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離子交換法對(duì)電鍍含鉻廢水的資源化回收治理研究

文檔作者：董新1程圣遠(yuǎn)2王堅(jiān)堅(jiān)1楊學(xué)武2 文檔來(lái)源： 1浙江瑞陽(yáng)環(huán)保科技有限公司 2浙江重氏環(huán)境資源有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年07月06日
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離子交換法對(duì)電鍍含鉻廢水的資源化回收治理研究
董新1程圣遠(yuǎn)2王堅(jiān)堅(jiān)1楊學(xué)武2
(1浙江瑞陽(yáng)環(huán)?？萍加邢薰菊憬瓬刂?25036
2浙江重氏環(huán)境資源有限公司浙江溫州325036)
摘要介紹了用離子交換法處理電鍍含鉻廢水的工藝流程及工程調(diào)試和運(yùn)行過(guò)程。通過(guò)實(shí)際的運(yùn)行表明．吸附處理后出
水中Cr(VI)濃度小于0．2me；，I．，達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，并得到一定濃度的鉻酸溶液；回收鉻酸溶液進(jìn)行濃縮后可回用于鍍槽，消
除了Cr(VI)對(duì)環(huán)境的污染。
關(guān)鍵詞電鍍含鉻廢水離子交換回收
中圖分類(lèi)號(hào)：X79 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672—9064(2017)03-051—02
電鍍廢水主要污染物為重金屬離子．綜合考慮廢水量、
毒性、治理難度等因素，含鉻電鍍廢水為首要污染物。鉻在水
中一般以Cr(III)和Cr(Ⅵ)的形式存在，其中Cr(Ⅵ)對(duì)環(huán)境
和人類(lèi)健康危害更大。若水中的Cr(Ⅵ)含量大于0．1mg／L，
就會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生毒害作用。含量超標(biāo)的含鉻廢水混入農(nóng)業(yè)灌
溉或水體養(yǎng)殖中，經(jīng)食物攝人人體，將會(huì)引起癌癥。而且對(duì)人
體皮膚、黏膜有刺激性，嚴(yán)重威脅人類(lèi)的健康∽]。目前含鉻
廢水的治理技術(shù)，主要包括化學(xué)還原沉淀法、吸附法、離子交
換法、電解法、膜分離法、生物法等D-7]。其中離子交換法是重
金屬?gòu)U水處理的傳統(tǒng)方法．由于離子交換樹(shù)脂具有良好的化
學(xué)穩(wěn)定性和離子選擇性．對(duì)水溶液中的Cr(vi)離子有較大
的交換吸附容量。經(jīng)離子交換樹(shù)脂處理的含Cr(VI)廢水出
水水質(zhì)好．可實(shí)現(xiàn)水和鉻酸鹽的雙重回收利用，對(duì)環(huán)境無(wú)二
次污染。因此筆者針對(duì)某企業(yè)的電鍍含鉻廢水水質(zhì)特征．在
中試規(guī)模上采用多級(jí)離子交換方法成功地完成了廢水的治
理和鉻酸的資源化回收。
1項(xiàng)目概況
項(xiàng)目中試裝置設(shè)于溫州某電鍍企業(yè)生產(chǎn)車(chē)間。以鍍鉻后
清洗廢水為水源，廢水pH在1。2之間，六價(jià)鉻質(zhì)量濃度在
500一100(hng／L之間。中試處理水量為0．5矗／ll，進(jìn)水采用3個(gè)
陰離子柱吸附，2用1備，雙陰離子柱串聯(lián)全負(fù)載方式運(yùn)行．
使樹(shù)脂吸附容量接近高負(fù)載狀態(tài)．出水六價(jià)鉻質(zhì)量濃度小于
0．2mg／L；解吸液采用2個(gè)陽(yáng)離子柱脫鈉，1用l備，獲得鉻酸
溶液。然后進(jìn)行蒸發(fā)濃縮后回用于鍍槽。
2工藝流程
主要工藝過(guò)程包括廢水均質(zhì)、過(guò)濾、陰離子樹(shù)脂吸附、樹(shù)
脂的解吸再生、陽(yáng)離子樹(shù)脂脫鈉、稀鉻酸蒸發(fā)濃縮。本項(xiàng)目設(shè)
計(jì)采用的處理工藝如圖1、圖2所示
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圖1 含鉻廢水吸附處理工藝流程圖
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圖2鉻酸回收處理工藝流程圖
3工程調(diào)試和運(yùn)行概況
3．1 吸附
含鉻廢水經(jīng)過(guò)過(guò)濾柱除去懸浮物后．自上而下直接進(jìn)入
吸附柱，廢水先進(jìn)入第1柱，再經(jīng)過(guò)串聯(lián)的第2柱，經(jīng)過(guò)充分
吸附后進(jìn)行排放：等第2柱吸附尾液六價(jià)鉻質(zhì)量濃度大于
0．ImgJL時(shí)，將第2柱與第3柱串聯(lián)，第1柱進(jìn)行解吸再生；
等第3柱吸附尾液六價(jià)鉻質(zhì)量濃度大于0．Img／L時(shí)．將第3
柱和再生完的第1柱串聯(lián)．第2柱進(jìn)行解吸再生：等第1柱
吸附尾液六價(jià)鉻質(zhì)量濃度大于0．1m磯時(shí)，將第1柱和再生
完的第2柱串聯(lián)，第3柱進(jìn)行解吸再生；如此2柱串聯(lián)循環(huán)
操作．充分保障了吸附處理后出水中Cr(VI)濃度小于0．2mg／
L，達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，也能使樹(shù)脂充分發(fā)揮交換能力，
達(dá)到最大吸附容量。在調(diào)試過(guò)期間，企業(yè)廢水水質(zhì)較穩(wěn)定，只
要控制好進(jìn)水流量．出水六價(jià)鉻質(zhì)量濃度均小于0．2mglL．吸
附運(yùn)行結(jié)果列于表l。
裹1吸附運(yùn)行結(jié)果
作者簡(jiǎn)介：董新，男，大專(zhuān)學(xué)歷，現(xiàn)就職于浙江瑞陽(yáng)環(huán)?？萍加邢薰?。
201ZNO．3．o
(下轉(zhuǎn)第59頁(yè))
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
等。厭氧處理包括上向流污泥床、厭氧固定化生物反應(yīng)器、混
合反應(yīng)器及厭氧穩(wěn)定塘。還有近年新推出的MVC蒸發(fā)技術(shù)、
亞表面超微氣泡浸沒(méi)式燃燒工藝、外置式膜生物反應(yīng)器、混
凝沉淀+高級(jí)氧化技術(shù)[3]。其處置方式主要是將其通過(guò)厭
氧一好氧生物處理、微電解、砂濾等深度處理后達(dá)標(biāo)排放或
者采用復(fù)合襯層或雙人工襯層等防滲材料鋪設(shè)的垃圾滲濾
液池收集后回噴爐內(nèi)燃燒。
4飛灰處置問(wèn)題
焚燒飛灰含有二嗯英及重金屬等有害物，根據(jù)《生活垃
圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GBl8485—2014)規(guī)定：“生活垃圾焚
燒飛灰應(yīng)按危險(xiǎn)廢物管理”。因此．飛灰必須單獨(dú)收集，不得
與生活垃圾、焚燒殘?jiān)然旌?，也不得與其他危險(xiǎn)廢物混合。
生活垃圾焚燒飛灰不得在產(chǎn)生地長(zhǎng)期儲(chǔ)存．不得進(jìn)行簡(jiǎn)易處
置，不得排放。采用密閉收集和輸送的方式輸送至飛灰儲(chǔ)倉(cāng)，
經(jīng)浸出毒性試驗(yàn)合格后送至填埋場(chǎng)填埋。生活垃圾焚燒飛灰
若進(jìn)入生活垃圾填埋場(chǎng)處置。需滿足GBl6889的要求．若進(jìn)
入水泥窯處置。需滿足GB30485的要求?。
基于中國(guó)城市垃圾焚燒飛灰的性質(zhì)和處理特性．焚燒飛
灰的處理與利用技術(shù)必須從資源化利用和環(huán)境影響兩方面
加以考慮，既要考慮焚燒飛灰資源化利用的可行性，在經(jīng)濟(jì)
成本與環(huán)境保護(hù)中找到最佳平衡點(diǎn)．又要使焚燒飛灰處理產(chǎn)
物的環(huán)境特性達(dá)到所限定的標(biāo)準(zhǔn)。就環(huán)境影響而言．不但必
須提高重金屬的有效固定．需要破壞或去除飛灰中的二嗯
英。
垃圾焚燒飛灰處理技術(shù)主要有5種：水泥固化一危廢填
埋場(chǎng)；飛灰螯合穩(wěn)定化一衛(wèi)生填埋；飛灰熔融處理技術(shù)：飛灰
燒結(jié)輕骨料處理技術(shù)：飛灰水泥窯共處置技術(shù)。
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5公眾參與問(wèn)題
應(yīng)該加強(qiáng)公眾參與和信息公開(kāi)在完善生活垃圾處理設(shè)
施建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和排放監(jiān)管體系的作用。在我國(guó)，有效的公眾參
與能促進(jìn)監(jiān)管體系真正發(fā)揮作用．而信息公開(kāi)又是公眾參與
最基本和最重要的方式。為此．政府和企業(yè)應(yīng)主動(dòng)公開(kāi)末端
處理設(shè)施的環(huán)評(píng)報(bào)告、可行性報(bào)告、環(huán)保驗(yàn)收?qǐng)?bào)告、運(yùn)行監(jiān)測(cè)
的數(shù)據(jù)、違法處罰情況等信息．尤其是垃圾填埋場(chǎng)滲濾液、垃
圾焚燒廠二嚼英等持久性有機(jī)污染物、垃圾焚燒廠飛灰處理
監(jiān)管報(bào)告等；應(yīng)鼓勵(lì)公眾獨(dú)立開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督的行為；并加強(qiáng)
對(duì)違法企業(yè)和政府監(jiān)管不力的懲罰力度。
6結(jié)語(yǔ)
生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目越來(lái)越成為解決生活垃圾環(huán)境
問(wèn)題的重要處置方式．在各地的應(yīng)用和建設(shè)也越來(lái)越多。同
時(shí)，由于這類(lèi)項(xiàng)目社會(huì)影響大，公眾關(guān)注高，因此對(duì)于生活垃
圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)中．要把握好選址合理
性、環(huán)境空氣污染、垃圾滲濾液處理、飛灰處置及公眾參與等
關(guān)鍵環(huán)節(jié)，不僅有利于解決項(xiàng)目規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行中可能會(huì)出
現(xiàn)的問(wèn)題，同時(shí)也著實(shí)為保護(hù)居民環(huán)境做出切實(shí)的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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治措施．能源與環(huán)境，2014，(04)
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理與技術(shù)，2001，(05)
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分析．污染防治技術(shù)。2010，(06)
(上接第51頁(yè))
3．2解吸再生電鍍槽中回用，實(shí)現(xiàn)了資源化利用。
離子交換樹(shù)脂使用一段時(shí)間后，吸附的離子接近飽和狀(3)該處理工藝既能有效地處理含鉻廢水．又能進(jìn)行資
態(tài)，就要進(jìn)行再生處理。本項(xiàng)目采用氫氧化鈉溶液對(duì)飽和陰源化回收。實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的雙贏．值得推廣。
樹(shù)脂進(jìn)行再生。再生后的樹(shù)脂可繼續(xù)使用。用6倍床體積的參考文獻(xiàn)
509／L的NaOH溶液進(jìn)行再生．對(duì)前4倍床體積的高濃度解1 Venkateswaran P，Palanivelu K．Studies on I'E℃OVery of hexavalent
吸液進(jìn)行收集。后2倍床體積解吸液的Na2Cr04濃度較低作chromium from
plating wastewater by supported liquid membrane us一
為下次再生液的補(bǔ)充液。收集得到的高濃度解吸液的Cr ingtri—n—butyl phosphater 8s carrier．Hydrometallurgy，2005，78(7)
(VI)質(zhì)量濃度平均在50r／L。
2 Venkateswarall P，附aIIiVelu K．Studies on recoVery of hexavalent
3．3 鉻酸回收
chro皿11m trom plating w船‘ewat8rbY 8upported liquld m8mb砌8 u8一
。。，警集得到的亭簍苧氅哩液壟Na簍哩“．必須蘭離于吝簍。i羅ng文tr謙i-≥裟y海l p．電ho鍍sp鉻hat廢er液as中ca鉻rri的er監(jiān)．Hy測(cè)dr及om其et處all理urg技y,術(shù)20研05究,7．萎2師
轉(zhuǎn)變?yōu)镠2Cr20，，才能被濃縮回收。脫鈉采用陽(yáng)離子交換樹(shù){-學(xué)41t’,2003。15(2)
～
脂，解吸液自上而下進(jìn)入脫鈉柱，合格液由高位槽通過(guò)流量4 Andre S E，ThoI，1as M J。Tholllas D B．Chromium i鯽topes and the fate
計(jì)從柱的底部進(jìn)入，Na2Cr04中的Na+和樹(shù)脂上的H+發(fā)生交of hexavalent chromiuminthe envimnment_Seience．2002．295(15)
換，生成的H2Cr207從底部流出后收集，得到的鉻酸液的Cr 5 Yeaim Sag，Tulin Kutsal．Detemfinafton of the biosorpdon heats of
(VI)質(zhì)量濃度平均在40dL。對(duì)鉻酸溶液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮得到heavy metal ions on zoogloea ramigera and rhizopus arrhizus．Bio一
高濃度的鉻酸液．按電鍍要求進(jìn)行凈化處理后重新補(bǔ)充到電chemical
engineering Journal，2000，(6)
鍍槽里。6 El-．-enany A E，Issa A．Cyanobaeteria∞a biosorbent of heavy metals
4 結(jié)論in””age”砒。。_E“”iro“”“tal Toxicology and Pharmacology,2000，
(1)實(shí)踐證明，研究開(kāi)發(fā)的離子交換法治理電鍍含鉻廢7 ijas M N。u吐mkh。h s．1(ili。盯lan s，Ⅱhan'et。1．Bi。。。rption ofck，
水的工藝，處理效果好、運(yùn)行穩(wěn)定，吸附處理后出水中Cr Pb：+and c。z+i。ns in industrial。∞te wat：。。Bacmui sp．chemi：j
(VI)濃度小于0．2mg／L，達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。。ngineerlng Journal。2002。(85)
(2)回收的鉻酸進(jìn)行濃縮和凈化處理后．可直接補(bǔ)加到
201ZN0．3．國(guó)萬(wàn)方數(shù)據(jù)

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