本发明涉及一种nbsh湿法铬渣无害化处置装置及其方法。
背景技术：
铬渣是一种高危固体废弃物，铬渣主要包括铬盐、al2o3、sio2、mgo、fe2o3、cao等，其中的主要污染物是六价铬和三价铬，铬渣中通常含有1%～5%的六价铬。通常，大多数的三价铬化合物不溶于水，无毒、无害，还是人类和哺乳动物所必需的微量元素。通常铬渣的毒性主要来自于六价铬，六价铬被列为对人体危害最大的8种化学物质之一，是国际上公认的3种致癌金属物之一，其中，铬酸钙容易引发呼吸系统癌变，六价铬使人中毒的最小量为110µg/m³。我国规定居民生活饮用水中六价铬最大容许浓度为0.05mg/l，居住区大气中的六价铬最大容许浓度为0.0015110µg/m³，酸雨淋渗浸出液中六价铬浓度不超过1mg/l。铬渣的治理和综合利用对环境保护和可持续发展非常重要。铬渣的解毒，主要湿把渣中的六价铬转化为无毒的三价铬。根据环境保护行业标准“hj/t301-2007铬渣污染治理环境保护技术规范(暂行)”
铬渣解毒处理的基本原则是：在铬渣污染治理中,以铬渣无害化处置为第一目标，在处理处置过程中防止产生二次污染，不提倡使用有毒有害物质。任何解毒工艺必须与综合利用或最终处置工艺结合，保证铬渣污染治理全过程环境安全。确保铬渣综合利用产品的长期安全性。目前主流的解毒工艺大致可以分为干法、湿法和微生物解毒三大类。
1.干法解毒
干法解毒主要是利用还原剂，通过高温气固相反应将六价铬转化为三价铬。常见的干法解毒技术包括：铬渣煅烧炼铁、用作水泥矿化剂或者水泥混合料。这两种干法解毒，解毒比较完全，但是受区域产业布局限制。专门的干法解毒技术包括不同炉窑结构形式的高温煤还原以及高温硫磺解毒等，这些干法解毒技术的主要缺点是：
（1）达标解毒存在较大困难
由于铬酸盐是强氧化剂，六价铬在高温下还原比较彻底，但是在冷却过程中不可避免地产生部分低价态铬被氧化为六价铬，尽管在工程上可以通过窑炉设计和操作来控制低价态铬的氧化，但是对工艺条件的控制以及对操作人员的素质都有比较高的要求。
（2）过程能耗高、工厂健康安全压力大
干法处置过程通常是在高温下进行的，在铬渣处置过程中需要在煅烧、粉磨、运输、加料、出料和储存等操作中控制空气中含铬粉尘含量，以达到处置车间的健康安全要求，因此处置工艺需要在微负压条件下操作，或者加大车间的除尘，这些操作都不可避免地导致处置过程能耗的加大。
（3）设备投资大、运行成本高
干法处理由于高温操作和劳动环境方面的要求，处置工艺一次性投资大，运行成本高。2.湿法解毒
湿法解毒主要是将铬渣中的六价铬转移到液相，然后用还原剂将六价铬转化为三价铬并将其固定，或利用沉淀剂使其固定。常见的湿法技术有：硫酸-硫酸亚铁法、钛白废液解毒、硫化钠湿法解毒、铬渣湿磨酸溶等，以铬酸钡或铬酸铅的形式回收、用零价铁解毒水溶液中的六价铬等。
湿法解毒技术原理明确、工艺设备简单，通用性强，受其他条件限制小。但是硫酸-硫酸亚铁法解毒渣量大，钡盐法因为钡是神经性毒元素，处置过程中存在较大风险。
3.微生物解毒
近年来细菌还原是国内外积极开发的铬渣解毒技术之一。使用较多的是硫酸盐还原菌的厌氧菌，可将硫酸盐还原成硫化氢，进而将六价铬转换为三价铬。
上述三种无害化处置技术，干法技术在国内研究和产业化实施较多，但是存在投资大、操作控制复杂、处置费用高、解毒不够完全的缺点。
技术实现要素：
为克服现有技术的不足之处，本发明提供一种nbsh湿法铬渣无害化处置装置及其方法，本发明成本投入低、操作控制简单、处置费用低，并且解毒完全。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种nbsh湿法铬渣无害化处置装置，该装置包括前处理装置、一号反应装置、二号反应装置、三号反应装置、六价铬还原装置、分离装置、洗涤装置、废水处理装置和中水池，并且依次联通，所述一号反应装置和二号反应装置分别与六价铬还原装置联通，所述分离装置与废水处理装置联通，所述中水池分别与前处理装置和洗涤装置联通。
基于上述技术方案，本发明还提供了一种nbsh湿法铬渣无害化处置方法，首先将来自铬渣堆场的铬渣经前处理装置处理后，湿铬渣送入一号反应器，在一号反应器中缓慢加入溶液，控制反应时间为0.4-0.6小时，湿铬渣送二号反应装置；在二号反应装置中缓慢加入溶液，控制反应时间位0.5-1.5小时，湿铬渣为解毒铬渣，经三号反应装置处理后，无害化湿铬渣送填埋场或者综合利用；来自一号反应装置的液相产物、来自二号反应装置的液相产物，以及来自三号反应装置的液相产物均含六价铬，混合后送入六价铬还原装置；在六价铬还原装置中通过控制ph值，缓慢加入铬还原剂，至还原完全；来自六价铬还原装置的液固混合物经分离装置实现液固分离，固相在洗涤装置中利用中水进行洗涤，降低其中夹带液相中的三价铬含量，洗涤装置排出的固体可直接送无害废渣填埋场；来自分离装置的液相以及来自洗涤装置的液相中含极低量的三价铬，汇集后，送废水处理废水处理装置进行处理，加入少量三价铬絮凝剂，将液相中的三价铬浓度降低至ppb级，处理后的水即为中水，送中水池，循环使用；废水处理废水处理装置定期清淤，底部淤积的三价铬沉淀物可用于铬回收，或者固化填埋。
铬渣的浸取：铬渣中六价铬的浸取工序是铬渣无害化的关键步骤，其技术关键是选择适宜的浸取温度、浸取时间和浸取固液比，从而实现将铬渣内的六价铬充分浸出。本发明采用二次浸取，将铬渣中的六价铬实现高浸出效率，满足分离后的无害化干铬渣浸出液总铬和六价铬含量达到hj/t301-2007规定的技术指标。
六价铬的还原：六价铬通常是一种强氧化剂，对六价铬的还原可以通过加入适当的还原剂将其转化为三价铬。还原剂的加入对解毒至关重要，而且对无害化过程的经济性也有较大影响，nbsh技术通过控制过程特征参数，较为精准地控制氧化还原过程，在解毒的同时实现药剂使用量的最小化。
无害化过程水系统的平衡：nbsh技术是湿法铬渣无害化处理技术，实现处置过程中水的循环是提高处置工艺环保水平和经济性的重点之一。在nbsh技术中，通过将三价铬以沉淀的形式从水系统中高效分离，从而实现中水回用，在有效的避免污水排放可能导致的环境问题的同时，提高了水的使用效率，改善过程的经济性。分离出来的沉淀具有作为副产物的可能性（视杂质含量而定）。
本发明的有益效果是：本发明相比于现有技术，具备成本投入低、操作控制简单、处置费用低、解毒完全的特点。
附图说明
结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。其次，本发明利用示意图进行了详细的表述，在详述本发明实例时，为了便于说明，示意图不依照一般比例局部放大，不应以此作为对本发明的限定。
需要说明的是，在下述的实施例中，利用图1的示意图对按本发明一种nbsh湿法铬渣无害化处置装置及其方法进行了详细的表述。在详述本发明的实施方式时，为了便于说明，示意图不依照一般比例绘制并进行了局部放大及省略处理，因此，应避免以此作为对本发明的限定。
如图1所示，本发明提供了一种nbsh湿法铬渣无害化处置装置及其方法，该装置包括前处理装置、一号反应装置、二号反应装置、三号反应装置、六价铬还原装置、分离装置、洗涤装置、废水处理装置和中水池，并且依次联通，一号反应装置和二号反应装置分别与六价铬还原装置联通，分离装置与废水处理装置联通，中水池分别与前处理装置和洗涤装置联通。首先将来自铬渣堆场的铬渣经前处理装置处理后，湿铬渣送入一号反应器，在一号反应器中缓慢加入溶液，控制反应时间为0.5小时，湿铬渣送二号反应装置；在二号反应装置中缓慢加入溶液，控制反应时间位1小时，湿铬渣为解毒铬渣，经三号反应装置处理后，无害化湿铬渣送填埋场或者综合利用；来自一号反应装置的液相产物、来自二号反应装置的液相产物，以及来自三号反应装置的液相产物均含六价铬，混合后送入六价铬还原装置；在六价铬还原装置中通过控制ph值，缓慢加入铬还原剂，至还原完全；来自六价铬还原装置的液固混合物经分离装置实现液固分离，固相在洗涤装置中利用中水进行洗涤，降低其中夹带液相中的三价铬含量，洗涤装置排出的固体可直接送无害废渣填埋场；来自分离装置的液相以及来自洗涤装置的液相中含极低量的三价铬，汇集后，送废水处理废水处理装置进行处理，加入少量三价铬絮凝剂，将液相中的三价铬浓度降低至ppb级，处理后的水即为中水，送中水池，循环使用；废水处理废水处理装置定期清淤，底部淤积的三价铬沉淀物可用于铬回收，或者固化填埋。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。