專利名稱：一種制革行業(yè)所生成的廢鉻液的除鉻法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要公開了一種針對制革行業(yè)所生成的含鉻廢水的除鉻方法。
背景技術(shù)：
皮革行業(yè)屬重度污染行業(yè)，制革生產(chǎn)車間排放的工藝廢水，按所含污染因子的不 同，大體可分為三類酸性含鉻廢水、堿性含硫廢水和有機(jī)綜合廢水。含鉻廢水和含硫廢水 需經(jīng)預(yù)處理，鉻離子及硫離子達(dá)到一濃度再與綜合廢水混合進(jìn)行后續(xù)生化處理。含鉻廢水 必須采用單獨(dú)工藝進(jìn)行預(yù)處理，否則不可能保證排放達(dá)標(biāo)及后續(xù)生化處理效果。酸性含鉻 廢水中的鉻離子屬重金屬污染物(三價(jià)鉻離子及總鉻是一類污染物)，鉻離子是癌癥等重 大疾病的誘發(fā)因素，也是環(huán)境監(jiān)察部門對制革企業(yè)污染監(jiān)察的重中之重。 [OOOS]( — )污染因子分析 含鉻廢水產(chǎn)生于制革生產(chǎn)工藝中的鞣制及藍(lán)皮后的復(fù)鞣工序。鞣劑(鉻粉)的主 要成分是是三氧化二鉻(Cr203)。 65% 80%的三價(jià)鉻離子(Cr3+)在鞣制及復(fù)鞣過程中將 被皮革吸收，剩余的20% 35%形成工藝廢水——廢鉻液從下水道排出。其鉻離子濃度在 500毫克/升 2500毫克/升之間(依據(jù)各時(shí)段水量，平均濃度按1000毫克/升計(jì)算)。 國家對廢鉻液的排放標(biāo)準(zhǔn)為總鉻《1.5毫克/升，其中六價(jià)鉻《0.5毫克/升。此排放標(biāo) 準(zhǔn)的控制點(diǎn)設(shè)在車間排放口 (一般控制在預(yù)處理后、生化處理系統(tǒng)之前)。車間排放的廢鉻 液主要呈三價(jià)鉻離子形態(tài)(六價(jià)鉻離子基本為零)。為確保排放達(dá)標(biāo)，鉻的去除率必須控制 在99. 85%以上。 ( 二 )常規(guī)處理工藝及效果 廢鉻液常規(guī)處理工藝流程(1)、投入堿性沉淀劑( 一般選用Mg0、 Na0H等)，調(diào)整 ra值，經(jīng)較長時(shí)間的沉淀(亦稱沉降)，使固液分離。(2)、上清液排出后至生化處理工序。 (3)、沉淀物利用壓濾、離心等措施使污泥干化。(4)、干化后污泥(鉻泥)送固廢中心處置。
生產(chǎn)車間排放的廢鉻液進(jìn)入容積預(yù)定的、較大的集水池，達(dá)到一定量時(shí)，再按一定 比例投放堿性沉淀劑(Mg0或Na0H)，均勻攪拌置放6 12小時(shí)，待形成體積較細(xì)小的顆粒 狀懸濁液，然后進(jìn)入固液分離(沉淀)工序，固液分離時(shí)間大約在4 6小時(shí)。最后對上清 液進(jìn)行生化處理，對沉淀物(即鉻泥)進(jìn)行壓濾或干燥床干化，壓制成鉻餅狀，交送固廢處 理中心。 這種常規(guī)的廢鉻液除鉻法，其固液分離(即沉淀)完畢時(shí)間大約需4 6小時(shí)，此 方法清除了廢液中的大部分鉻離子，除鉻率在99. 5% 98%之間，即5毫克/升 20毫克 /升。但此種處理方法有諸多不足之處。首先由于反應(yīng)及沉淀時(shí)間較長，因此需要建造容積 較大的廢鉻液集水池、固液分離池、攪拌設(shè)施、壓濾干燥設(shè)施等，占地面積大、投入高，且反 應(yīng)劑配比因廢水排入量的不穩(wěn)定而很難掌握，導(dǎo)致運(yùn)行費(fèi)用較高，更為重要的是除鉻后的 排放濃度僅達(dá)5毫克/升 20毫克/升(去除率為99. 5% 98% )，遠(yuǎn)高于國家排放標(biāo) 準(zhǔn)1. 5毫克/升(去除率99. 85%以上)。其次，由于置放中和及固液分離所需時(shí)間過長， 很難滿足車間持續(xù)性生產(chǎn)的需要，即與車間的持續(xù)性生產(chǎn)不能同步運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種皮革鞣制行業(yè)所生酸性廢鉻液的除鉻法，主要是針對常規(guī)除鉻 方案中的物理絮凝法處理過程中的絮凝效果差、沉降速度慢的缺點(diǎn)而推出的經(jīng)過二次藥物 處理、加速絮凝速度和固液分離速度，除鉻效率達(dá)到甚至超出國家標(biāo)準(zhǔn)的酸性廢鉻液除鉻 法。其特征在于(l)選用一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的堿性反應(yīng)劑Ca(0H)2并輔以專用的添加劑作為反 應(yīng)劑(反應(yīng)劑=Ca(0H)2+添加齊U，配比為Ca(OH)2 :添加劑=10 : 1)，按1%的配比(廢
鉻液反應(yīng)劑=ioo : i)對廢鉻液進(jìn)行中和，很短時(shí)間內(nèi)(5-6分鐘)即形成細(xì)小的顆粒
狀懸濁液。(2)反應(yīng)后的懸濁液體進(jìn)入沉淀池前再加入特殊配制的助劑，配比為0.2% (即
懸濁液體助劑=500 : i)，助劑是絮凝劑和鉻離子撲捉劑按一定比例配制而成(絮凝劑 為聚丙烯酰胺，配比為絮凝劑鉻離子撲捉劑=10 : 1)。堿化水解后的絮凝劑和鉻離子撲 捉劑在水溶液中形成各自的網(wǎng)絡(luò)橋架結(jié)構(gòu)，由于鉻離子撲捉劑的分子鏈短，故在水中形成 的網(wǎng)絡(luò)橋架及其網(wǎng)孔小，而堿化水解后的絮凝劑分子鏈長，經(jīng)堿化處理后其分子鏈由巻曲 到充分伸展，故在水中形成的網(wǎng)絡(luò)橋架及其網(wǎng)孔較大。當(dāng)絮凝劑的堿化水解液加入到已加 入了鉻離子撲捉劑的水中后，網(wǎng)孔較小的的鉻離子撲捉劑的網(wǎng)絡(luò)橋架填充到經(jīng)堿化水解后 的絮凝劑的網(wǎng)絡(luò)橋架的網(wǎng)孔中，形成密度較大的新的網(wǎng)絡(luò)橋架體，極大增強(qiáng)了撲捉廢水中 鉻離子的能力。并且由于撲捉的污染物迅速增多，其比重相對于本身所受的浮力也迅速增 加直至快速沉淀，因而使固液分離沉降的時(shí)間縮短為數(shù)十秒鐘，加快反應(yīng)速度，提高除鉻效 率。(3)由于絮凝效果好、沉降速度快，從廢鉻液集水池到中和直至固液分離、上清液進(jìn)入 生化處理系統(tǒng)、鉻泥進(jìn)入固化處理等工序流程中，都輔之以一套簡易的設(shè)備，基本實(shí)現(xiàn)自動 化處理。不僅解決了常規(guī)除鉻方法中占地面積廣、設(shè)施投入高、運(yùn)行成本大、管理難度強(qiáng)的
問題，而且除鉻率達(dá)到甚至超出了國家的排放標(biāo)準(zhǔn)，除鉻率>99.9%以上(實(shí)際效果總鉻 《0. 3 1. 0毫克/升，國標(biāo)總鉻《1. 5毫克/升)；還由于本發(fā)明的工藝效率高、可連續(xù) 運(yùn)行，故本發(fā)明所公開的酸性廢鉻液除鉻法，可與車間的持續(xù)性生產(chǎn)同步運(yùn)行。同時(shí)由于本 發(fā)明大部分流程都在密閉的狀態(tài)下完成，因此不受溫度影響、出水效果穩(wěn)定。


參見附圖，圖1是本發(fā)明的工藝流程圖；
圖2是本發(fā)明的工藝設(shè)備圖；
圖3是本發(fā)明的離子反應(yīng)方程式；
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖2對本發(fā)明的實(shí)施過程進(jìn)一步說明。與本發(fā)明匹配的工藝設(shè)備主要 包括導(dǎo)入渠(1)、格柵(2)、廢鉻液集水池(3)、負(fù)壓裝置(4)、廢鉻液輸入管(5)、反應(yīng)劑水 解池(6)、反應(yīng)劑吸入管(7)、鉻液、藥物混合輸出管(8)、反應(yīng)罐(9)、混合器(10)、導(dǎo)出管 (11)、導(dǎo)入管(l力、助劑水解池(13)、助劑導(dǎo)入管(14)、固液分離罐(15)、緩沖管(1S)、緩 壓面(17)、環(huán)形濾網(wǎng)(18)、上清液導(dǎo)出管(19)、吸泥泵(20)、鉻泥導(dǎo)出管(21)、鉻泥濃縮池 (22)、固置坑(23)。其特征在于廢鉻液集水池(3)是低于地平面通過設(shè)有格柵(2)的導(dǎo) 入渠(1)與生產(chǎn)車間相連接的防滲漏池坑；反應(yīng)罐(9)呈圓柱體且固置于地面上，并通過負(fù)
4壓裝置(4)與廢鉻液集水池(3)相連接；負(fù)壓裝置(4) 一端的廢鉻液輸入管(5)的端口伸 入廢鉻液集水池(3)的底部，靠近上面的部分通過反應(yīng)劑吸入管(7)與反應(yīng)劑水解池(6) 相連接，負(fù)壓裝置(4)的另一端經(jīng)鉻液、藥物混合輸出管(8)與反應(yīng)罐(9)的底部聯(lián)接，并 盡力使該輸出管(8)與反應(yīng)罐的內(nèi)徑截面形成相切；固液分離罐(15)是一上端封閉僅露出 緩沖管(16)的上端口、內(nèi)壁上端設(shè)置立式濾網(wǎng)(18)、下底外側(cè)內(nèi)收、底端略平、并內(nèi)置緩沖 面(17)的圓柱狀罐體，固置于略低于地面的固置坑(23)內(nèi)；緩沖管(16)的上端口固置于 固液分離罐(15)的上底，下端口與緩沖面(17)的圓錐形端面垂直相對，并保持一定距離； 固液分離罐(15)的內(nèi)部、環(huán)形濾網(wǎng)(18)的外側(cè)與上清液導(dǎo)出管(19)聯(lián)接，下底通過鉻泥 導(dǎo)出管(21)與吸泥泵(20)聯(lián)接，吸泥泵(20)的另一端通入鉻泥濃縮池(22);混合器(10) 置于反應(yīng)罐(9)和固液分離罐(15)之間，一端經(jīng)導(dǎo)出管(11)與反應(yīng)罐(9)的上部聯(lián)接，導(dǎo) 出管(11)的管體還通過助劑導(dǎo)入管(14)同助劑水解池(13)相連接，另一端經(jīng)導(dǎo)入管(12) 與緩沖管(16)的上端口套接。 含鉻廢水經(jīng)導(dǎo)入渠(1)流入廢鉻液集水池(3)，在負(fù)壓裝置(4)的作用下進(jìn)入反應(yīng) 罐(9)，同時(shí)在廢鉻液被吸入的過程中，反應(yīng)劑水解池(6)中的反應(yīng)劑也通過反應(yīng)劑吸入管 (7)按一定的計(jì)量配比進(jìn)入反應(yīng)罐(9)，由于鉻液、藥物混合輸出管(8)置于反應(yīng)罐(9)的 底部，且與反應(yīng)罐的內(nèi)徑截面形成相切，在不斷流入的過程中，此種混合液體在慣性的作用 下不斷旋轉(zhuǎn)，達(dá)到均勻攪拌的效果，與此同時(shí)因罐體內(nèi)空間較大，而負(fù)壓裝置(4)的流入量 一定，注滿反應(yīng)罐所需時(shí)間人為控制在^ 6 8分鐘(即大于中和反應(yīng)時(shí)間5 6分鐘)， 使罐體內(nèi)的廢鉻液和反應(yīng)劑有了足夠的反應(yīng)時(shí)間。在罐體已滿的情況下，充分反應(yīng)后的懸 濁液體升至罐體上部，自動沿導(dǎo)出管(11)進(jìn)入混合器(IO)，并在進(jìn)入途中與一定比例的助 劑一同進(jìn)入混合器(IO)，攪拌混合后進(jìn)入固液分離罐(15)(即使在罐體 已滿的情況下，上 部充分反應(yīng)后的混合液體不斷流出，底部不斷流入的鉻液、藥物混合液體處于水體的底層， 承受一定的壓力，并在沿著罐體內(nèi)壁不斷旋轉(zhuǎn)、上升，直至到達(dá)上部，也有了絕對充足的反 應(yīng)時(shí)間。)。當(dāng)二次加藥(助劑)后的液體流入緩沖管時(shí)直達(dá)底部的緩沖面(17)，在緩沖面 的作用下，向四下散射，既起到再次攪拌的目的又減緩了注入時(shí)對已沉淀下來的鉻泥的沖 擊。由于緩沖管的作用，使中和反應(yīng)后二次加藥的混和液體始終處于固液分離罐的中下部， 避免了對已形成的上清液沖擊，又有了足夠的反應(yīng)時(shí)間，也不會對沉淀下來的鉻泥造成影 響。因?yàn)槎渭铀幒蟮某两邓俣葍H需數(shù)十秒時(shí)間，所以在不斷注入中和后的混合液的同時(shí)， 可讓上清液沿上清液導(dǎo)出管(19)進(jìn)入生化處理系統(tǒng)，底部沉淀下來的鉻泥經(jīng)吸泥泵(20) 導(dǎo)入鉻泥濃縮池(22)進(jìn)行壓濾或干燥處理。由于本發(fā)明所采用的方法反應(yīng)速度快，除鉻效 率高，所以整個(gè)工藝設(shè)備流程的運(yùn)行可與車間的生產(chǎn)同步進(jìn)行。降低了企業(yè)投資成本，簡化 了管理難度，提高了廢鉻液除鉻效果，并使鉻泥濃縮后的鉻含量達(dá)到10%以上，為鉻的回收 再利用創(chuàng)造了條件。本發(fā)明適應(yīng)牛皮、豬皮、羊皮及所有使用鉻鞣劑進(jìn)行鞣制所生成的廢鉻 液除鉻達(dá)標(biāo)處理。
權(quán)利要求
一種制革行業(yè)所生成的廢鉻液的除鉻法，就是對制革行業(yè)所生成的酸性廢鉻液進(jìn)行二次藥物處理除鉻法，其特征在于一、選用一種堿性反應(yīng)劑Ca(OH)2輔以專用的添加劑作為反應(yīng)劑，對酸性廢鉻液在攪拌狀態(tài)下進(jìn)行中和，調(diào)整PH值，形成較細(xì)小的顆粒狀懸濁液；二、反應(yīng)后的懸濁液體在進(jìn)入沉淀池(也稱固液分離池)前加入特殊配制的助劑(即絮凝劑和鉻離子撲捉劑)，并均勻攪拌使懸濁液體迅速形成絮狀并沉淀，短時(shí)間內(nèi)達(dá)到固液分離目的。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l，所述的一種之各行業(yè)所生成的廢鉻液的除鉻法，所述的反應(yīng)劑其特征在于反應(yīng)劑二堿性反應(yīng)劑Ca(0H)2+添力n劑，其配比為堿性反應(yīng)劑Ca(0Hh :添加劑=io : i，所述的反應(yīng)劑酸性廢鉻液=i : ioo ;所述的助劑，其特征在于助劑=絮凝劑+鉻離子撲捉劑，其配比為絮凝劑鉻離子撲捉劑=io : i，所述的絮凝劑為液態(tài)聚丙烯酰胺，所述的助劑懸濁液體=i : 500 ;其特征還在于助劑是在酸性廢鉻液被均勻攪拌的狀態(tài)下先加入反應(yīng)劑后形成懸濁液體狀再行攪拌加入。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制革行業(yè)所生成的廢鉻液的除鉻法，即對廢鉻液進(jìn)行二次藥物處理，提高絮凝效果，加快沉降速度，達(dá)到除鉻目的。其特征在于(1)選用Ca(OH)2與添加劑作反應(yīng)劑，按1％配比對廢鉻液進(jìn)行中和，成細(xì)小顆粒狀懸濁液。(2)在懸濁液體進(jìn)沉淀池前，再按0.2％配比對懸濁液加入由聚丙烯酰胺作絮凝劑和鉻離子撲捉劑配成的助劑，形成密度較大的新的網(wǎng)絡(luò)橋架體，增強(qiáng)撲捉鉻離子的能力，并因撲捉的污染物迅速增多，其比重相對于自身所受浮力也迅速增加致快速沉淀。(3)因絮凝效果好、沉降速度快，從廢鉻液鉻離子被清除至上清液生化處理、鉻泥固化處理等工序中，均輔以簡易設(shè)備，實(shí)現(xiàn)自動化。解決了常規(guī)除鉻法占地廣、投入高、成本大、管理難的問題。
文檔編號C02F101/22GK101717158SQ200910203820
公開日2010年6月2日 申請日期2009年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月14日
發(fā)明者李崇清 申請人:李崇清