一種含鉻廢水廢渣的治理方法
2023-09-21 07:32:25 1
專利名稱：一種含鉻廢水廢渣的治理方法
技術領域：
本發明屬於廢水廢渣處理技術，更確切地是一種含鉻廢水廢渣的處理方法。
目前，含鉻廢水處理的方法有離子交換法、活性碳吸附法、電滲析法、反滲透法、化學還原法、鐵氧化體法等，我國普遍採用化學還原法處理含鉻廢水。化學還原法處理含鉻廢水的工藝為在酸性條件下使用硫酸亞鐵、焦亞硫酸鈉等還原劑，將六價鉻還原成三價鉻，然後利用氫氧化鈉、石灰等生成氫氧化鉻沉澱而去除。但存在沉澱的氫氧化鉻難以處理，容易產生二次汙染的問題。近幾年來，在處理含鉻廢水方面的研究方向和成果表現在以下幾方面為1.用天然礦物(磁黃鐵礦、麥飯石、沸石等)處理重金屬廢水(例如魯安懷等天然磁黃鐵礦一步法處理含Cr(VI)廢水科學通報2000.8；中國專利99109634一種含鉻廢水的治理方法)2.用固體廢物(如粉煤灰、煤渣、含鐵廢渣、農作物秸杆)處理含鉻廢水。3.用含碳物質(煤、泥炭等)處理含鉻廢水。這些研究成果和報導，普遍存在去除效果差的缺點，而無法實施。
目前，含鉻廢渣的處理方法有還原焙燒法、鋇鹽法等，但因成本高而無法實施。中國專利96118100鋇渣鉻渣的解毒利用，利用鋇渣處理鉻渣是今後發展的方向，但存在解毒後的廢水PH值較高，需要用酸調整。
目前，尚未見到用煤系含硫物質(高硫煤、煤系硫鐵礦、高硫煤矸石，硫含量大於1.5％)處理含鉻廢水廢渣的研究和報導。
本發明的目的是提出一種操作簡單、成本低、效果好、以廢治廢、不出現二次汙染的含鉻廢水廢渣的治理方法。
實現本發明的主要技術方案煤系含硫物質(高硫煤、煤系硫鐵礦、高硫煤矸石，硫含量大於1.5％)中的FeS2在含鉻廢水中發生溶解反應，使一部分六價鉻轉化成硫化物沉澱、一部分六價鉻還原成三價鉻；煤系含硫物質中的C對六價鉻離子具有較好還原作用，並且對三價鉻具有較好的吸附作用。在FeS2和C的共同作用下可去除含鉻廢水廢渣中的六價鉻離子。
本發明的治理方法包括以下步驟1.煤系含硫物質處理含鉻廢水的步驟1.1.將煤系含硫物質(高硫煤、煤系硫鐵礦、高硫煤矸石，硫含量大於1.5％)粉碎，粒度為50-300目，分選去除雜質。
1.2.將1.1得到粒狀的煤系含硫物質加入到含鉻廢水中(煤系含硫物質的加入量與廢水中六價鉻含量及煤系含硫物質中的FeS2和C含量關係密切)，攪拌、反應、靜止沉澱，反應結束後呈三層結構上清液、金屬硫化物和殘餘煤系含硫物質。
1.3.進行固液分離。
1.4.調整分離後液體的PH值為7左右，液體直接排放。
1.5.沉澱的金屬硫化物按常規方法進行回收利用。
1.6.殘餘的煤系含硫物質可進一步利用。
2.煤系含硫物質處理含鉻廢渣的步驟2.1.將煤系含硫物質(高硫煤、煤系硫鐵礦、高硫煤矸石，硫含量大於1.5％)粉碎，粒度為50-300目，分選去除雜質。
2.2.將2.1所得到粒狀的煤系含硫物質與含鉻廢渣按一定比例混合，加水、攪拌、反應、靜止，反應結束後呈三層結構上清液、金屬硫化物、殘餘煤系含硫物質和鉻渣。
2.3.進行固液分離，液體直接排放。
2.4.沉澱的金屬硫化物按常規方法進行回收利用。
2.5.處理後的鉻渣和殘餘的煤系含硫物質可進一步利用。
本發明的優點和積極效果1.本發明的方法與現有的化學還原法處理含鉻廢水相比具有工藝簡單、操作方便、處理效果好的優點。
2.本發明的方法與化學還原法相比可大幅度減少固體廢物的產生，有效的解決了二次汙染問題。
3.在處理含鉻廢水廢渣的過程中，煤系硫鐵礦能自動調節液體的PH值，使PH＝3-10的含鉻廢水處理後的PH值在5-7，與現有化學還原法處理含鉻廢水相比，節約大量的氫氧化鈉。處理含鉻廢渣與中國專利96118100相比節約大量的酸。
4.目前，煤系硫鐵礦和高硫煤矸石作為採煤的固體廢物，堆放在煤礦區，既浪費資源又汙染環境，本方法實現了以廢治廢，開闢了煤系硫鐵礦和高硫煤矸石資源化的新途徑。
5.使用煤系含硫物質處理含鉻廢水，原料來源廣泛、價格低與現有的化學還原法處理工藝相比，處理同樣的廢水可降低費用50％以上。
6.高硫煤用於處理含鉻廢水廢渣後，硫含量大幅度降低，提高了煤炭質量，開闢了高硫煤的利用新途徑，也是一種新的選煤(脫硫)方法。
7.沉澱的金屬硫化物，可以進一步回收利用。
8.殘餘煤系含硫物質可進一步利用。
9.煤系含硫物質不僅可以處理含鉻廢水，而且對含(Cu2+、Ni2+、Pb2+、Sn2+、Hg2+)等重金屬廢水具有較好的淨化效果。
10.用煤系含硫物質處理含鉻廢渣與還原焙燒法和鋇鹽法處理含鉻廢渣相比，可以大幅度減低處理費用。
綜上所述，本發明方法簡單、成本低、沒有二次汙染，並且以廢治廢，具有較大的經濟效益、社會效益和環境效益。
下面結合具體實例進一步說明本發明的特點實例1在六價鉻含量為100mg/L PH＝4的廢水100ml中加入180-200目的煤系硫鐵礦0.5g，攪拌、反應30分鐘，沉澱1小時，測上清液中六價鉻的濃度為0.05mg/L，PH為6.8，固液分離，液體直接排放。反應後呈三層結構上清液、金屬硫化物和殘餘煤系硫鐵礦。金屬硫化物可以回收金屬鉻，殘餘煤系硫鐵礦還可以進一步復用。
實例2在鍍鉻(六價鉻含量為130mg/L PH＝5)廢水2000ml中加入180-200目的煤系硫鐵礦25g，攪拌、反應40分鐘，沉澱2小時，測上清液中六價鉻的濃度為0.05mg/L，PH為6.8，固液分離，液體直接排放。
實例3在六價鉻含量為25mg/L PH＝2廢水1000ml中加入140-160目的煤系硫鐵礦3.0g，攪拌、反應40分鐘，沉澱2小時，測上清液中六價鉻的濃度為0.05mg/L，PH為4.5，固液分離，調整液體的PH值為7後，液體直接排放。
實例4在六價鉻含量為25mg/L PH＝9的廢水100ml中加入100-120目的煤系硫鐵礦0.45g，攪拌、反應30分鐘，沉澱1小時，測上清液中六價鉻的濃度為0.05mg/L，PH為7.0，固液分離，液體直接排放。
實例5在六價鉻含量為25mg/L PH＝10的廢水100ml中加入50-100目的煤系硫鐵礦0.6g，攪拌、反應30分鐘，沉澱1小時，測上清液中六價鉻的濃度為0.06mg/L，PH為7.0，固液分離，液體直接排放。
實例6在六價鉻含量為75mg/L PH＝1的廢水100ml中加入180-200目的煤系硫鐵礦0.25g，攪拌、反應30分鐘，沉澱1小時，測上清液中六價鉻的濃度為0.05mg/L，PH為1.7，固液分離，用氫氧化鈉調整液體的PH值為7，液體直接排放。
實例7在六價鉻含量為25mg/L PH＝3廢水100ml中加入煤(硫含量為3.0％)0.40g，攪拌、反應40分鐘，沉澱2小時，測上清液中六價鉻的濃度為0.05mg/L，PH為5.4，固液分離，調整液體的PH值為7後，液體直接排放。反應後呈三層結構上清液、金屬硫化物、殘餘煤。金屬硫化物可以回收金屬鉻，殘餘煤還可以進一步利用。
實例8在六價鉻含量為25mg/L PH＝4廢水100ml中加入180-200目的煤矸石(硫含量為2.5％)0.70g，攪拌、反應40分鐘，沉澱2小時，測上清液中六價鉻的濃度為0.05mg/L，PH為6.8，固液分離，液體直接排放。反應後呈三層結構上清液、金屬硫化物、殘餘煤矸石。金屬硫化物可以回收金屬鉻，殘餘煤矸石還可以進一步利用。
實例9在Zn2+濃度為1000mg/L、Cu2+濃度為1500mg/L、Cd2+濃度為200mg/L、Pb2+濃度為20mg/L的廢液中加入200-300目的煤系硫鐵礦，經攪拌、反應、靜止後測上清液中Zn2+濃度為0.01mg/L、Cu2+濃度為0.05mg/L、Cd2+濃度為0.03mg/L、Pb2+濃度為0.05mg/L。
實例10在Hg2+含量為50mg/L的廢水2000ml中加入180-200目的高硫煤100g，攪拌、反應50分鐘，沉澱1小時，測上清液中Hg2+的濃度為0.06mg/L。
實例11在Pb2+含量為200mg/L的廢水100ml中加入180-200目的煤系硫鐵礦0.3g，攪拌、反應50分鐘，沉澱1小時，測上清液中Pb2+的濃度為0.06mg/L。
實例12取180-200的鉻渣5g，加入180-200目的煤系硫鐵礦5g，加入10ml水，攪拌、反應、靜止、沉澱，測上清液中六價鉻含量為0.05mg/L，反應後液體的PH值為7，液體直接排放。反應後呈三層結構上清液、金屬硫化物、殘餘煤系硫鐵礦。金屬硫化物可以回收金屬鉻，殘餘煤系硫鐵礦還可以進一步復用。
實例13取180-200的鉻渣5g，加入180-200目的高硫煤矸石8g，加入13ml水，攪拌、反應、靜止、沉澱，測上清液中六價鉻含量為0.4mg/L，反應後液體的PH值為7，液體直接排放。反應後呈三層結構上清液、金屬硫化物、殘餘煤矸石。金屬硫化物可以回收金屬鉻，殘餘煤矸石還可以進一步利用。
權利要求
1.一種含鉻廢水廢渣的治理方法，其特徵為處理含鉻廢水時，將煤系含硫物質加入到含鉻的廢水中，攪拌、反應，靜止沉澱，固液分離，液體排放。沉澱的金屬硫化物和殘餘煤系含硫物質可進一步利用。
2.一種含鉻廢水廢渣的治理方法，其特徵為處理含鉻廢渣時，將煤系含硫物質與含鉻的廢渣按比例混合，加水、攪拌、反應，靜止，進行固液分離，液體排放。沉澱的金屬硫化物、殘餘煤系含硫物質和處理後的鉻渣可進一步利用。
3.一種如權利要求1、2所述的含鉻廢水廢渣的治理方法，其特徵在於煤系含硫物質是指煤系硫鐵礦、高硫煤矸石、高硫煤。
4.一種如權利要求1、2所述的含鉻廢水廢渣的治理方法，其特徵在於所用的煤系含硫物質的粒度為50-300目。
全文摘要
本發明公開了一種含鉻廢水廢渣的處理方法，其特徵是將去除雜質、粉碎後的煤系含硫物質加入到含鉻廢水廢渣中，攪拌、反應，靜止沉澱，進行固液分離，上清液排放，沉澱的金屬硫化物進行回收利用。本發明能有效的去除廢水廢渣中的六價鉻，且工藝簡單、操作方便、成本低，效果好。
文檔編號C02F11/00GK1597555SQ0314758
公開日2005年3月23日 申請日期2003年9月17日 優先權日2003年9月17日
發明者丁建礎, 丁亞偉 申請人:丁建礎