专利名称：一种铬泥酸浸水的深度回用系统及工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及含铬污泥的处理方法，特别涉及一种铬泥酸浸水的深度回用系统及工艺。
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。而目前国内应用较多的是碱沉淀法，产生大量的含铬污泥。含铬污泥的合理处理处置一直是当前较难解决的问题，含铬污泥的处理方法有焙烧法(公开号CN1940097、CN1696064)、酸浸法(公开号CN102363820A、CN101041500)、生物淋滤法(公开号CN101830616A、CN102424509A)等。目前应用最广泛的处理方法是酸浸法，尤其是低浓度酸浸法(公开号CN102381783A)，然而，无论采用哪种回用技术，产生的铬泥酸浸水回用后效果都不是很理想，经过课题组的深入分析，我们得知铬泥酸浸水中的有机成分和盐度杂质是制约铬鞣性能的关键因素。因此迫切需要开发一种有效改善回用效果、高效低耗的处理方法，并实现铬的回收和资源化。
发明内容
因此，针对上述的问题，本发明提出一种有效改善回用效果、高效低耗的铬泥酸浸水的深度回用系统及工艺。为解决此技术问题，本发明采取以下方案一种铬泥酸浸水的深度回用系统，包括压滤机、化学反应净化池、离子交换处理系统、集液池、混凝沉淀池、储泥池和排放口，所述压滤机输出口与化学反应净化池输入口相连接，所述化学反应净化池输出口与离子交换处理系统输入口相连接，所述离子交换处理系统输出口与集液池和混凝沉淀池相连接，所述混凝沉淀池输出口与储泥池及排放口相连接，所述化学反应净化池和混凝沉淀池上设有PH监控调节装置，所述离子交换处理系统上设有洗脱装置。进一步的，所述化学反应净化池上还设有搅拌装置。进一步的，所述混凝沉淀池上还设有搅拌装置。进一步的，所述洗脱装置可以是顺流冲洗或逆流冲洗的任一种。一种铬泥酸浸水的深度回用处理工艺，包括如下步骤，
(1)、对铬泥酸浸水通过压滤机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净化池，再向化学反应净化池投加氧化剂进行化学反应，以PH监控调节装置调节化学反应净化池内混合液的pH值使其维持在、2-4范围内，混合液颜色呈绿色，其中氧化剂(v/v) =2. 59T7. 5% ；
(3)、将上一步骤得到的混合液经过稀释后以流速5-15ml/min通过IRN77树脂为载体的离子交换处理系统，以流速5-15ml/min进行洗脱处理，得到离子交换处理系统出水和吸附饱和柱，其中洗脱剂浓度范围在5-15% (v/v)之间，洗脱剂体积(L) IRN77树脂量(g)=5:8 5: 4，混合液体积(L) :IRN77树脂量(g) =1:2 3:4 ;
(4)、将上一步骤得到的离子交换处理系统出水通入混凝沉淀池，采用碱性混合试剂进行混凝反应，同时采用搅拌措施使其充分反应，得到金属铬泥进行酸浸处理，其中离子交换处理系统出水(L)碱性混合试剂(g)=i ri 6 ； (5)、将步骤(3)得到的吸附饱和柱进行洗脱，得到洗脱液，存入集液池。进一步的，所述pH监控调节装置内的pH调节液为lmol/L NaOH或lmol/L HCL任一种。进一步的，所述步骤(2)中氧化剂可以是2. 5% 3. 5% NaCLO或3. 5% 7. 5% H2O2中的任一种。进一步的，所述步骤(3)中洗脱剂可以是5% 15% H2SO4或二元混合酸(2. 5%
7.5%) H2SO4+ (2. 5% 7. 5%) HCl 中的任一种。进一步的，所述步骤(4)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。通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是通过对铬泥酸浸水中投加氧化剂，使铬泥酸浸废水中的有机物得到一定程度的去除同时不改变Cr3+的价态，再通过对三价铬有较高吸附能力的离子交换处理系统使三价铬得到有效的吸附，离子交换处理系统出水通过碱性混合试剂进行混凝沉淀处理，保证出水铬含量低于I. 5mg/l，少许铬泥返回酸浸工段，对饱和吸附住进行顺流或逆流洗脱，得到纯度高的铬鞣液，实现了铬泥酸浸水的深度高效回用，大大降低了制皮成本。
图I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净化池的结构示意 图3是本发明实施例中离子交换处理系统的结构示意 图4是本发明实施例中混凝沉淀池的结构示意图。
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I、图2、图3及图4，本发明的一种铬泥酸浸水的深度回用系统，包括压滤机
I、化学反应净化池2、离子交换处理系统3、集液池4、混凝沉淀池5、储泥池6和排放口 7，所述压滤机I输出口与化学反应净化池2进液口相连接，所述化学反应净化池2输出口与离子交换处理系统3输入口相连接，所述离子交换处理系统3输出口与集液池4和混凝沉淀池5输入口相连接，所述混凝沉淀池5输出口与储泥池6及排放口 7相连接。所述化学反应净化池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23上设有进液口 231、投药口 232及输出口 233，其中进液口 231与压滤机I输出口相连接，投药口232用于投放氧化剂，而输出口 233则与离子交换处理系统3进口相连接。离子交换处理系统3由填料31及柱体32构成，该柱体上设有进液口 321、进药口 322及输出口 323，其中，进药口 322用于投放洗脱剂，而输出口 323则与集液池4及混凝沉淀池5进口相连。所述混凝沉淀池5由PH监控调节装置51、第二搅拌装置52及反应器53构成，反应器53上设有输入口 531、进药口 532及输出口 533，该输入口 531与离子交换处理系统3的出口相连接，该进药口 532用于添加碱性混合试剂，输出口 533则与储泥池6及排放口 7相连接。所述压滤机I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，包括如下步骤，
(1)、对铬泥酸浸水通过压滤机I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净化池2，再向化学反应净化池2投加NaCLO进行化学反应，同时使用第一搅拌装置22搅拌，慢速搅拌30min，同时通过化学反应沉淀池2上的pH监控调节装置21监测并采用pH调节液为lmol/L的HCL调节化学反应净化池2内混合液的pH值，使其pH值维持在2-4范围内，混合液颜色呈绿色，其中NaCLO(v/v) =3% ；
(3)、将上一步骤得到的混合液经过稀释后以流速10ml/min通过IRN77树脂为载体的离子交换处理系统3，以流速10ml/min进行洗脱处理，得到离子交换处理系统出水和吸附饱和柱，其中洗脱剂为12% H2SO4 (^/^)，洗脱剂体积(1):四町7树脂量化)=7:8，混合液体积(L):树脂量(g)=3:5 ；
(4)、将上一步骤得到的离子交换处理系统出水通入混凝沉淀池5，再混凝沉淀池5投加Na0H、Mg0和CaO的混合药剂进行化学反应，同时使用第二搅拌装置52搅拌，先快速搅拌Imin,后慢搅30min，同时通过混凝沉淀池5上的pH监控调节装置51监测并采用pH调节液为lmol/L的HCL调节混凝沉淀池5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，对固液混合物进行沉淀将固体通入储泥池6中，液体经排放口 7排出，其中，碱性混合药剂中NaOH (g) MgO (g)CaO (g) =4 :1:0. 5，离子交换处理系统出水(L):碱性混合试剂(g)=l 4^1 6 ；
(5)、将步骤(3)得到的吸附饱和柱进行顺流洗脱，得到洗脱液，存入集液池4。本发明的铬泥酸浸水的深度资源化处理系统中化学反应净化池中投加的氧化剂可以是2. 5% 3. 5% NaCLO或3. 5% 7. 5% H2O2中的任一种；pH调节装置上的pH调节液为lmol/L NaOH或lmol/L HCl任一种；离子交换处理系统中洗脱装置可以是顺流冲洗或逆流冲洗的任一种；离子交换处理系统中洗脱剂浓度范围在5-15% (PyV)之间，洗脱剂可以是5% 15% H2SO4 或二元混合酸(2. 5% 7. 5%) H2SO4 + (2. 5% 7. 5%) HCl 中的任一种；离子交换处理系统中液体流速以5-15ml/min为佳。离子交换系统中以洗脱剂体积(L):IRN77树脂量(g) =5:8、:4，混合液体积(L):树脂量(g) =1:2^3:4为佳；而混凝沉淀池中投入的混合药剂中NaOH,MgO和CaO质量比的比例以2. 5 :1 :0. 5 5. 5 :1:0. 5为佳。本发明通过对铬泥酸浸水中投加氧化剂，使铬泥酸浸废水中的有机物得到一定程度的去除同时不改变Cr3+的价态，再通过对三价铬有较高吸附能力的IRN77离子交换处理系统使三价铬得到有效的吸附，离子交换处理系统出水通过碱性混合试剂进行混凝沉淀处理，保证出水铬含量低于I. 5mg/l，少许铬泥返回酸浸工段，对饱和吸附住进行顺流或逆流洗脱，得到纯度高的铬鞣液，实现了铬泥酸浸水的深度高效回用，大大降低了制皮成本。
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
1.一种铬泥酸浸水的深度回用系统，其特征在于包括压滤机、化学反应净化池、离子交换处理系统、集液池、混凝沉淀池、储泥池和排放口，所述压滤机输出口与化学反应净化池输入口相连接，所述化学反应净化池输出口与离子交换处理系统输入口相连接，所述离子交换处理系统输出口与集液池和混凝沉淀池相连接，所述混凝沉淀池输出口与储泥池及排放口相连接，所述化学反应净化池和混凝沉淀池上设有PH监控调节装置，所述离子交换处理系统上设有洗脱装置。
2.根据权利要求I所述的铬泥酸浸水的 深度回用系统，其特征在于所述化学反应净化池上还设有搅拌装置。
3.根据权利要求I所述的铬泥酸浸水的深度回用系统，其特征在于所述混凝沉淀池上还设有搅拌装置。
4.根据权利要求I所述的铬泥酸浸水的深度回用系统，其特征在于所述洗脱装置可以是顺流冲洗或逆流冲洗的任一种。
5.一种铬泥酸浸水的深度回用处理工艺，其特征在于包括如下步骤， (1)、对铬泥酸浸水通过压滤机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净化池，再向化学反应净化池投加氧化剂进行化学反应，以PH监控调节装置调节化学反应净化池内混合液的pH值使其维持在2-4范围内，混合液颜色呈绿色，其中氧化剂(v/v) =2. 59T7. 5% ； (3)、将上一步骤得到的混合液经过稀释后以流速5-15ml/min通过IRN77树脂为载体的离子交换处理系统，以流速5-15ml/min进行洗脱处理，得到离子交换处理系统出水和吸附饱和柱，其中洗脱剂浓度范围在5-15% (v/v)之间，洗脱剂体积(L) IRN77树脂量(g)=5:8 5: 4，混合液体积(L) :IRN77树脂量(g) =1:2 3:4 ; (4)、将上一步骤得到的离子交换处理系统出水通入混凝沉淀池，采用碱性混合试剂进行混凝反应，同时采用搅拌措施使其充分反应，得到金属铬泥进行酸浸处理，其中离子交换处理系统出水(L)碱性混合试剂(g) =1 ri 6 ； (5)、将步骤(3)得到的吸附饱和柱进行洗脱，得到洗脱液，存入集液池。
6.根据权利要求5所述的铬泥酸浸水的深度回用处理工艺，其特征在于所述pH监控调节装置内的pH调节液为lmol/L NaOH或lmol/L HCL任一种。
7.根据权利要求5所述的铬泥酸浸水的深度回用处理工艺，其特征在于所述步骤(2)中氧化剂可以是2. 5% 3. 5% NaCLO或3. 5% 7. 5% H2O2中的任一种。
8.根据权利要求5所述的铬泥酸浸水的深度回用处理工艺，其特征在于所述步骤(3)中洗脱剂可以是5% 15% H2SO4或二元混合酸(2. 5% 7. 5%) H2SO4+ (2. 5% 7. 5%) HCl中的任一种。
9.根据权利要求5所述的铬泥酸浸水的深度回用处理工艺，其特征在于所述步骤(4)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。
全文摘要
本发明涉及含铬污泥的处理方法，提供一种有效改善回用效果、高效低耗的铬泥酸浸水的深度回用系统及工艺，包括压滤机、化学反应净化池、离子交换处理系统、集液池、混凝沉淀池、储泥池和排放口，所述压滤机输出口与化学反应净化池输入口相连接，所述化学反应净化池输出口与离子交换处理系统输入口相连接，所述离子交换处理系统输出口与集液池和混凝沉淀池相连接，所述混凝沉淀池输出口与储泥池及排放口相连接，所述化学反应净化池和混凝沉淀池上设有pH监控调节装置，所述离子交换处理系统上设有洗脱装置。
文档编号C02F103/24GK102718342SQ20121021634
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月28日 优先权日2012年6月28日
发明者李建政, 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