专利名称：一种铬鞣废水的资源化处理系统及其处理工艺的制作方法
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 :Γ15 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lmol/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%H2S04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。
图1是本发明实施例的系统结构框图2是本发明实施例中化学反应沉淀池的结构示意图；图3是本发明实施例中酸浸反应池的结构示意图。
具体实施例方式现结合附图和具体实施方式
对本发明进一步说明。参考图1、图2及图3，本发明的一种铬鞣废水的资源化处理系统，包括格栅过滤预沉装置1、化学反应沉淀池2、压滤机3、酸浸反应池4、过滤器5及集液仓6，所述格栅过滤预沉装置1输出口与化学反应沉淀池2进液口相连接，所述化学反应沉淀池2输出口经压滤机3与酸浸反应池4输入口相连接，所述酸浸反应池4输出口经过滤器5与集液仓6相连接。所述化学反应沉淀池2由PH监控调节装置21、第一搅拌装置22及反应釜23构成，该反应釜上设有进液口 231、投药口 232及输出口 233，其中进液口与格栅过滤预沉装置1输出口相连接，投药口 232用于投放混合药剂，而输出口则与压滤机3进口相连接。所述酸浸反应池4由第二搅拌装置41、加热装置42及反应器43构成，该加热装置42为双螺旋结构的恒温水套，反应器43上设有输入口 431、浸酸剂进液口 432及输出口 433，该输入口431与压滤机3的出口相连接，该浸酸剂进液口 432用于添加低浓度酸，输出口 433则与过滤器5相连接。所述格栅过滤预沉装置1采用重庆晨鸣水处理设备有限公司生产的型号为GF-500的链条回转式格栅；所述压滤机3采用江苏乾源环保科技有限公司生产的型号为XMYZB 12/1000的板框压滤机。结合本发明的铬鞣废水的资源化处理系统的处理工艺，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Na0H、Mg0和CaO的混合药剂进行化学反应，同时使用第一搅拌装置搅拌，先快速搅拌lmin，后慢搅30min，同时通过化学反应沉淀池上的pH监控调节装置监测并采用pH调节液为10mol/L的HCl调节化学反应沉淀池内混合液的pH值，使其pH值维持在8. 5 10. 5范围内，使废水中的Cr3+充分形成Cr (OH) 3沉淀下来，得到固液混合物，其中，碱性混合药剂中NaOH (g) =MgO (g) =CaO (g) =3. 5 :1 0. 5，含铬过滤液(L)混合药剂(g) =1 :3· 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%的H2SO4作为浸酸剂进行酸浸，开启第二搅拌装置进行搅拌，通过搅拌使得铬泥可更快速更充分的溶解，同时采用双螺旋结构的恒温水套加热，保持30°C恒温，接触搅拌时间60min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)=9 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。本发明的铬鞣废水的资源化处理系统中化学反应沉淀池中投入的混合药剂中Na0H、Mg0和CaO质量比的比例以2. 5 1 :0. 5 5. 5 :1:0. 5为佳；pH调节装置上的pH调节液为lOmol/lL HCl或lmol/L HCl任一种；酸浸反应池上设置的保温装置还可以是温控加热棒或加热圈等其它加热装置。而酸浸反应池中浸酸剂可以是浓度为3% 6%的低浓度酸，即所述步骤(4)中浓度为3% 6%的低浓度酸可以是3% 6%H2S04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。本发明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。
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尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
权利要求
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 :Γ15 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IOmol/L HCl 或 lmol/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Na0H、Mg0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%H2S04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。
全文摘要
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。
文档编号C02F103/24GK102381783SQ20111030211
公开日2012年3月21日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者李尧, 李建政, 李怀, 柯伟士, 陈青松 申请人:哈尔滨工业大学, 福建省百林环保技术有限公司