专利名称：含铬废液处置回收工艺及其处置回收装置的制作方法
技术领域：
本发明属于工业污水处理技术领域，具体涉及一种含铬(VI)废液处置回收工艺及其处置回收装置。
背景技术：
在冷轧板钝化、化学电镀、鞣革等行业都需要用到铬(VI)，会产生大量含铬(VI)废液。铬(VI)是高毒性元素之一，直接排放会对环境造成严重污染，人体接触或摄入会造成皮肤溃烂、呼吸道炎症、贫血、神经炎等严重伤害，它还是已知的致癌物质之一。
目前，含铬(VI)废液的无害化处理主要是化学还原、沉淀后封存填埋。如果将处理后含铬(III)的废渣进行排放或填埋，从长远来看，对环境还会造成污染。目前我国还存在大量中小型电镀、制革企业。对于一些中小型电镀、制革企业来说，由于规模小，产生的含铬废液量相对较少，为此建设污水处理设备相对投资较大，运行管理成本较高，企业的治污负担较重。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含铬废液处置回收工艺及其处置回收装置，该工艺可对含铬废液处置回收。为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是含铬废液处置回收工艺，其特征在于它包括如下步骤I)以三烷基叔胺(三烷基叔胺的商品代号为N235)为萃取剂以煤油为溶剂，在萃取剂回收储罐5中配制成含萃取剂30Wt%的N235-煤油溶液，备用；2)将浓硫酸或10wt%浓度以上的废硫酸在配酸罐9中配制成硫酸含量10wt%的稀硫fe;然后栗到闻位Itfete 8,备用；3)将工业氢氧化钠或氢氧化钾置于配碱罐11中加水溶解，配制成浓度为IOwt %的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液；然后泵到高位贮碱罐10,备用；4)通过外接含铬废液管口与现场含铬废液储罐I对接，将含铬废液含铬(VI)废液泵入含铬废液储罐I内； 5)将含铬废液储罐I中的含铬废液放入调碱罐2中，加高位贮碱罐10中的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液调整PH值到7. 5 8. O ;通过混合均匀后泵入板框压滤机3过滤；滤液放入调酸罐4 ；6)将高位贮酸罐8中的IOwt %的稀硫酸输入到调酸罐4中，调酸罐4中的滤液调PH值到I. 5 2. 0，然后泵入萃取槽6萃取，流量通过流量计控制；7)萃取剂为步骤I)中的含萃取剂30wt%的N235-煤油溶液，萃取中，A/0相流速比=15 1(即含铬废液被浓缩15倍)，“A相”表示水相，“O相”表示有机相，在萃余液出口处设取样口，按GB7467-1987的分析方法，用分光光度计进行在线取样分析，达标排放，不达标打回循环，并调整A/0相流速比为10 I ；
8)萃取后的含铬有机相进行反萃取(有机相进入由PVC材质制作的多级混合-澄清箱式萃取槽中)；反萃液为高位忙碱罐10中的IOwt%的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液；0/A相流速比=5 I ;0相为含铬萃取剂，A相为IOwt %的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，反卒后的含络浓缩液(A相)放入浓缩液储iiS 7中储存(用于后加工)9)反萃后的O相进行再生反萃后的O相进入由PVC材质制作的多级混合-澄清箱式萃取槽中，再生剂为高位贮酸罐8中的10wt%的稀硫酸；再生后的萃取剂放回萃取剂回收储罐5中循环使用，再生后的废酸放入配酸罐9循环使用。所述萃取槽6为由PVC材质制作的多级混合-澄清箱式萃取槽(如三级混合-澄清箱式萃取槽、四级混合-澄清箱式萃取槽或五级混合-澄清箱式萃取槽)。实现上述方法的含铬废液处置回收装置，其特征在于它包括含铬废液储罐I、调碱罐2、板框压滤机3、调酸罐4、萃取剂回收储罐5、萃取槽6、浓缩液储罐7、高位贮酸罐8、配酸罐9、高位贮碱罐10、配碱罐11 ;配碱罐11上设有加碱口，配碱罐11由第一管道12与高位贮碱罐10的输入口相连通，第一管道12上设有第一泵13、第一止回阀14 ;高位贮碱罐10的溢流口由第二管道15与配碱罐11相连通，高位贮碱罐10的输出口由第三管道16与萃取槽6相连通，第三管道16上设有转子流量计17和控制阀门；第四管道18 —端与调碱罐2相连通，第四管道18 —端与第三管道16或高位贮碱罐10相连通，第四管道18上设有控制阀门；配酸罐9上设有加酸口，配酸罐9由第五管道19与高位贮酸罐8相连通，第五管道19上设有第二泵20、第二止回阀21 ;高位贮酸罐8的溢流口由第六管道22与配酸罐9相连通，高位贮酸罐8的输出口由第七管道23与萃取槽6相连通，第七管道23上设有转子流量计和控制阀门；第八管道24 —端与调酸罐4相连通，第八管道24另一端与第七管道23或高位贮酸罐8相连通，第八管道24上设有控制阀门；含铬废液储罐I上设有溢流口 25和含铬废液输入管26 (接外部来的含铬废液)，含铬废液储罐I由第九管道27与调碱罐2相连通，第九管道27上设有控制阀门；调碱罐2由第十管道28与板框压滤机3的输入端相连通，第十管道28上设有第三泵29、第三止回阀30 ;板框压滤机3的输出端由第十一管道31与调酸罐4相连通，第十一管道31上设有控制阀门；调酸罐4由第十二管道32与萃取槽6相连通，第十二管道32上设有第四泵33、第四止回阀34、转子流量计；萃取槽6上设有排放口和取样口 ；萃取槽6的浓缩液出口由第十三管道35与浓缩液储罐7相连通，浓缩液储罐7上设有排气口和浓缩液排除管；萃取槽6的萃取剂回收口由第十四管道36与萃取剂回收储罐5相连通，萃取剂回收储罐5由第十五管道37与萃取槽6相连通，第十五管道37上设有第五泵38、第五止回阀39、转子流量计。所述铬废液储罐I、调碱罐2、板框压滤机3、调酸罐4、萃取剂回收储罐5、萃取槽
6、浓缩液储罐7、高位贮酸罐8、配酸罐9、高位贮碱罐10和配碱罐11设置在可移动的集装箱40内。本发明的工艺是将有机胺(三烷基叔胺)在溶剂中稀释到后作为萃取剂，将经过预处理的含铬废液调整到适当的酸度，在多级混合-澄清箱式萃取槽中进行逆流萃取。铬(VI)被萃取到有机相(O相)中，萃余液(水相，A相)中铬(VI)含量达到国家废水排放标准O. 2mg/L(GB21900-2008排放限量要求)后排放。检测方法按GB7467-1987的分析方法进行六价铬的检测。通过调整 A/Ο相的相比，即A相的流量大于O相的流量，使铬(VI)在萃取的过程中被富集在有机相中。富集倍数可达10倍以上。将富集了铬(VI)的有机相与碱液在多级混合-澄清箱式萃取槽中进行逆流反萃取，将有机相中的铬反萃到水相。通过调整A/0相的相比，即O相得流量大于A相的流量，使铬(VI)在反萃取的过程中在水相中进一步被富集，富集倍数可达5倍以上。得到铬(VI)含量在10wt%以上的浓缩液，用于生产各种含铬(VI)产品。萃取剂经过再生后循环使用。选择一种可以用普通运输工具移动运输的箱体，该箱体具有适当的长度、宽度和高度，能够将本发明工艺所需的设备、检测仪器和辅助装备安装在箱体内，并且操作方便、布局合理。该箱体在适当的位置留有外接系统，可以方便的与现场设备对接。利用铬(VI)在有机胺中分配比高的特性，通过逆流萃取，将铬(VI)富集到有机相中，再通过反萃取对铬进行回收利用的工艺。将该工艺构成的回收系统集成到一个可移动的箱式载体中，通过运输工具实现灵活方便的移动到不同处理现场进行收集处置的目的。本发明的可移动式的集成含铬污水处理回收装置。让那些不具备含铬污水处理能力的企业，只需将污水集中收集，定期将该装置用汽车等运输工具运送到企业进行现场收集处置。既解决了这些企业的污染治理问题，又降低了污染治理的费用，还通过铬的回收利用，实现了资源的循环利用。本发明有以下特点I、该工艺可对含铬废液处置回收。2、对于中小电镀、制革企业来说既解决了污染物达标排放的环保问题，又节省了废液处置的设备和运行费用，既降低了生产成本又实现了清洁生产。具有明显的经济社会效益。3、该发明将萃取分离技术运用到浓缩工艺中，大幅度降低了铬(VI)的回收利用成本，使铬的回收利用在经济上成为可行，实现了资源的循环利用。4、将含铬废液回收工艺的全部设备、分析设备和辅助设备全部集成到一个可移动的箱体中。通过普通运输工具可以灵活、方便的将整个装置移动到需要进行含铬废液处置的现场。
图I是本发明的工艺流程图。图2是本发明含铬废液处置回收装置的结构示意图。图3是本发明含铬废液处置回收装置在集装箱内的俯视图。图4是图3中沿A-A线的剖视图。图5是图3中沿B-B线的剖视图。图6是图3中沿C-C线的剖视图。图中1_含铬废液储罐，2-调碱罐，3-板框压滤机(或称板框过滤机)，4-调酸罐，5-萃取剂回收储罐，6-萃取槽，7-浓缩液储罐，8-高位贮酸罐，9-配酸罐，10-高位贮碱罐，11-配碱罐，12-第一管道,13-第一泵，14-第一止回阀，15-第二管道,16-第三管道，17-转子流量计，18-第四管道，19-第五管道，20-第二泵，21-第二止回阀，22-第六管道，23-第七管道，24-第八管道，25-溢流口，26-含铬废液输入管，27-第九管道，28-第十管道，29-第三泵，30-第三止回阀，31-第十一管道，32-第十二管道，33-第四泵，34-第四止回阀，35-第十三管道，36-第十四管道，37-第十五管道，38-第五泵，39-第五止回阀，40-集装箱，41-高位水箱，42-实验台(或称化验台)。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。实施例I :如图I所示，含铬废液处置回收工艺，它包括如下步骤I)以三烷基叔胺(N235)为萃取剂以煤油为溶剂，在萃取剂回收储罐5中配制成含萃取剂30Wt%的N235-煤油溶液，备用；2)将浓硫酸或10wt%浓度以上的废硫酸在配酸罐9中配制成硫酸含量10wt%的稀硫fe;然后栗到闻位Itfete 8,备用；3)将工业氢氧化钠或氢氧化钾置于配碱罐11中加水溶解，配制成浓度为10wt%的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液；然后泵到高位贮碱罐10,备用；4)通过外接含铬废液管口与现场含铬废液储罐I对接，将含铬废液含铬(VI)废液泵入含铬废液储罐I内；5)将含铬废液储罐I中的含铬废液放入调碱罐2中，加高位贮碱罐10中的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液调整PH值到7. 5 8. O ;通过混合均匀后泵入板框压滤机3过滤；滤液放入调酸罐4 ；6)将高位贮酸罐8中的IOwt %的稀硫酸输入到调酸罐4中，调酸罐4中的滤液调PH值到I. 5 2. 0，然后泵入萃取槽6萃取，流量通过流量计控制；7)萃取剂为步骤I)中的含萃取剂30wt%的N235-煤油溶液，萃取中，A/0相流速比=15 1(即含铬废液被浓缩15倍)，“A相”表示水相，“O相”表示有机相，在萃余液出口处设取样口，按GB7467-1987的分析方法，用分光光度计进行在线取样分析，达标排放，不达标打回循环，并调整A/0相流速比为10 I ；8)萃取后的有机相进行反萃取(有机相进入由PVC材质制作的多级混合-澄清箱式萃取槽中)；反萃液为高位忙碱罐10中的IOwt%的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液；0/A相流速比=5 I ;A相为含铬浓缩液，O相为IOwt %的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，反卒后的含络浓缩液(A相)放入浓缩液储iil 7中储存(用于后加工)；9)反萃后的O相进行再生反萃后的O相进入由PVC材质制作的多级混合-澄清箱式萃取槽中，再生剂为高位贮酸罐8中的10wt%的稀硫酸；再生后的萃取剂放回萃取剂回收储罐5中循环使用，再生后的废酸放入配酸罐9循环使用。所述萃取槽6为由PVC材质制作的多级混合-澄清箱式萃取槽(如三级混合-澄清箱式萃取槽、四级混合-澄清箱式萃取槽或五级混合-澄清箱式萃取槽)。实现上述方法的含铬废液处置回收装置，它包括含铬废液储罐I、调碱罐2、板框压滤机3、调酸罐4、萃取剂回收储罐5、萃取槽6、浓缩液储罐7、高位贮酸罐8、配酸罐9、高位贮碱罐10、配碱罐11 ;配碱罐11上设有加碱口，配碱罐11由第一管道12与高位贮碱罐10的输入口相连通，第一管道12上设有第一泵13、第一止回阀14 ;高位贮碱罐10的溢流口由第二管道15与配碱罐11相连通，高位贮碱罐10的输出口由第三管道16与萃取槽6相连通，第三管道16上设有转子流量计17和控制阀门；第四管道18 —端与调碱罐2相连通，第四管道18 —端与第三管道16或高位贮碱罐10相连通，第四管道18上设有控制阀门；配酸罐9上设有加酸口，配酸罐9由第五管道19与高位贮酸罐8相连通，第五管道19上设有第二泵20、第二止回阀21 ;高位贮酸罐8的溢流口由第六管道22与配酸罐9相连通，高位贮酸罐8的输出口由第七管道23与萃取槽6相连通，第七管道23上设有转子流量计和控制阀门；第八管道24 —端与调酸罐4相连通，第八管道24另一端与第七管道23或高位贮酸罐8相连通，第八管道24上设有控制阀门；含铬废液储罐I上设有溢流口 25和含铬废液输入管26 (接外部来的含铬废液)，含铬废液储罐I由第九管道27与调碱罐2相连通，第九管道27上设有控制阀门；调碱罐2由第十管道28与板框压滤机3的输入端相连通，第十管道28上设有第三泵29、第三止回阀30 ;板框压滤机3的输出端由第十一管道31与调酸罐4相连通，第十一管道31上设有控制阀门；调酸罐4由第十二管道32与萃取槽6相连通，第十二管道32上设有第四泵33、第四止回阀34、转子流量计；萃取槽6上设有排放口和取样口 ；萃取槽6的浓缩液出口由第十三管道35与浓缩液储罐7相连通，浓缩液储罐7上设有排气口和浓缩液排除管；萃取槽6的萃取剂回收口由第十四管道36与萃取剂回收储罐5相连通，萃取剂回收储罐5由第十五管道37与萃取槽
6相连通，第十五管道37上设有第五泵38、第五止回阀39、转子流量计。所述铬废液储罐I、调碱罐2、板框压滤机3、调酸罐4、萃取剂回收储罐5、萃取槽
6、浓缩液储罐7、高位贮酸罐8、配酸罐9、高位贮碱罐10和配碱罐11设置在可移动的集装箱内。将本发明所涉及的全部设备、分析仪器、辅助装置集成安装在长5897mm，宽2348mm,高2385mm经过改造的20英尺集装箱内，设备及其他装置按工艺要求和流程进行合理布局，并牢固固定在箱体上。箱体上预留含铬废液进口和净化后的废水排放口。以便于现场对接。自备发电机并预留电源接口。该装置在武钢冷轧含铬废液水站进行过试应用。含铬废液浓度为I 3g/L。酸度为PH = 5 6。废液中含有少量Fe3+。按上述工艺连续运行一周，废水排放口检测铬(VI)含量均小于O. 2mg/Lo
权利要求
1.含铬废液处置回收工艺，其特征在于它包括如下步骤 1)以三烷基叔胺为萃取剂，以煤油为溶剂，在萃取剂回收储罐(5)中配制成含萃取剂30Wt%的N235-煤油溶液，备用； 2)将浓硫酸或10wt%浓度以上的废硫酸在配酸罐(9)中配制成硫酸含量10wt%的稀硫酸；然后泵到高位贮酸罐(8)，备用； 3)将氢氧化钠或氢氧化钾置于配碱罐(11)中加水溶解，配制成浓度为IOwt%的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液；然后泵到高位忙碱罐(10),备用； 4)通过外接含铬废液管口与现场含铬废液储罐(I)对接，将含铬废液泵入含铬废液储罐⑴内； 5)将含铬废液储罐(I)中的含铬废液放入调碱罐(2)中，加高位贮碱罐(10)中的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液调整PH值到7. 5 8. O ;通过混合均匀后泵入板框压滤机(3)过滤；滤液放入调酸罐(4)； 6)将高位贮酸罐⑶中的IOwt%的稀硫酸输入到调酸罐⑷中，调酸罐⑷中的滤液调PH值到I. 5 2. 0，然后泵入萃取槽(6)萃取，流量通过流量计控制； 7)萃取剂为步骤I)中的含萃取剂30wt%的N235-煤油溶液，萃取中，A/Ο相流速比=15 1，“A相”表示水相，“O相”表示有机相，在萃余液出口处设取样口，按GB7467-1987的分析方法，用分光光度计进行在线取样分析，达标排放，不达标打回循环，并调整A/Ο相流速比为10 I ； 8)萃取后的有机相进行反萃取；反萃液为高位忙碱罐(10)中的10wt%的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液；0/A相流速比=5 I ;A相为含铬浓缩液，O相为10wt%的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，反萃后的含铬浓缩液放入浓缩液储罐(7)中储存； 9)反卒后的O相进彳丁再生,再生剂为闻位(8)中的10wt%的稀硫酸；再生后的萃取剂放回萃取剂回收储罐(5)中循环使用，再生后的废酸放入配酸罐(9)循环使用。
2.根据权利要求I所述的含铬废液处置回收工艺，其特征在于，所述萃取槽(6)为由PVC材质制作的多级混合-澄清箱式萃取槽。
3.根据权利要求2所述的含铬废液处置回收工艺，其特征在于，多级混合-澄清箱式萃取槽为三级混合-澄清箱式萃取槽、四级混合-澄清箱式萃取槽或五级混合-澄清箱式萃取槽。
4.一种实现权利要求I所述方法的含铬废液处置回收装置，其特征在于它包括含铬废液储罐(I)、调碱罐(2)、板框压滤机(3)、调酸罐(4)、萃取剂回收储罐(5)、萃取槽￠)、浓缩液储罐(7)、高位贮酸罐(8)、配酸罐(9)、高位贮碱罐(10)、配碱罐(11);配碱罐(11)上设有加碱口，配碱罐(11)由第一管道(12)与高位贮碱罐(10)的输入口相连通，第一管道(12)上设有第一泵(13)、第一止回阀(14);高位贮碱罐(10)的溢流口由第二管道(15)与配碱罐(11)相连通，高位贮碱罐(10)的输出口由第三管道(16)与萃取槽(6)相连通，第三管道(16)上设有转子流量计(17)和控制阀门；第四管道(18) —端与调碱罐(2)相连通，第四管道(18) —端与第三管道(16)或高位忙碱罐(10)相连通,第四管道(18)上设有控制阀门； 配酸罐(9)上设有加酸口，配酸罐(9)由第五管道(19)与高位贮酸罐⑶相连通，第五管道(19)上设有第二泵(20)、第二止回阀(21);高位贮酸罐(8)的溢流口由第六管道(22)与配酸罐(9)相连通，高位贮酸罐(8)的输出口由第七管道(23)与萃取槽(6)相连通，第七管道(23)上设有转子流量计和控制阀门；第八管道(24) —端与调酸罐(4)相连通，第八管道(24)另一端与第七管道(23)或高位贮酸罐(8)相连通，第八管道(24)上设有控制阀门； 含铬废液储罐(I)上设有溢流口(25)和含铬废液输入管(26)，含铬废液储罐(I)由第九管道(27)与调碱 罐(2)相连通，第九管道(27)上设有控制阀门；调碱罐(2)由第十管道(28)与板框压滤机(3)的输入端相连通，第十管道(28)上设有第三泵(29)、第三止回阀(30);板框压滤机(3)的输出端由第十一管道(31)与调酸罐(4)相连通，第十一管道(31)上设有控制阀门；调酸罐(4由)第十二管道(32)与萃取槽(6)相连通，第十二管道(32)上设有第四泵(33)、第四止回阀(34)、转子流量计； 萃取槽(6)上设有排放口和取样口 ；萃取槽(6)的浓缩液出口由第十三管道(35)与浓缩液储罐(7)相连通，浓缩液储罐(7)上设有排气口和浓缩液排除管；萃取槽(6)的萃取剂回收口由第十四管道(36)与萃取剂回收储罐(5)相连通，萃取剂回收储罐(5)由第十五管道(37)与萃取槽(6)相连通，第十五管道(37)上设有第五泵(38)、第五止回阀(39)、转子流量计。
5.根据权利要求4所述的含铬废液处置回收装置，其特征在于，所述铬废液储罐(I)、调碱罐(2)、板框压滤机(3)、调酸罐(4)、萃取剂回收储罐(5)、萃取槽￠)、浓缩液储罐(7)、高位贮酸罐(8)、配酸罐(9)、高位贮碱罐(10)和配碱罐(11)设置在可移动的集装箱内。
全文摘要
本发明属于工业污水处理技术领域。本发明的工艺是将有机胺(三烷基叔胺)在溶剂中稀释到后作为萃取剂，将经过预处理的含铬废液调整到适当的酸度，在多级混合-澄清箱式萃取槽中进行逆流萃取；铬(VI)被萃取到有机相(O相)中，萃余液(水相，A相)中铬(VI)含量达到国家废水排放标准0.2mg/L(GB21900-2008排放限量要求)后排放；通过调整A/O相的相比，即A相的流量大于O相的流量，使铬(VI)在萃取的过程中被富集在有机相中；富集倍数可达10倍以上。该工艺可对含铬废液处置回收。对于中小电镀、制革企业来说既解决了污染物达标排放的环保问题，又节省了废液处置的设备和运行费用，既降低了生产成本又实现了清洁生产。
文档编号C02F9/04GK102616955SQ20121007629
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月21日 优先权日2012年3月21日
发明者吴明, 周勇, 宋乐山, 张译 申请人:武汉巍川环保科技有限责任公司