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离子交换法对电镀含铬废水的资源化回收治理研究

文档作者：董新1程圣远2王坚坚1杨学武2 文档来源： 1浙江瑞阳环保科技有限公司 2浙江重氏环境资源有限公司		点击数：	更新时间： 2024年07月06日
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离子交换法对电镀含铬废水的资源化回收治理研究
董新1程圣远2王坚坚1杨学武2
(1浙江瑞阳环保科技有限公司浙江温州325036
2浙江重氏环境资源有限公司浙江温州325036)
摘要介绍了用离子交换法处理电镀含铬废水的工艺流程及工程调试和运行过程。通过实际的运行表明．吸附处理后出
水中Cr(VI)浓度小于0．2me；，I．，达到国家排放标准，并得到一定浓度的铬酸溶液；回收铬酸溶液进行浓缩后可回用于镀槽，消
除了Cr(VI)对环境的污染。
关键词电镀含铬废水离子交换回收
中图分类号：X79 文献标识码：A 文章编号：1672—9064(2017)03-051—02
电镀废水主要污染物为重金属离子．综合考虑废水量、
毒性、治理难度等因素，含铬电镀废水为首要污染物。铬在水
中一般以Cr(III)和Cr(Ⅵ)的形式存在，其中Cr(Ⅵ)对环境
和人类健康危害更大。若水中的Cr(Ⅵ)含量大于0．1mg／L，
就会对人体产生毒害作用。含量超标的含铬废水混入农业灌
溉或水体养殖中，经食物摄人人体，将会引起癌症。而且对人
体皮肤、黏膜有刺激性，严重威胁人类的健康∽]。目前含铬
废水的治理技术，主要包括化学还原沉淀法、吸附法、离子交
换法、电解法、膜分离法、生物法等D-7]。其中离子交换法是重
金属废水处理的传统方法．由于离子交换树脂具有良好的化
学稳定性和离子选择性．对水溶液中的Cr(vi)离子有较大
的交换吸附容量。经离子交换树脂处理的含Cr(VI)废水出
水水质好．可实现水和铬酸盐的双重回收利用，对环境无二
次污染。因此笔者针对某企业的电镀含铬废水水质特征．在
中试规模上采用多级离子交换方法成功地完成了废水的治
理和铬酸的资源化回收。
1项目概况
项目中试装置设于温州某电镀企业生产车间。以镀铬后
清洗废水为水源，废水pH在1。2之间，六价铬质量浓度在
500一100(hng／L之间。中试处理水量为0．5矗／ll，进水采用3个
阴离子柱吸附，2用1备，双阴离子柱串联全负载方式运行．
使树脂吸附容量接近高负载状态．出水六价铬质量浓度小于
0．2mg／L；解吸液采用2个阳离子柱脱钠，1用l备，获得铬酸
溶液。然后进行蒸发浓缩后回用于镀槽。
2工艺流程
主要工艺过程包括废水均质、过滤、阴离子树脂吸附、树
脂的解吸再生、阳离子树脂脱钠、稀铬酸蒸发浓缩。本项目设
计采用的处理工艺如图1、图2所示
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图1 含铬废水吸附处理工艺流程图
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图2铬酸回收处理工艺流程图
3工程调试和运行概况
3．1 吸附
含铬废水经过过滤柱除去悬浮物后．自上而下直接进入
吸附柱，废水先进入第1柱，再经过串联的第2柱，经过充分
吸附后进行排放：等第2柱吸附尾液六价铬质量浓度大于
0．ImgJL时，将第2柱与第3柱串联，第1柱进行解吸再生；
等第3柱吸附尾液六价铬质量浓度大于0．Img／L时．将第3
柱和再生完的第1柱串联．第2柱进行解吸再生：等第1柱
吸附尾液六价铬质量浓度大于0．1m矶时，将第1柱和再生
完的第2柱串联，第3柱进行解吸再生；如此2柱串联循环
操作．充分保障了吸附处理后出水中Cr(VI)浓度小于0．2mg／
L，达到国家排放标准。同时，也能使树脂充分发挥交换能力，
达到最大吸附容量。在调试过期间，企业废水水质较稳定，只
要控制好进水流量．出水六价铬质量浓度均小于0．2mglL．吸
附运行结果列于表l。
裹1吸附运行结果
作者简介：董新，男，大专学历，现就职于浙江瑞阳环保科技有限公司。
201ZNO．3．o
(下转第59页)
万方数据
等。厌氧处理包括上向流污泥床、厌氧固定化生物反应器、混
合反应器及厌氧稳定塘。还有近年新推出的MVC蒸发技术、
亚表面超微气泡浸没式燃烧工艺、外置式膜生物反应器、混
凝沉淀+高级氧化技术[3]。其处置方式主要是将其通过厌
氧一好氧生物处理、微电解、砂滤等深度处理后达标排放或
者采用复合衬层或双人工衬层等防渗材料铺设的垃圾渗滤
液池收集后回喷炉内燃烧。
4飞灰处置问题
焚烧飞灰含有二嗯英及重金属等有害物，根据《生活垃
圾焚烧污染控制标准》(GBl8485—2014)规定：“生活垃圾焚
烧飞灰应按危险废物管理”。因此．飞灰必须单独收集，不得
与生活垃圾、焚烧残渣等混合，也不得与其他危险废物混合。
生活垃圾焚烧飞灰不得在产生地长期储存．不得进行简易处
置，不得排放。采用密闭收集和输送的方式输送至飞灰储仓，
经浸出毒性试验合格后送至填埋场填埋。生活垃圾焚烧飞灰
若进入生活垃圾填埋场处置。需满足GBl6889的要求．若进
入水泥窑处置。需满足GB30485的要求⋯。
基于中国城市垃圾焚烧飞灰的性质和处理特性．焚烧飞
灰的处理与利用技术必须从资源化利用和环境影响两方面
加以考虑，既要考虑焚烧飞灰资源化利用的可行性，在经济
成本与环境保护中找到最佳平衡点．又要使焚烧飞灰处理产
物的环境特性达到所限定的标准。就环境影响而言．不但必
须提高重金属的有效固定．需要破坏或去除飞灰中的二嗯
英。
垃圾焚烧飞灰处理技术主要有5种：水泥固化一危废填
埋场；飞灰螯合稳定化一卫生填埋；飞灰熔融处理技术：飞灰
烧结轻骨料处理技术：飞灰水泥窑共处置技术。
l·，⋯Illl_，“‰I_。¨_ll·，。¨¨·‘，一¨¨·．_。tllIl--。IIiII．_。。⋯
5公众参与问题
应该加强公众参与和信息公开在完善生活垃圾处理设
施建设、运营和排放监管体系的作用。在我国，有效的公众参
与能促进监管体系真正发挥作用．而信息公开又是公众参与
最基本和最重要的方式。为此．政府和企业应主动公开末端
处理设施的环评报告、可行性报告、环保验收报告、运行监测
的数据、违法处罚情况等信息．尤其是垃圾填埋场渗滤液、垃
圾焚烧厂二嚼英等持久性有机污染物、垃圾焚烧厂飞灰处理
监管报告等；应鼓励公众独立开展现场监督的行为；并加强
对违法企业和政府监管不力的惩罚力度。
6结语
生活垃圾焚烧发电项目越来越成为解决生活垃圾环境
问题的重要处置方式．在各地的应用和建设也越来越多。同
时，由于这类项目社会影响大，公众关注高，因此对于生活垃
圾焚烧发电项目进行环境影响评价中．要把握好选址合理
性、环境空气污染、垃圾渗滤液处理、飞灰处置及公众参与等
关键环节，不仅有利于解决项目规划、建设、运行中可能会出
现的问题，同时也着实为保护居民环境做出切实的贡献。
参考文献
1 周丽娜，仇美霞。杨丽娟，等．危险废物焚烧处置类环境影响评价研
究．江西化工，2016，(03)
2王振祥，宋磊，陈众．生活垃圾焚烧发电项目渗滤液影响评价及防
治措施．能源与环境，2014，(04)
3关小红，陆雍森．周恭明．垃圾焚烧厂的环境影响评价．环境监测管
理与技术，2001，(05)
4张新玲。韩敏，周永艳．等．生活垃圾焚烧项目的环境影响评价要点
分析．污染防治技术。2010，(06)
(上接第51页)
3．2解吸再生电镀槽中回用，实现了资源化利用。
离子交换树脂使用一段时间后，吸附的离子接近饱和状(3)该处理工艺既能有效地处理含铬废水．又能进行资
态，就要进行再生处理。本项目采用氢氧化钠溶液对饱和阴源化回收。实现了经济效益和社会效益的双赢．值得推广。
树脂进行再生。再生后的树脂可继续使用。用6倍床体积的参考文献
509／L的NaOH溶液进行再生．对前4倍床体积的高浓度解1 Venkateswaran P，Palanivelu K．Studies on I'E℃OVery of hexavalent
吸液进行收集。后2倍床体积解吸液的Na2Cr04浓度较低作chromium from
plating wastewater by supported liquid membrane us一
为下次再生液的补充液。收集得到的高浓度解吸液的Cr ingtri—n—butyl phosphater 8s carrier．Hydrometallurgy，2005，78(7)
(VI)质量浓度平均在50r／L。
2 Venkateswarall P，附aIIiVelu K．Studies on recoVery of hexavalent
3．3 铬酸回收
chro皿11m trom plating w船‘ewat8rbY 8upported liquld m8mb砌8 u8一
。。，警集得到的亭篓苎氅哩液垄Na篓哩“．必须兰离于吝篓。i罗ng文tr谦i-≥裟y海l p．电ho镀sp铬hat废er液as中ca铬rri的er监．Hy测dr及om其et处all理urg技y,术20研05究,7．萎2师
转变为H2Cr20，，才能被浓缩回收。脱钠采用阳离子交换树{-学41t’,2003。15(2)
～
脂，解吸液自上而下进入脱钠柱，合格液由高位槽通过流量4 Andre S E，ThoI，1as M J。Tholllas D B．Chromium i鲫topes and the fate
计从柱的底部进入，Na2Cr04中的Na+和树脂上的H+发生交of hexavalent chromiuminthe envimnment_Seience．2002．295(15)
换，生成的H2Cr207从底部流出后收集，得到的铬酸液的Cr 5 Yeaim Sag，Tulin Kutsal．Detemfinafton of the biosorpdon heats of
(VI)质量浓度平均在40dL。对铬酸溶液进行蒸发浓缩得到heavy metal ions on zoogloea ramigera and rhizopus arrhizus．Bio一
高浓度的铬酸液．按电镀要求进行净化处理后重新补充到电chemical
engineering Journal，2000，(6)
镀槽里。6 El-．-enany A E，Issa A．Cyanobaeteria∞a biosorbent of heavy metals
4 结论in””age”砒。。_E“”iro“”“tal Toxicology and Pharmacology,2000，
(1)实践证明，研究开发的离子交换法治理电镀含铬废7 ijas M N。u吐mkh。h s．1(ili。盯lan s，Ⅱhan'et。1．Bi。。。rption ofck，
水的工艺，处理效果好、运行稳定，吸附处理后出水中Cr Pb：+and c。z+i。ns in industrial。∞te wat：。。Bacmui sp．chemi：j
(VI)浓度小于0．2mg／L，达到国家排放标准。。ngineerlng Journal。2002。(85)
(2)回收的铬酸进行浓缩和净化处理后．可直接补加到
201ZN0．3．国万方数据

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