專利名稱：一種綜合處理電鍍污水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于污水處理工藝技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于降解電鍍污水中化學(xué)需氧量(COD)值的綜合處理電鍍污水的方法。
背景技術(shù)：
電鍍是對基體表面進(jìn)行裝飾、防護(hù)以及獲得某些特殊性能的一種表面工程技術(shù)。現(xiàn)代社會中，電鍍已經(jīng)成為機械、電子、儀器、儀表、輕工、航空航天、軍工等諸多行業(yè)和領(lǐng)域中提升產(chǎn)品質(zhì)量檔次不可缺少的重要手段之一。但是，電鍍行業(yè)的污染嚴(yán)重，其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量含鎳、鉻、氰化合物等有毒有害物質(zhì)的廢水，給環(huán)境帶來危害，電鍍廢水的排放，也造成了水資源及大量貴重金屬資源的流失。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，目前我國境內(nèi)的電鍍企業(yè)已達(dá)到2萬多家，其每年向環(huán)境排放的廢水多達(dá)4億噸，約占國內(nèi)廢水排放總量的10%，占工業(yè) 廢水排放總量的20%。雖然我國迄今已有約70% 80%的電鍍企業(yè)建立了污染控制系統(tǒng)，但其中的許多設(shè)施由于多方面原因尚未能正常運轉(zhuǎn)。電鍍生產(chǎn)過程中主要消耗鉻酸、氰化鈉、三酸(硫酸、硝酸、鹽酸)等化學(xué)藥劑，還消耗銅、鎳和鋅等有色金屬，而且資源利用率相對較低，有的僅為10%左右。電鍍廢水的排放一方面嚴(yán)重污染了日益脆弱的生態(tài)環(huán)境，另一方面造成資源的極大浪費。目前，國內(nèi)大多企業(yè)對電鍍廢水的治理多采用物理和化學(xué)的處理方法，如離子交換法、物理化學(xué)法等。這些方法雖然對處理廢水有明顯效果，但是也存在較多的弊端，如離子交換法再生時排出的酸堿和重金屬污染物成為二次污染，采用物理化學(xué)法處理電鍍廢水，因為添加各種化學(xué)藥劑和產(chǎn)生大量含重金屬離子的污泥，也造成了二次污染。在國外，目前最先進(jìn)的電鍍廢水處理技術(shù)是膜分離技術(shù)，該技術(shù)也是當(dāng)今公認(rèn)的最先進(jìn)的化工分離技術(shù)，主要被應(yīng)用于海水淡化領(lǐng)域，在電鍍領(lǐng)域國外業(yè)已取得很大成效。如日本、意大利和德國等國的大多數(shù)電鍍企業(yè)都是采用膜分離技術(shù)處理電鍍廢水并回收鎳、銅、三價鉻和水資源的。國內(nèi)的電鍍行業(yè)對膜分離技術(shù)是從2000年起開始探索應(yīng)用，由于電鍍污水的成分復(fù)雜，處理很難達(dá)標(biāo)，尤其化學(xué)需氧量(COD)難以降解，會對膜造成很大的損害，致使使用成本升高，故其在國內(nèi)的推廣應(yīng)用受到了限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題加以解決，提供一種工藝先進(jìn)合理、運行成本低、應(yīng)用效果好、可有效降低值COD的綜合處理電鍍污水的方法。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的而提供的綜合處理電鍍污水的方法包括以下步驟首先在電鍍后排出的含鉻電鍍廢水中加入酸液(硫酸溶液或鹽酸溶液)，調(diào)節(jié)pH至2 3，再加還原劑反應(yīng)15 25min，還原劑與酸調(diào)節(jié)水中六價鉻離子的質(zhì)量比例為3 5 1，還原六價鉻為三價鉻，在還原后的處理水內(nèi)加入堿液(氫氧化鈉溶液或氫氧化I丐溶液)調(diào)節(jié)pH至8 9，之后再分別向堿調(diào)節(jié)水液中加入絮凝劑和助凝劑，使其混凝沉淀，3%絮凝劑溶液、O. 3%助凝劑溶液與堿調(diào)節(jié)水液的質(zhì)量比例分別為I : (7 12) X IO3和I : (16 35) X IO3,氣浮后，向混凝沉淀液內(nèi)加入光催化劑，光催化劑與混凝沉淀液的質(zhì)量比例為I : 4800 12000，在375nm光照下，按300L/h的速率鼓入空氣，反應(yīng)20 40min，再經(jīng)過超濾，將含光催化劑的濃水與經(jīng)光催化處理過的水分開，含光催化劑的濃水返回上一步驟重復(fù)使用，經(jīng)光催化處理過的水再經(jīng)過反滲透膜過濾，回用(至電鍍配液或漂洗槽)。在上述工藝步驟中，所說的酸液為2. 8%的硫酸溶液或4. 1%的鹽酸溶液，所說的還原劑為焦亞硫酸鈉或亞硫酸鈉，所說的堿液為5%的氫氧化鈉溶液或3%的氫氧化I丐溶液,所說的絮凝劑為3%的PAC(聚合氯化鋁)溶液，所說的助凝劑為O. 3%的PAM(聚丙烯酰胺)溶液，所說的光催化劑為 二氧化鈦(TiO2)、氧化鋅(ZnO)或氧化鎢(WO3)。本發(fā)明針對電鍍污水的特性，采用非生物降解新工藝，即通過一種將化學(xué)法、物理法、光催化法以及膜法等方法有機結(jié)合的綜合工藝對電鍍污水進(jìn)行處理，其中光催化法和物理法的有機結(jié)合可有效的降解電鍍污水中COD (可使COD的去除率提高到80% 90%)，解決了以往電鍍污水中COD去除較難的問題，同時二氧化鈦光催化劑可重復(fù)使用，降低了使用成本，同時由于整個除污過程屬于閉路循環(huán)，再通過膜法的引入可大大提高水質(zhì)，使處理后水質(zhì)達(dá)到電鍍清洗及配液使用的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，整個過程無排出水，降低了污染，提高了電鍍廢水的資源化利用率(廢水的資源化利用率達(dá)到80%以上)。


附圖為本發(fā)明一個實施例的工藝流程圖。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于下述的實施例。實施例I取IOOkg含鉻水樣([Cr6+] =30mg/L),加2. 8%硫酸溶液調(diào)節(jié)pH至2 3,加焦亞硫酸鈉12g反應(yīng)20min，加5%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至8 9，加3%的絮凝劑PAC (聚合氯化鋁)溶液IOg和O. 3%的助凝劑PAM (聚丙烯酰胺)溶液4g，混凝沉淀，氣浮，在375nm光照下加入光催化劑二氧化鈦15g，鼓入空氣，反應(yīng)O. 5h，經(jīng)過超濾，進(jìn)入反滲透膜過濾，取處理后的水進(jìn)行檢測。經(jīng)過沉淀氣浮后，檢測COD值為113，經(jīng)光催化反應(yīng)和反滲透過濾后，COD值降為46，處理結(jié)束后Cr6+未檢出。實施例2取IOOkg含鉻水樣([Cr6+] =40mg/L),加2. 8%硫酸溶液調(diào)節(jié)pH至2 3,加亞硫酸鈉16g反應(yīng)20min后，加5%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至8 9，加3%的絮凝劑PAC (聚合氯化鋁)溶液Hg和O. 3%的助凝劑PAM (聚丙烯酰胺)溶液6g，混凝沉淀，氣浮，在375nm光照下加入光催化劑二氧化鈦18g，鼓入空氣，反應(yīng)O. 5h，經(jīng)過超濾，進(jìn)入反滲透膜過濾，取處理后的水進(jìn)行檢測。經(jīng)過沉淀氣浮后，檢測COD值為125，經(jīng)光催化反應(yīng)和反滲透過濾后，COD值降為50，處理結(jié)束后Cr6+未檢出。
實施例3取IOOkg含鉻水樣([Cr6+] =20mg/L),加2. 8%硫酸溶液調(diào)節(jié)pH至2 3,加亞硫酸鈉8g反應(yīng)20min，加5%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至8 9，加3%的絮凝劑PAC (聚合氯化鋁)溶液8. 5g和O. 3%的助凝劑PAM (聚丙烯酰胺)溶液3g，混凝沉淀，氣浮，在375nm光照下加入光催化劑二氧化鈦12g，鼓入空氣，反應(yīng)O. 5h，經(jīng)過超濾，進(jìn)入反滲透膜過濾，取處理后的 水進(jìn)行檢測。經(jīng)過沉淀氣浮后，檢測COD值為108，經(jīng)光催化反應(yīng)和反滲透過濾后，COD值降為38，處理結(jié)束后Cr6+未檢出。
權(quán)利要求
1.一種綜合處理電鍍污水的方法，其特征在于包括以下步驟在電鍍后排出的含鉻電鍍廢水中加入酸液，調(diào)節(jié)pH至2 3，再加還原劑反應(yīng)15 25min，還原劑與酸調(diào)節(jié)水中六價鉻離子的質(zhì)量比例為3 5 I,還原六價鉻為三價鉻,在還原后的處理水內(nèi)加入堿液調(diào)節(jié)pH至8 9，之后再分別向堿調(diào)節(jié)水液中加入絮凝劑和助凝劑，使其混凝沉淀，3%絮凝劑溶液、O. 3%助凝劑溶液與堿調(diào)節(jié)水液的質(zhì)量比例分別為I : (7 12) X IO3和I : (16 35) X 103，氣浮后，向混凝沉淀液內(nèi)加入光催化劑，光催化劑與混凝沉淀液的質(zhì)量比例為I 4800 12000，在375nm光照下，按300L/h的速率鼓入空氣，反應(yīng)20 40min，再經(jīng)過超濾，將含光催化劑的濃水與經(jīng)光催化處理過的水分開，含光催化劑的濃水返回上一步驟重復(fù)使用，經(jīng)光催化處理過的水再經(jīng)過反滲透膜過濾，回用。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所說的綜合處理電鍍污水的方法，其特征在于所說的酸液為2.8%的硫酸溶液或4. 1%的鹽酸溶液,所說的還原劑為焦亞硫酸鈉或亞硫酸鈉，所說的堿液為5%的氫氧化鈉溶液或3%的氫氧化鈣溶液，所說的絮凝劑為3%的PAC溶液，所說的助凝劑為O. 3的PAM溶液,所說的光催化劑為二氧化鈦、氧化鋅或氧化鎢。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種綜合處理電鍍污水的方法，其步驟包括在電鍍后排出的含鉻電鍍廢水中加酸調(diào)節(jié)pH至2～3，加還原劑反應(yīng)將六價鉻為三價鉻，在還原后的水液內(nèi)加堿調(diào)節(jié)pH至8～9，之后再分別加入絮凝劑和助凝劑，使其混凝沉淀，氣浮后，進(jìn)行光催化反應(yīng)，使水液過超濾膜，將含光催化劑的濃水與經(jīng)光催化處理的水分開，含光催化劑的濃水返回上一步驟重復(fù)使用,經(jīng)光催化處理過的水再經(jīng)過反滲透膜過濾，最后回用至電鍍配液或漂洗槽。本發(fā)明針對電鍍污水的特性，通過將化學(xué)法、物理法、光催化法以及膜法等方法有機結(jié)合的綜合工藝對電鍍污水進(jìn)行處理，具有工藝先進(jìn)合理、運行成本低、應(yīng)用效果好、可有效降低值COD等優(yōu)點。
文檔編號C02F1/56GK102849881SQ20121037105
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者皇甫惠君, 王燕, 王軍, 黨璐, 邱利平 申請人:陜西省石油化工研究設(shè)計院