专利名称：含铬电镀废水处理和铬离子回收的新设备的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及一种废水处理和金属离子回收的设备，特别是涉及 一种含铬电镀废水处理和铬离子回收的新设备。二、背景技术含六价铬废水广泛存在于电镀、冶金生产领域，不仅造成资源的损 失，而且造成严重的环境污染。因此含六价铬废水的排放受到严格控制。电镀废水处理在 处理工艺中常使用化学沉淀法、电解法、膜分离法、普通离子交换法等处理方法。但以上系 统存在一定的局限性并且不能做到零排放和金属离子的有效回收和金属离子的有效回收。离子交换法是处理含铬废水的有效方法，相比其他处理方法具有处理成本低，可 回收六价铬的优点，专利CN101172676A实用新型了离子交换树脂处理含六价铬废水的方 法，由于离子交换树脂形状为颗粒状，强度弱，使用过程中易破裂和孔道堵塞而中毒失效， 再者其交换速度慢，交换容量小，并且再生和维护操作复且树脂杂，限制了树脂在电镀废水 处理中的应用。离子交换纤维是在离子交换树脂基础上开发的一种新的纤维状的离子交换 材料。离子交换纤维实际上是以纤维素为骨架的离子交换剂，离子交换基团大多存在于纤 丝表面。在离子交换过程中，纤维相对于树脂，减少了离子在颗粒中的渗透过程，大大提高 了离子交换的速度。离子交换纤维还有比较大的比表面积，对微小的固体颗粒也有吸附作 用，并且离子交换纤维有很好的吸附选择性。三、实用新型的内容本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种利用季胺型 强碱性离子交换纤维处理电镀废水，能够达到六价铬废水零排放且对六价铬金属离子实现 高纯度回收的含铬电镀废水处理和铬离子回收的新设备。本实用新型的技术方案一种含铬电镀废水处理和铬离子回收的新设备，含有至 少两个除铬柱，所有除铬柱均由外壳和季胺型强碱性离子交换纤维组成，并且每一除铬柱 的上下两端分别安装一个控制阀组，所有除铬柱通过其上端的控制阀组分别与含铬电镀废 水和再生液连通，所有除铬柱通过其下端的控制阀组分别与干净水排管和浓缩液排管连 通，前一个除铬柱的下端通过控制阀组与下一个除铬柱上端连通，最后一个除铬柱的下端 通过控制阀组与第一个除铬柱上端连通，实现循环交换和再生。设置至少一个过滤柱，所有过滤柱串接在一起，其前端进口与所述含铬电镀废水 连通，其后端出口与所有所述除铬柱上端连通。所述再生液为纯碱液，浓度不超过10%，或为纯NaCl溶液，浓度不超过10%，或为 碱液和NaCl溶液的混合液，其中碱液不超过2. 5%，NaCl溶液不超过7. 5%。所述除铬柱中季胺型强碱性离子交换纤维体积为0. 04 0. 4m3，除铬柱外壳材质 为有机玻璃或不锈钢，并且，季胺型强碱性离子交换纤维分为四段装填，每两段季胺型强碱 性离子交换纤维都有一定空间，季胺型强碱性离子交换纤维总高度占全柱高度的4/5。所述过滤柱的外壳中装有PP纤维棉或石英砂，以除去含六价铬电镀废水中固体 杂质。每一除铬柱的下端均设置一台六价铬在线检测仪。所述控制阀组由一个四通阀构成，或由两个三通阀构成，或由三个或四个两通阀 构成，并且，控制阀组由控制系统进行自动调整控制；所述除铬柱的个数为两个、三个、四个、五个或六个。本实用新型的有益效果1.本实用新型采用季胺型强碱性离子交换纤维对含六价铬(Cr(VI))的电镀废水进行处理，所有淡水全部回用或者大部分回用，且达到六价铬Cr(VI)废水零排放，同时对 六价铬金属离子实现高纯度回收利用的目标，显著减少电镀行业对环境的污染，可有效节 约资源降低生产成本并实现设备投资回收，解决了长期以来电镀生产废水对环境的污染问 题和电镀废水处理成本高的问题，推动和促进电镀行业的清洁化生产和可持续发展。2.本实用新型首次采用季胺型强碱性离子交换纤维用于电镀废水处理，纤维吸 附_再生时无膨胀收缩，解决了树脂因再生与吸附过程产生的周期性收缩与膨胀造成树脂 大量破裂流失的问题，且吸附性能好，使用寿命高，可长期频繁再生，再者纤维的通水阻力 小，吸附速率快，且有很高的选择性。而且吸附装置可采用orp、电导和光学控制系统监控吸 附、清洗和再生过程并且可以自动化操作，因此本实用新型的技术不仅可以回收99%以上 的电镀废水中的六价铬离子，而且可以在运行过程中使水、酸和碱的用量降低到最低。3.本实用新型采用离子交换纤维去除废水中的六价铬离子，与化学法相比不仅减 少了各种化学剂的加入量，降低了处理成本，而且降低了处理后废水的含盐量使水资源实 现恶劣循环利用，还可以回收较高纯度的含六价铬的溶液，因此产生了可观的经济效益。4.本实用新型采用了多柱串联工作，并且每柱的纤维装填分为四段，每两段之间 有一定孔隙间隔，这样可克服通水阻力大的困难，更好地节约动力和提高的纤维的利用率。 本实用新型的的设备吸附和再生过程都是连续串联同时进行的，大大提高了设备的利用 率。5、本实用新型操作简单，便捷，残渣稳定，无二次污染，其适应范围广，还可以用于 其它工业产生的含六价铬的的废水，也可以应用其它种类的离子交换纤维处理其他金属离 子废水。易于推广实施，具有良好的经济效益。
图1为含铬电镀废水处理和铬离子回收的新设备的结构示意图。
五具体实施方式
实施例一参见图1，1.季胺型强碱性离子交换纤维的分子结构和工作原理 本实用新型所选季胺型强碱性离子交换纤维的分子结构如下2.工作原理(1)吸附过程季胺型强碱性离子交换纤维和电镀废水接触，季胺型强碱性离子 交换纤维上的功能基团-N+(CH3)3Cr就会和含六价铬电镀废水中的六价铬离子进行交换 吸附反应，可以使电镀废水中的六价铬和季胺型强碱性离子交换纤维形成化学键结合在一 起，从而使电镀废水得到了净化。R-N+ (CH3) 3Cr (纤维)+Cr2072_ (低浓度含六价铬电镀废水)=R-N+ (CH3) 3Cr2 072_+Cl_(2)再生过程将吸附六价铬饱和的季胺型强碱性离子交换纤维和高浓度的再生 液接触，吸附在季胺型强碱性离子交换纤维上的六价铬离子就从季胺型强碱性离子交换纤 维上脱附下来形成高浓度的六价铬溶液可以回收利用，而季胺型强碱性离子交换纤维又再 生到原来的形式可以进行再生吸附。本实用新型的再生工艺提供了三种再生办法a.纯碱 液再生b.纯NaCl溶液为再生c.碱液和NaCl溶液。可以根据回收浓缩液的用途进行选择再 生液。可以根据回收浓缩液的用途进行选择再生液，再生液为纯碱液，浓度不超过10%，或 为纯NaCl溶液，浓度不超过10%，或为碱液和NaCl溶液的混合液，其中碱液不超过2. 5%， NaCl溶液不超过7.5%。R-N+(CH3) 3Cr2072_ (吸附六价铬饱和的季胺型强碱性离子交换纤维)+NaCl (高浓度 再生液)=Cr2O72-(高浓度浓度含六价铬废水)+R-N+(CH3)3C1_ (再生后的季胺型强碱性离 子交换纤维)3.设备除铬柱3 按四柱设计，单柱纤维体积0. 04 0. 4m3，纤维为季胺型强碱性离子交 换纤维，交换柱材质为有机玻璃或不锈钢，季胺型强碱性离子交换纤维分为四段装填，每两 段季胺型强碱性离子交换纤维都有一定空间，季胺型强碱性离子交换纤维总高度占全柱高 度的4/5。每一除铬柱干净水出口设一台六价铬在线检测仪。控制阀组是四通阀。吸附和 再生按自动化操作设计。过滤柱2 和除铬柱3外观大小相同，柱中装一定体积的pp纤维棉或石英砂，除去 含六价铬废水中固体杂质。再生液槽有效容积0. 5 2. Om3。过滤柱和除铬柱串联形式连 接，吸附和再生同时进行，使除铬柱的利用率达到最大。具体工艺流程图见图1。4.工作流程说明[0032]将含六价铬的电镀废水用泵送入过滤柱，过滤后通过控制阀组4从上端进入第一 除铬柱内与季胺型强碱性离子交换纤维进行交换吸附反应，干净水1通过第一除铬柱下端 的控制阀组排出，当第一除铬柱中季胺型强碱性离子交换纤维吸附六价铬离子将近饱和 时，调整第一除铬柱下端的控制阀组使没有被第一除铬柱吸附干净的含六价铬的电镀废水 通过控制阀组从上端进入第二除铬柱进行二次吸附，此时，第二除铬柱的干净水出口被关 闭，第二除铬柱吸附饱和时，调整第二除铬柱上端的控制阀组使含六价铬离子废水直接从 上端进入第二除铬柱进行吸附过程，依次循环吸附，没有被最后一个除铬柱(第四除铬柱) 吸附干净的含六价铬的电镀废水通过控制阀组从上端进入第一除铬柱进行循环吸附，当第 二除铬柱进行吸附过程时，调节控制阀组使再生液5从上端进入第一除铬柱与吸附六价铬 饱和的离子交换纤维接触进行交换再生反应，调整第一除铬柱下端的控制阀组使没有被第 一除铬柱交换干净的再生液通过控制阀组从上端进入第二除铬柱进行二次交换，第一除铬 柱中交换后形成的六价铬浓缩液6由第一除铬柱下端的控制阀组排出，当再生液浓度降低 到一定程度时，调节控制阀组使再生液从上端进入第二除铬柱进行再生过程，依次循环再 生。 在工作流程中，处理废水来源于电镀厂产生的含六价铬电镀废水，六价铬浓度为 60 225mg/L，pH值为2 3。用图1工艺处理此种含六价铬废水结果如下1.含铬废水经过吸附、再生，季胺型强碱性离子交换纤维重复使用等过程验证，季 胺型强碱性离子交换纤维对铬离子的吸附效率超过99%以上，季胺型强碱性离子交换纤维 重复再生次数达到300次以上。证明吸附效果达到工程应用的基本要求。2.解吸液中铬离子浓度最高可以达到23806mg/L以上，即铬离子可以被浓缩100 倍以上，此种高浓度的铬离子溶液可以作为电镀液原料回收利用。3.由表1检测结果可得，处理后六价铬浓度小于0.004mg/L，远远低于国家规定的 排放标准0. 5mg/L。4.由表1检测结果可得，本实用新型应用的纤维对六价铬离子有很好的选择性， 只对六价铬离子有吸附作用，对其他离子几乎不吸附。表1 含铬电镀废水处理的检测结果[0039] 实施例二 本实施例与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同之处在于除铬 柱为三个，并且，控制阀组由两个三通阀构成。实施例三本实施例与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同之处在于除铬 柱为五个，并且，控制阀组由三个或四个两通阀构成。改变除铬柱的数量、改变再生液的种类、改变控制阀组的具体形式、以及改变过滤 柱的具体形式能够组成多个实施例，均为本实用新型的常见变化，在此不一一详述。
权利要求一种含铬电镀废水处理和铬离子回收的新设备，含有至少两个除铬柱，其特征在于所有除铬柱均由外壳和季胺型强碱性离子交换纤维组成，并且每一除铬柱的上下两端分别安装一个控制阀组，所有除铬柱通过其上端的控制阀组分别与含铬电镀废水和再生液连通，所有除铬柱通过其下端的控制阀组分别与干净水排管和浓缩液排管连通，前一个除铬柱的下端通过控制阀组与下一个除铬柱上端连通，最后一个除铬柱的下端通过控制阀组与第一个除铬柱上端连通，实现循环交换和再生。
2.根据权利要求1所述的含铬电镀废水处理和铬离子回收的新设备，其特征是设置 至少一个过滤柱，所有过滤柱串接在一起，其前端进口与所述含铬电镀废水连通，其后端出 口与所有所述除铬柱上端连通。
3 .根据权利要求1所述的含铬电镀废水处理和铬离子回收的新设备，其特征是所述 再生液为纯碱液，浓度不超过10%，或为纯NaCl溶液，浓度不超过10%，或为碱液和NaCl 溶液的混合液，其中碱液不超过2. 5%, NaCl溶液不超过7. 5%。
4.根据权利要求1所述的含铬电镀废水处理和铬离子回收的新设备，其特征是所述 除铬柱中季胺型强碱性离子交换纤维体积为0. 04 0. 4m3，除铬柱外壳材质为有机玻璃或 不锈钢，并且，季胺型强碱性离子交换纤维分为四段装填，每两段季胺型强碱性离子交换纤 维都有一定空间，季胺型强碱性离子交换纤维总高度占全柱高度的4/5。
5.根据权利要求2所述的含铬电镀废水处理和铬离子回收的新设备，其特征是所述 过滤柱的外壳中装有PP纤维棉或石英砂，以除去含六价铬电镀废水中固体杂质。
6.根据权利要求1所述的含铬电镀废水处理和铬离子回收的新设备，其特征是每一 除铬柱的下端均设置一台六价铬在线检测仪。
7.根据权利要求1-6任一所述的含铬电镀废水处理和铬离子回收的新设备，其特征 是所述控制阀组由一个四通阀构成，或由两个三通阀构成，或由三个或四个两通阀构成， 并且，控制阀组由控制系统进行自动调整控制；所述除铬柱的个数为两个、三个、四个、五个 或六个。
专利摘要本实用新型公开了一种采用离子交换纤维对含铬电镀废水处理和铬离子回收的新设备，它含有至少两个除铬柱，所有除铬柱均由外壳和季胺型强碱性离子交换纤维组成，并且每一除铬柱的上下两端分别安装一个控制阀组，所有除铬柱通过其上端的控制阀组分别与含铬电镀废水和再生液连通，所有除铬柱通过其下端的控制阀组分别与干净水排管和浓缩液排管连通，前一个除铬柱的下端通过控制阀组与下一个除铬柱上端连通，最后一个除铬柱的下端通过控制阀组与第一个除铬柱上端连通，实现循环交换和再生。第一个除铬柱前至少串接一个过滤柱，以除去含六价铬废水中固体杂质。本实用新型操作简单，便捷，残渣稳定，无二次污染，其适应范围广，具有良好的经济效益和社会效益。
文档编号C02F1/62GK201587880SQ20092025860
公开日2010年9月22日 申请日期2009年11月30日 优先权日2009年11月30日
发明者冯长根, 司徒百兴, 周从章, 曾庆轩, 李建博, 李明愉 申请人:江门市普润水处理技术中心有限公司