將步驟一)的富鉻污泥粉末加入硫酸溶液，富鉻污泥粉末與硫酸溶液的固液比為1:1 1:20，污泥質(zhì)量單位為g，則硫酸體積單位為mL ;污泥單位為kg，則硫酸體積單位為L，在20 60°C條件下反應(yīng)60 180min ；、三、液渣分離將經(jīng)過步驟ニ)酸浸處理的富鉻污泥粉末分離為鉻液和初次固渣，酸浸鉻液儲存?zhèn)溆茫醮喂淘占饋碜鱿乱徊教幚恚?br> 四、二次處理向容器中的初次固渣里加入磷酸溶液(磷酸溶液即磷酸與水的體積比為1:5 1:30)，使初次固渣與磷酸溶液的固液比為1:1 1:20，初次固渣質(zhì)量單位為g，則磷酸體積單位為mL ;初次固渣單位為kg，則磷酸體積單位為L，在20 60°C條件下反應(yīng)10 180min ；
五、回收二次固渣將步驟四)反應(yīng)后的混合物進(jìn)行固液分離，液體收集備用，二次固渣回收做下一歩利用；
六、吸附染色廢水取步驟五)二次固渣置于質(zhì)量濃度為10mg/L lg/L的皮革染色廢水中，固液比為10:1 1:1，二次固渣質(zhì)量單位為g，則染色廢水體積單位為mL ;ニ次固渣單位為kg，則染色廢水體積單位為L，經(jīng)處理10 ISOmin后，染色廢水的色度明顯降低到水處理色度的標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明選取皮革廠的富鉻污泥，使用常見的硫酸溶液和磷酸溶液對污泥進(jìn)行提取，經(jīng)處理后的泥渣達(dá)到了中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB15618-1995，即水田中鉻的ー級標(biāo)準(zhǔn)為90mg/kg, ニ級標(biāo)準(zhǔn)分別為250mg/kg、300mg/kg、350mg/kg,三級標(biāo)準(zhǔn)為400mg/kg ;旱地中鉻的ー級標(biāo)準(zhǔn)為150mg/kg, ニ級標(biāo)準(zhǔn)分別為150mg/kg、200mg/kg、250mg/kg，三級標(biāo)準(zhǔn)為300mg/kg和城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB18918-2002，總鉻的日平均最高允許排放值為O. lmg/L，六價鉻的日平均最高允許排放值為O. 05mg/L ;經(jīng)處理后的固渣并未直接排放，用其吸附皮革廠排出的染色廢水，屬于ー種循環(huán)再生的方法處理富鉻污泥，極大的利用了有害固體廢棄物，具有エ藝簡単、節(jié)能減排的特點(diǎn)。


圖I為測試標(biāo)準(zhǔn)樣品。圖2為未處理富鉻污泥各元素原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。圖3為含鉻污泥酸浸處理后各元素原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。圖4為二次處理后各元素原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。圖5為吸附前的污泥電鏡圖。圖6為吸附后的污泥電鏡圖。圖7為吸附前后染料廢水的紫外光譜圖對比。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)ー步詳細(xì)說明。實(shí)施例一
ー種利用富鉻污泥處理皮革染色廢水方法，包括以下步驟
一、富鉻污泥的預(yù)處理將塊狀的含鉻污泥粉碎；
ニ、酸浸處理選取硫酸與水體積比為1:5的硫酸溶液作為鉻提取劑，將步驟一)的富鉻污泥粉末與硫酸溶液的固液比控制為1:5，鉻污泥粉末質(zhì)量單位為g，硫酸溶液的體積單位為mL，在20°C下反應(yīng)30min ；、三、液渣分離將經(jīng)過步驟ニ)酸浸處理的富鉻污泥粉末分離為鉻液和初次固渣，酸浸鉻液儲存?zhèn)溆?，初次固渣收集起來做下一步處理?br> 四、二次處理選取磷酸和水體積比為1:5的磷酸溶液，控制初次固渣與磷酸溶液的固液比為1:5,初次固洛質(zhì)量單位為g,磷酸溶液的體積單位為mL,在20°C下作用30min ；
五、回收固渣將步驟四)反應(yīng)后的混合物進(jìn)行固液分離，液體收集待用，二次固渣收集做下一歩利用；
六、吸附染色廢水取步驟五)二次固渣置于質(zhì)量濃度為500mg/L的皮革染色廢水中，固液比為10:1，二次固渣質(zhì)量單位為g，染色廢水的體積單位為mL，處理30min。實(shí)施例ニ ー種利用富鉻污泥處理皮革染色廢水方法，包括以下步驟
一、富鉻污泥的預(yù)處理將塊狀的含鉻污泥粉碎；
ニ、酸浸處理選取體積比為1:10的硫酸作為鉻提取劑，將步驟一)的富鉻污泥粉末與硫酸溶液的固液比控制為1:10,鉻污泥粉末質(zhì)量單位為g，硫酸溶液的體積單位為mL,在40°C 下反應(yīng) 30min ；
三、液渣分離將經(jīng)過酸浸處理的含鉻污泥分離為鉻液和初次固渣，酸浸鉻液儲存?zhèn)溆?，初次固渣收集起來做下一步處理?br> 四、二次處理選取體積比為1:5的磷酸溶液，控制初次固渣與磷酸溶液的固液比為1:5，初次固渣質(zhì)量單位為g，磷酸溶液的體積單位為mL，在40°C下作用90min ；
五、回收固渣將步驟四)反應(yīng)后的混合物進(jìn)行固液分離，液體收集待用，二次固渣收集做下一歩利用；
六、吸附染色廢水取步驟五)二次處理后的固渣置于質(zhì)量濃度為300mg/L的皮革染色廢水中，固液比為5:1，處理后的固渣質(zhì)量單位為g，染色廢水的體積單位為mL，濃度，處理90mino實(shí)施例三
ー種利用富鉻污泥處理皮革染色廢水方法，包括以下步驟
一、富鉻污泥預(yù)處理將塊狀的含鉻污泥粉碎；
ニ、酸浸處理選取體積比為1:20的硫酸作為鉻提取劑，將步驟一)的富鉻污泥粉末與硫酸溶液的固液比控制為1:1，鉻污泥粉末質(zhì)量單位為g，硫酸溶液的體積單位為mL,在60°C下反應(yīng) 180min ；
三、液渣分離將經(jīng)過步驟ニ)酸浸處理的富鉻污泥粉末分離為鉻液和初次固渣，酸浸鉻液儲存?zhèn)溆茫醮喂淘占饋碜鱿乱徊教幚恚?br> 四、二次處理選取體積比為1:5的磷酸溶液，控制初次固渣與磷酸溶液的固液比為1:5，固渣質(zhì)量單位為g，磷酸溶液的體積單位為mL，在60°C下作用180min ；
五、回收固渣將步驟四)反應(yīng)后的混合物進(jìn)行固液分離，液體收集待用，固渣收集做下ー步利用；
六、吸附染色廢水取步驟五)二次固渣置于質(zhì)量濃度為10mg/L的皮革染色廢水中，固液比為1:1，二次固渣質(zhì)量單位為g，染色廢水的體積單位為mL，處理180min。為了驗(yàn)證本發(fā)明的有益效果，發(fā)明人對本發(fā)明實(shí)施例2處理含鉻污泥方法進(jìn)行了測試。測試情況如下所用儀器為牛津儀器公司生產(chǎn)的Oxford INCA牛頓能譜儀，該儀器可快速準(zhǔn)確測定固體粉末樣品中所含各元素的含量。測試前將樣品徹底烘干研磨為細(xì)微粉末。參見圖I為儀器使用時測試的標(biāo)準(zhǔn)樣品，表明該儀器可直接測定的元素種類?？蓽y元素C，其對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)樣品為CaCO3,元素0，其對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)樣品為SiO2,元素Ca，其對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)樣品為I丐灰石，元素Cr,其對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)樣品為Cr,其它元素不--列出。從圖2中可以看出未處理的原始含鉻污泥中元素C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19. 54%，元素O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24. 67%,元素Ca的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3. 89%,元素Cr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為42. 76%,其它元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9. 14%。從圖3中可以看出經(jīng)過酸浸處理的含鉻污泥中元素C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36. 71%，元素O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25. 18%,元素Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為I. 08%,元素S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14. 76%,元素Ca的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21. 66%,兀素Cr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為O. 60%。表明酸浸處理后，Cr從原始污泥中被大量的去除，殘余量只達(dá)O. 60%ο從圖4可以看出經(jīng)過二次處理后，泥渣中元素C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17. 42%，元素O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22. 35%,元素Ca的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10. 03%,元素Cr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為O. 48%。這表明在經(jīng)過二次處理后Cr元素的含量達(dá)到了更低，僅為O. 48%，證明二次處理對泥渣脫鉻是有效的。吸附前和吸附后泥渣的表面形態(tài)如圖5和圖6所示。通過掃描電鏡在放大1000倍時對吸附前后的固渣表面進(jìn)行觀察，可以看出吸附前的固渣表面較光滑，并未出現(xiàn)過多的顆粒，而吸附后的固渣表面可看出明顯吸附了ー些染料微小顆粒，這表明處理后的固渣對這種染料具有明顯的吸附效果。圖7為處理前后染料廢水吸光度對比，采用上海天美UV2300紫外分光光度計對吸附前后的染色廢水進(jìn)行了測定，結(jié)果如圖7所示。510nm代表染料分子的特征吸收波長，吸附前，染色廢水在波長為510nm存在較強(qiáng)的吸收峰，而經(jīng)過得到的泥渣處理后，廢水在波長為510nm的吸收峰消失，同時在其它波長處并未出現(xiàn)吸收，顔色與純水顏色無差異，表明染色廢水中的染料顆粒被處理后的泥渣完全吸附。可見富鉻污泥經(jīng)過本發(fā)明的技術(shù)步驟處理后基本除去了 Cr元素，同時處理后的固渣作為吸附材料應(yīng)用能有效的去除染色廢水中的染料顆粒，說明經(jīng)該エ藝處理后的固渣能很好地作為去除染色廢水的吸附材料使用。權(quán)利要求
1.一種利用富鉻污泥處理皮革染色廢水方法，其特征在于，包括以下步驟 一、富鉻污泥的預(yù)處理將塊狀的富鉻污泥粉碎； 二、酸浸處理以硫酸和水體積比為1:5 1:20的硫酸溶液作為鉻提取劑，將步驟一)的富鉻污泥粉末加入硫酸溶液，富鉻污泥粉末與硫酸溶液的固液比為1:1 1:20，污泥質(zhì)量單位為g，則硫酸體積單位為mL ;污泥單位為kg，則硫酸體積單位為L，在20 60°C條件下反應(yīng)60 180min ； 三、液渣分離將經(jīng)過步驟二)酸浸處理的富鉻污泥粉末分離為鉻液和初次固渣，酸浸鉻液儲存?zhèn)溆?，初次固渣收集起來做下一步處理? 四、二次處理向容器中的初次固渣里加入磷酸溶液(磷酸溶液即磷酸與水體積比為1:5 1:30)，使初次固渣與磷酸溶液的固液比為1:1 1:20，初次固渣質(zhì)量單位為g，則磷酸體積單位為mL ;初次固渣單位為kg，則磷酸體積單位為L，在20 60°C條件下反應(yīng)10 180min ； 五、回收二次固渣將步驟四)反應(yīng)后的混合物進(jìn)行固液分離，液體收集備用，二次固渣回收做下一步利用； 六、吸附染色廢水取步驟五)二次固渣置于質(zhì)量濃度為10mg/L lg/L的皮革染色廢水中，固液比為10:1 1:1，二次固渣質(zhì)量單位為g，則染色廢水體積單位為mL;二次固渣單位為kg，則染色廢水體積單位為L，經(jīng)處理10 ISOmin后，染色廢水的色度明顯降低到水處理色度的標(biāo)準(zhǔn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用富鉻污泥處理皮革染色廢水方法，其特征在于，包括以下步驟 一、富鉻污泥的預(yù)處理將塊狀的含鉻污泥粉碎； 二、酸浸處理選取體積比為1:5的硫酸作為鉻提取劑，將步驟一)的富鉻污泥粉末與硫酸溶液的固液比控制為1:5,鉻污泥粉末質(zhì)量單位為g,硫酸溶液的體積單位為mL,在20°C 下反應(yīng) 30min ； 三、液渣分離將經(jīng)過步驟二)酸浸處理的富鉻污泥粉末分離為鉻液和初次固渣，酸浸鉻液儲存?zhèn)溆?，初次固渣收集起來做下一步處理? 四、二次處理選取體積比為1:5的磷酸溶液，控制初次固渣與磷酸溶液的固液比為1:5，初次固渣質(zhì)量單位為g，磷酸溶液的體積單位為mL，在20°C下作用30min，鉻去除率為14.4% ； 五、回收固渣將步驟四)反應(yīng)后的混合物進(jìn)行固液分離，液體收集待用，二次固渣收集做下一步利用； 六、吸附染色廢水取步驟五)二次固渣置于質(zhì)量濃度為500mg/L的皮革染色廢水中，固液比為10:1，二次固渣質(zhì)量單位為g，染色廢水的體積單位為mL，處理30min。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用富鉻污泥處理皮革染色廢水方法，其特征在于，包括以下步驟 一、富鉻污泥的預(yù)處理將塊狀的含鉻污泥粉碎； 二、酸浸處理選取體積比為1:10的硫酸作為鉻提取劑，將步驟一)的富鉻污泥粉末與硫酸溶液的固液比控制為1:10,鉻污泥粉末質(zhì)量單位為g，硫酸溶液的體積單位為mL,在40°C 下反應(yīng) 30min ；三、液渣分離將經(jīng)過酸浸處理的含鉻污泥分離為鉻液和初次固渣，酸浸鉻液儲存?zhèn)溆茫醮喂淘占饋碜鱿乱徊教幚恚? 四、二次處理選取體積比為1:5的磷酸溶液，控制初次固渣與磷酸溶液的固液比為1:5，初次固渣質(zhì)量單位為g，磷酸溶液的體積單位為mL，在40°C下作用90min ； 五、回收固渣將步驟四)反應(yīng)后的混合物進(jìn)行固液分離，液體收集待用，二次固渣收集做下一歩利用； 六、吸附染色廢水取步驟五)二次固洛置于質(zhì)量濃度為300mg/L的皮革染色廢水中，固液比為5:1，二次固渣質(zhì)量單位為g，染色廢水的體積單位為mL，處理90min。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種利用富鉻污泥處理皮革染色廢水方法，其特征在于，包括以下步驟 一、富鉻污泥預(yù)處理將塊狀的含鉻污泥粉碎； ニ、酸浸處理選取體積比為1:20的硫酸作為鉻提取劑，將步驟一)的富鉻污泥粉末與硫酸溶液的固液比控制為1:1，鉻污泥粉末質(zhì)量單位為g，硫酸溶液的體積單位為mL,在60°C下反應(yīng) 180min ； 三、液渣分離將經(jīng)過步驟ニ)酸浸處理的富鉻污泥粉末分離為鉻液和初次固渣，酸浸鉻液儲存?zhèn)溆?，初次固渣收集起來做下一步處理? 四、二次處理選取體積比為1:5的磷酸溶液，控制初次固渣與磷酸溶液的固液比為1:5，固渣質(zhì)量單位為g，磷酸溶液的體積單位為mL，在60°C下作用180min ； 五、回收固渣將步驟四)反應(yīng)后的混合物進(jìn)行固液分離，液體收集待用，固渣收集做下ー步利用； 六、吸附染色廢水取步驟五)二次固渣置于質(zhì)量濃度為10mg/L的皮革染色廢水中，固液比為1:1，二次固渣質(zhì)量單位為g，染色廢水的體積單位為mL，處理180min。
全文摘要
一種利用富鉻污泥處理皮革染色廢水方法，包括以下步驟一、富鉻污泥的預(yù)處理將塊狀的富鉻污泥粉碎；二、酸浸處理以硫酸和水體積比為1:5～1:20的硫酸溶液作為鉻提取劑，將富鉻污泥粉末加入硫酸溶液，反應(yīng)60～180min；三、液渣分離將步驟二)酸浸處理的富鉻污泥粉末分離為鉻液和初次固渣，酸浸鉻液儲存?zhèn)溆茫醮喂淘占饋碜鱿乱徊教幚?；四、二次處理向容器中的初次固渣里加入磷酸溶液，反?yīng)10～180min；五、回收二次固渣將步驟四)反應(yīng)后的混合物進(jìn)行固液分離，液體收集備用，二次固渣回收做下一步利用；六、吸附染色廢水取步驟五)二次固渣置于皮革染色廢水中，染色廢水的色度降低到水處理色度的標(biāo)準(zhǔn)，具有工藝簡單、節(jié)能減排的特點(diǎn)。
文檔編號C02F1/28GK102745766SQ201210277778
公開日2012年10月24日 申請日期2012年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月7日
發(fā)明者葉宇軒, 李聞欣 申請人:陜西科技大學(xué)