一种以塑料电镀含铬废水为原料制备碱式硫酸铬的设备的制作方法

本实用新型属于废水无害化处理领域，涉及一种以塑料电镀含铬废水为原料制备碱式硫酸铬的设备。

背景技术：

随着社会经济的发展，电镀工业的规模越来越大，含铬废水排放量也随之增加。目前，国内外积累了许多有效的电镀含铬废水的处理方法，包括物理法、化学法、物理化学法及生物法，上述方法主要以达标排放或部分回用为主，同时会产生大量的含铬污泥，没有从根本上解决对环境的危害。还原沉淀法设备简单，投资少，占地面积小，运行管理方便，混合废水易处理，处理效果好，对水质变化适应性强，但药剂消耗量大，产生大量污泥需要处理，出水不能直接回用；电解还原法设备简单，投资少，占地面积小但电耗大，极板易腐蚀、钝化，处理效果不稳定，出水不易达标，适合高浓度废水的前处理；离子交换法可回收废水中的有价重金属，出水可回用，设备紧凑，占地面积小一次性投资大，树脂易受污染，再生麻烦，容易引起二次污染，不适合处理高浓度废水；反渗透法可回收废水中的有价重金属，出水可回用，设备紧凑，占地面积小，但是膜易受污染，对进水要求严格，须进行前处理，技术要求高；蒸发浓缩法可回收电镀化学品和蒸馏水，污泥少能耗高，基本投资高，设备复杂，蒸发器中有杂质积累需特殊处理。

比较而言，对含铬废水最有效的处理方法当属化学法，国内外对电镀含铬废水的处理， 90％以上都使用化学法，但从发展趋势看电镀重金属废水治理已经从末端治理向在线处理、物质循环利用、废水回用等综合治理阶段发展。

碱式硫酸铬使一种十分重要的无机化工产品，广泛应用于印染、陶瓷、绿色油墨和制革工业中。大量的研究和应用表面，它使各种无机鞣剂中性能最优良的鞣剂，用它鞣制皮革，成革耐水性、耐储存性好，有最好的耐湿热稳定性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对传统含铬废水处理工艺会产生大量的含铬污泥，会对环境产生污染，以及当前在线回用含铬废水技术不成熟，且会对镀件质量产生影响和重金属铬的回收利用等难题，提供一种以塑料电镀含铬废水为原料制备碱式硫酸铬的设备。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种以塑料电镀含铬废水为原料制备碱式硫酸铬的设备，包括一级pH调节池1、还原池2、高压泵、保安过滤器、膜浓缩分离单元3、二级pH调节池4、雾化泵5、造粒塔6、热空气供气管7、固气分离单元、布袋除尘器10、引风机11；所述的一级pH调节池1的出水口与还原池2的进水口相连，还原池2的出水口经高压泵依次与保安过滤器、膜浓缩分离单元3连接，膜浓缩分离单元3的浓液出口与二级pH调节池4的进口相连；所述的二级 pH调节池4的出液口经雾化泵5与造粒塔6的进液口相通进入造粒塔的雾化系统，所述的造粒塔6上部设有进气口与热空气供气管7相连用于向空气加热系统供热，造粒塔6经其下部出气口与固气分离单元的进气口连接，所述的固气分离单元包括依次连接的一级旋风分离器8、二级旋风分离器9；所述的固气分离单元的出气口与布袋除尘器10的进口相连，所述的布袋除尘器10的出气口设有引风机11用于确保造粒塔、固气分离单元、布袋除尘器的操作压力均为负压。

优选的，所述的一级pH调节池与装有酸溶液的第一加药箱连接；在一级pH调节池与第一加药箱的连接管路上设有第一计量泵。

优选的，所述的还原池2与装有焦亚硫酸钠的第二加药箱连接；在还原池2与第二加药箱的连接管路上设有第二计量泵。

优选的，所述的膜分离单元3包括依次相连的超滤膜装置与反渗透膜装置，所述的超滤膜装置的浓水出口与反渗透膜装置的进水口连接，超滤膜装置的淡水出口、反渗透膜装置的淡水出口分别与淡水收集池连接，将淡水回用于塑料电镀系统连接车间漂洗水。

优选的，所述的二级pH调节池4与装有碱溶液的第三加药箱相连；在二级pH调节池 4与第三加药箱的连接管路上设有第三计量泵。

优选的，所述的造粒塔6上部设有空气加热系统和雾化系统，下部设有气体出口，造粒塔6底部出料口配备有产品收集槽，在出料口管路上设有出料阀。

优选的，所述的一级旋风分离器8、二级旋风分离器9的上部均设有进气口，顶部均设有出气口，下部均设有出料口，出料口配备产品收集槽，在出料口管路上设有出料阀。

基于本实用新型设备制备碱式硫酸铬的方法：塑料电镀含铬废水(pH一般为2～5.5) 进入一级pH调节池1，加酸溶液(稀硫酸)调节废水pH至2～3，调节pH后的废水进入还原池2，投加焦亚硫酸钠将六价铬还原成三价铬，经过还原的废水经过高压泵加压进入保安过滤器过滤后进入膜浓缩分离单元3，在操作压力为0.3～0.5MPa下进行分离浓缩，得到的淡水回到镀线上作为漂洗水回用，分离后的浓液进入二级pH调节池4，加碱溶液调节pH 为10，再由雾化泵5送入造粒塔6，与来自造粒塔6上方的热空气7并流向下，产生水蒸气和碱式硫酸铬颗粒，大颗粒碱式硫酸铬颗粒落入造粒塔底端，被收集，小颗粒碱式硫酸铬颗粒与气体一起进入固气分离单元，维持温度高于120℃，依次由两级旋风分离器回收小颗粒碱式硫酸铬，固体颗粒回收率>99％，气体进入布袋除尘器10，净化后的气体由引风机11排出，实现气体达标排放。

其中，所述的碱溶液为氢氧化钠水溶液。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型利用塑料电镀含铬废水为原料，经过过滤、浓缩后制备碱式硫酸铬，既有效解决了含铬废水的污染问题，又使其得到了很好的回收利用。同时经膜浓缩后的淡水直接回用于电镀车间漂洗水，不对外界排水。

附图说明

图1为一种以塑料电镀含铬废水为原料制备碱式硫酸铬的设备的结构示意图。

图中，1-一级pH调节池、2-还原池、3-膜浓缩分离单元、4-二级pH调节池、5-雾化泵、 6-造粒塔、7-热空气供气管、8-一级旋风分离器、9-二级旋风分离器、10-布袋除尘器、11-引风机。

具体实施方式

下面通过具体实施方式和附图对本实用新型的技术方案作进一步说明。

如图1所示，一种以塑料电镀含铬废水为原料制备碱式硫酸铬的设备，包括一级pH调节池1、还原池2、高压泵、保安过滤器、膜浓缩分离单元3、二级pH调节池4、雾化泵5、造粒塔6、热空气供气管7、固气分离单元、布袋除尘器10、引风机11；所述的一级pH调节池1的出水口与还原池2的进水口相连，还原池2的出水口经高压泵依次与保安过滤器、膜浓缩分离单元3连接，所述的膜分离单元3包括依次相连的超滤膜装置与反渗透膜装置，超滤膜装置的浓水出口与反渗透膜装置的进水口连接，反渗透膜装置的浓液出口与二级pH 调节池4的进口相连；所述的二级pH调节池4的出液口经雾化泵5与造粒塔6的进液口相通进入造粒塔的雾化系统，所述的造粒塔6上部设有进气口与热空气供气管7相连用于向空气加热系统供热，造粒塔6经其下部出气口与固气分离单元的进气口连接，所述的固气分离单元包括依次连接的一级旋风分离器8、二级旋风分离器9；所述的固气分离单元的出气口与布袋除尘器10的进口相连，所述的布袋除尘器10的出气口设有引风机11用于确保造粒塔、固气分离单元、布袋除尘器的操作压力均为负压。

所述的一级pH调节池与装有酸溶液的第一加药箱连接；在一级pH调节池与第一加药箱的连接管路上设有第一计量泵。

所述的还原池2与装有焦亚硫酸钠的第二加药箱连接；在还原池2与第二加药箱的连接管路上设有第二计量泵。

所述的膜浓缩分离单元3中超滤膜装置的浓水出口与反渗透膜装置的进水口连接，超滤膜装置的淡水出口、反渗透膜装置的淡水出口分别与淡水收集池连接，将淡水回用于塑料电镀系统连接车间漂洗水。

所述的二级pH调节池4与装有碱溶液的第三加药箱相连；在二级pH调节池4与第三加药箱的连接管路上设有第三计量泵。

所述的造粒塔6上部设有空气加热系统和雾化系统，下部设有气体出口，造粒塔6底部出料口配备有产品收集槽，在出料口管路上设有出料阀。

所述的一级旋风分离器8、二级旋风分离器9的上部均设有进气口，顶部均设有出气口，下部均设有出料口，出料口配备产品收集槽，在出料口管路上设有出料阀。

基于本实施例设备制备碱式硫酸铬的方法：塑料电镀含铬废水进入一级pH调节池1，加酸溶液调节废水pH至2～3，调节pH后的废水进入还原池2，投加焦亚硫酸钠将六价铬还原成三价铬，经过还原的废水经过高压泵加压进入保安过滤器过滤后进入膜浓缩分离单元 3，在操作压力为0.3～0.5MPa下进行分离浓缩，得到的淡水回到镀线上作为漂洗水回用，分离后的浓液进入二级pH调节池4，加氢氧化钠水溶液调节pH为10，再由雾化泵5送入造粒塔6，与来自造粒塔6上方的热空气7并流向下，产生水蒸气和碱式硫酸铬颗粒，大颗粒碱式硫酸铬颗粒落入造粒塔底端，被收集，小颗粒碱式硫酸铬颗粒与气体一起进入固气分离单元，维持温度高于120℃，依次由两级旋风分离器回收小颗粒碱式硫酸铬，固体颗粒回收率>99％，气体进入布袋除尘器10，净化后的气体由引风机11排出，实现气体达标排放。