[发明专利]一种采用双阴离子交换柱的含铬废水处理系统及其处理方法

说明书

技术领域

本发明电镀废水处理领域，涉及一种含铬废水处理系统及其处理方法，尤其涉及一种采用双阴离子交换柱的含铬废水处理系统及其处理方法。

背景技术

Cr(Ⅵ)是一种致癌、致畸以及致突变的剧毒物质，毒性比Cr(Ⅲ)大100倍，被国家列为一类控制的污染物。Cr(Ⅵ)在废水中随pH值的不同分别以CrO₃、CrO₄^2-和Cr₂O₇^2-等形式存在，由于有害物质含量高，成分复杂，因而造成处理技术难度较大，对周围环境造成严重的威胁。

镀铬车间排放的含铬废水中，出了含有剧毒物质CrO₄^2-或者Cr₂O₇^2-外，还含有其他离子，例如SO₄^2-、Cl^-、Fe³⁺和Cr³⁺等，同时还可能夹带入其他机械杂质及有机杂质等，由于离子的多样性，传统含铬废水处理，通过还原反应，把六价铬还原成三价铬，加入氢氧化钠或者氢氧化钙，调节至适当的pH值，发生沉淀反应。

CN 104030478A公开了一种含铬废水处理方法，包括以下步骤：a、将含铬废水加酸，pH调节至2～3之间；b、向酸性含铬废水中加入还原剂，将六价铬离子还原成三价铬离子；c、将b步骤处理后的溶液加碱，pH调节至8～9之间，将三价铬离子转化成氢氧化铬沉淀。

CN 105753237A公开了一种含铬废水处理方法，包括以下步骤：a、将含铬废水加碱，PH调节至12；b、向碱性含铬废水中加入硫酸亚铁溶液，其硫酸亚铁的含量为铬含量的16倍；c、将b步骤处理后的溶液蒸汽加热，并将其温度加热至65℃～75℃之间，并进行搅拌5～13分钟；d、将c步骤处理后的溶液进行沉淀分离，获得的上清液进行排放，获得的沉淀物是具有磁性的铁氧体。

但是上述方法均需要投加的大量的药剂，并且会产生大量的污泥，废水中的六价铬不能得到有效的利用。

含铬废水的常规处理技术已经比较成熟，但是随着环保要求越来越严格，含铬废水治理已进入综合防治、回收利用与总量控制阶段。同时为了响应国家清洁生产政策，离子交换法作为一种清洁生产技术在我国的含铬废水处理中脱颖而出。离子交换法是处理含铬废水的有效方法之一，相比其他处理方法具有处理成本低，可回收六价铬的有点。但是目前的离子交换处理系统和工艺存在自动化程度低，树脂的再生和维护操作复杂，不适合大规模的废水处理，特别是废水中同时存在三价铬，对树脂的污染严重的问题一直没有有效的解决手段。

因此，如何研究出树脂的再生和维护操作简单，可以大规模生产，且能有效回收废水中六价铬的离子交换处理方法是需要解决的问题。

发明内容

针对现有含铬废水处理方法不能有效回收六价铬，且现有离子交换处理方法中树脂的再生和维护操作复杂，不适合大规模的废水处理等问题，本发明提供了一种采用双阴离子交换柱的含铬废水处理系统及其处理方法。本发明利用树脂对不同离子的吸附亲和力的不同，利用树脂的选择吸附性，达到去除和分离回收铬酸的目的。同时，通过对离子交换树脂进行涂覆处理，进一步提高了离子交换树脂对相应离子的亲和力，进而提高了六价铬的回收效率，延长离子交换树脂的使用寿命。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种含铬废水处理系统，所述系统包括过滤装置、阳离子交换柱、第一阴离子交换柱、第二阴离子交换柱和脱钠柱，其中，过滤装置、阳离子交换柱、第一阴离子交换柱和第二阴离子交换柱的溶液进出口依次相连，第一阴离子交换柱和第二阴离子交换柱的饱和液体出口与脱钠柱的液体入口相连。

利用离子交换处理含铬废水，是依靠离子交换树脂可交换的基团与含铬废水中的阴离子(或阳离子)进行相互交换，以除去或回收废水中的有害物质，阴离子交换树脂只能与废水中的阴离子进行交换，阳离子交换树脂只能与废水中的阳离子进行交换。而且，这种交换反应一般都是可逆的，当阴阳树脂吸附达到饱和时，可以进行再生。

本发明中，首先设置过滤装置是由于含铬废水中除了含有阴离子和阳离子外，还可能夹带少量的机械杂质，容易在交换树脂上迅速覆盖一层污垢，为了防止这样的情况，先将废水进行机械过滤，再进行离子交换。