专利名称：一种利用富铬污泥处理皮革染色废水方法
技术领域：
本发明属于环保技术领域，涉及制革富铬污泥的初次处理、二次处理以及泥渣应用方法，具体涉及ー种利用富铬污泥处理皮革染色废水的方法。
背景技术：
制革行业中会产生大量的含三价铬废水，富铬污泥直接来源于处理铬鞣废水产生的铬饼，这部分固体废弃物中积累了大量的氢氧化铬及少量其它形态的三价铬化合物，若处理不当，会造成二次污染，还会损失大量的铬，从资源角度和环境角度来说都是不合理的。目前，已有的处理方法有制备鞣剂循环利用、制备陶粒、涂料颜料等，也有直接填埋、焚烧、生物堆肥等。专利号为200910230708. 5、名称为“ー种利用制革污泥制备陶粒的方法”的专
利，将制革污泥、黏土、粉煤灰按照一定比例通过高温烧结制成陶粒产品，是ー种很好处理方法，但是能耗较大，エ艺较繁琐。专利号为201110249007. 3、名称为“从毛革皮鞣制后的废液中再生利用铬泥的方法”的专利，将铬泥饼酸化后调整酸碱度，按比例加入铬粉配成鞣剂回用于鞣制，可节约废液的排放，但该方法对大生产中皮革鞣制效果的稳定性、蓝湿皮的质量是有一定影响的。专利号为200610023805. 3、名称为“ー种钢铁厂废水污泥的铬回收及其资源化方法”的专利，将污泥与碳酸钠混合后在600 900°C下焙烧，并用水浸提来实现铬的回收，残渣作为良好的沼气脱硫剂的原料使用。该方法提出了一种铬污泥的处理思路，但能耗较大，污染物的处理不够彻底。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供了 ー种利用富铬污泥处理皮革染色废水方法，对富铬污泥两步处理脱铬同时利用二次废弃物的有效途径，将脱铬后的泥渣用于制备吸附材料再次处理废水，エ艺简单，起到环保、节能的效果，达到“以废治废”的目的，为富铬污泥的处理提供了新的方法。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是ー种利用富铬污泥处理皮革染色废水方法，富铬污泥脱铬后再利用，包括以下步骤
富铬污泥预处理一酸浸处理一液渣分离一二次处理一回收二次固渣一吸附染色废
水；
上述操作步骤的具体技术方案如下
一、富铬污泥的预处理将块状的富铬污泥粉碎；
ニ、酸浸处理以硫酸和水体积比为1:5 1:20的硫酸溶液作为铬提取剂，将步骤一)的富铬污泥粉末加入硫酸溶液，富铬污泥粉末与硫酸溶液的固液比为1:1 1:20，污泥质量单位为g，则硫酸体积单位为mL ;污泥单位为kg，则硫酸体积单位为L，在20 60°C条件下反应60 180min ；、三、液渣分离将经过步骤ニ)酸浸处理的富铬污泥粉末分离为铬液和初次固渣，酸浸铬液储存备用，初次固渣收集起来做下一步处理；
四、二次处理向容器中的初次固渣里加入磷酸溶液(磷酸溶液即磷酸与水的体积比为1:5 1:30)，使初次固渣与磷酸溶液的固液比为1:1 1:20，初次固渣质量单位为g，则磷酸体积单位为mL ;初次固渣单位为kg，则磷酸体积单位为L，在20 60°C条件下反应10 180min ；
五、回收二次固渣将步骤四)反应后的混合物进行固液分离，液体收集备用，二次固渣回收做下一歩利用；
六、吸附染色废水取步骤五)二次固渣置于质量浓度为10mg/L lg/L的皮革染色废水中，固液比为10:1 1:1，二次固渣质量单位为g，则染色废水体积单位为mL ;ニ次固渣单位为kg，则染色废水体积单位为L，经处理10 ISOmin后，染色废水的色度明显降低到水处理色度的标准。本发明的有益效果
本发明选取皮革厂的富铬污泥，使用常见的硫酸溶液和磷酸溶液对污泥进行提取，经处理后的泥渣达到了中华人民共和国国家标准土壤环境质量标准GB15618-1995，即水田中铬的ー级标准为90mg/kg, ニ级标准分别为250mg/kg、300mg/kg、350mg/kg,三级标准为400mg/kg ;旱地中铬的ー级标准为150mg/kg, ニ级标准分别为150mg/kg、200mg/kg、250mg/kg，三级标准为300mg/kg和城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002，总铬的日平均最高允许排放值为O. lmg/L，六价铬的日平均最高允许排放值为O. 05mg/L ;经处理后的固渣并未直接排放，用其吸附皮革厂排出的染色废水，属于ー种循环再生的方法处理富铬污泥，极大的利用了有害固体废弃物，具有エ艺简単、节能减排的特点。
图I为测试标准样品。图2为未处理富铬污泥各元素原子的质量分数。图3为含铬污泥酸浸处理后各元素原子的质量分数。图4为二次处理后各元素原子的质量分数。图5为吸附前的污泥电镜图。图6为吸附后的污泥电镜图。图7为吸附前后染料废水的紫外光谱图对比。
具体实施例方式下面结合实施例及附图对本发明作进ー步详细说明。实施例一
ー种利用富铬污泥处理皮革染色废水方法，包括以下步骤
一、富铬污泥的预处理将块状的含铬污泥粉碎；
ニ、酸浸处理选取硫酸与水体积比为1:5的硫酸溶液作为铬提取剂，将步骤一)的富铬污泥粉末与硫酸溶液的固液比控制为1:5，铬污泥粉末质量单位为g，硫酸溶液的体积单位为mL，在20°C下反应30min ；、三、液渣分离将经过步骤ニ)酸浸处理的富铬污泥粉末分离为铬液和初次固渣，酸浸铬液储存备用，初次固渣收集起来做下一步处理；
四、二次处理选取磷酸和水体积比为1:5的磷酸溶液，控制初次固渣与磷酸溶液的固液比为1:5,初次固洛质量单位为g,磷酸溶液的体积单位为mL,在20°C下作用30min ；
五、回收固渣将步骤四)反应后的混合物进行固液分离，液体收集待用，二次固渣收集做下一歩利用；
六、吸附染色废水取步骤五)二次固渣置于质量浓度为500mg/L的皮革染色废水中，固液比为10:1，二次固渣质量单位为g，染色废水的体积单位为mL，处理30min。实施例ニ ー种利用富铬污泥处理皮革染色废水方法，包括以下步骤
一、富铬污泥的预处理将块状的含铬污泥粉碎；
ニ、酸浸处理选取体积比为1:10的硫酸作为铬提取剂，将步骤一)的富铬污泥粉末与硫酸溶液的固液比控制为1:10,铬污泥粉末质量单位为g，硫酸溶液的体积单位为mL,在40°C 下反应 30min ；
三、液渣分离将经过酸浸处理的含铬污泥分离为铬液和初次固渣，酸浸铬液储存备用，初次固渣收集起来做下一步处理；
四、二次处理选取体积比为1:5的磷酸溶液，控制初次固渣与磷酸溶液的固液比为1:5，初次固渣质量单位为g，磷酸溶液的体积单位为mL，在40°C下作用90min ；
五、回收固渣将步骤四)反应后的混合物进行固液分离，液体收集待用，二次固渣收集做下一歩利用；
六、吸附染色废水取步骤五)二次处理后的固渣置于质量浓度为300mg/L的皮革染色废水中，固液比为5:1，处理后的固渣质量单位为g，染色废水的体积单位为mL，浓度，处理90mino实施例三
ー种利用富铬污泥处理皮革染色废水方法，包括以下步骤
一、富铬污泥预处理将块状的含铬污泥粉碎；
ニ、酸浸处理选取体积比为1:20的硫酸作为铬提取剂，将步骤一)的富铬污泥粉末与硫酸溶液的固液比控制为1:1，铬污泥粉末质量单位为g，硫酸溶液的体积单位为mL,在60°C下反应 180min ；
三、液渣分离将经过步骤ニ)酸浸处理的富铬污泥粉末分离为铬液和初次固渣，酸浸铬液储存备用，初次固渣收集起来做下一步处理；
四、二次处理选取体积比为1:5的磷酸溶液，控制初次固渣与磷酸溶液的固液比为1:5，固渣质量单位为g，磷酸溶液的体积单位为mL，在60°C下作用180min ；
五、回收固渣将步骤四)反应后的混合物进行固液分离，液体收集待用，固渣收集做下ー步利用；
六、吸附染色废水取步骤五)二次固渣置于质量浓度为10mg/L的皮革染色废水中，固液比为1:1，二次固渣质量单位为g，染色废水的体积单位为mL，处理180min。为了验证本发明的有益效果，发明人对本发明实施例2处理含铬污泥方法进行了测试。测试情况如下所用仪器为牛津仪器公司生产的Oxford INCA牛顿能谱仪，该仪器可快速准确测定固体粉末样品中所含各元素的含量。测试前将样品彻底烘干研磨为细微粉末。參见图I为仪器使用时测试的标准样品，表明该仪器可直接測定的元素种类。可测元素C，其对应的标准样品为CaCO3,元素0，其对应的标准样品为SiO2,元素Ca，其对应的标准样品为I丐灰石，元素Cr,其对应的标准样品为Cr,其它元素不--列出。从图2中可以看出未处理的原始含铬污泥中元素C的质量分数为19. 54%，元素O的质量分数为24. 67%,元素Ca的质量分数为3. 89%,元素Cr的质量分数为42. 76%,其它元素的质量分数为9. 14%。从图3中可以看出经过酸浸处理的含铬污泥中元素C的质量分数为36. 71%，元素O的质量分数为25. 18%,元素Si的质量分数为I. 08%,元素S的质量分数为14. 76%,元素Ca的质量分数为21. 66%,兀素Cr的质量分数为O. 60%。表明酸浸处理后，Cr从原始污泥中被大量的去除，残余量只达O. 60%ο从图4可以看出经过二次处理后，泥渣中元素C的质量分数为17. 42%，元素O的质量分数为22. 35%,元素Ca的质量分数为10. 03%,元素Cr的质量分数为O. 48%。这表明在经过二次处理后Cr元素的含量达到了更低，仅为O. 48%，证明二次处理对泥渣脱铬是有效的。吸附前和吸附后泥渣的表面形态如图5和图6所示。通过扫描电镜在放大1000倍时对吸附前后的固渣表面进行观察，可以看出吸附前的固渣表面较光滑，并未出现过多的颗粒，而吸附后的固渣表面可看出明显吸附了ー些染料微小颗粒，这表明处理后的固渣对这种染料具有明显的吸附效果。图7为处理前后染料废水吸光度对比，采用上海天美UV2300紫外分光光度计对吸附前后的染色废水进行了測定，结果如图7所示。510nm代表染料分子的特征吸收波长，吸附前，染色废水在波长为510nm存在较强的吸收峰，而经过得到的泥渣处理后，废水在波长为510nm的吸收峰消失，同时在其它波长处并未出现吸收，顔色与纯水颜色无差异，表明染色废水中的染料颗粒被处理后的泥渣完全吸附。可见富铬污泥经过本发明的技术步骤处理后基本除去了 Cr元素，同时处理后的固渣作为吸附材料应用能有效的去除染色废水中的染料颗粒，说明经该エ艺处理后的固渣能很好地作为去除染色废水的吸附材料使用。权利要求
1.一种利用富铬污泥处理皮革染色废水方法，其特征在于，包括以下步骤 一、富铬污泥的预处理将块状的富铬污泥粉碎； 二、酸浸处理以硫酸和水体积比为1:5 1:20的硫酸溶液作为铬提取剂，将步骤一)的富铬污泥粉末加入硫酸溶液，富铬污泥粉末与硫酸溶液的固液比为1:1 1:20，污泥质量单位为g，则硫酸体积单位为mL ;污泥单位为kg，则硫酸体积单位为L，在20 60°C条件下反应60 180min ； 三、液渣分离将经过步骤二)酸浸处理的富铬污泥粉末分离为铬液和初次固渣，酸浸铬液储存备用，初次固渣收集起来做下一步处理； 四、二次处理向容器中的初次固渣里加入磷酸溶液(磷酸溶液即磷酸与水体积比为1:5 1:30)，使初次固渣与磷酸溶液的固液比为1:1 1:20，初次固渣质量单位为g，则磷酸体积单位为mL ;初次固渣单位为kg，则磷酸体积单位为L，在20 60°C条件下反应10 180min ； 五、回收二次固渣将步骤四)反应后的混合物进行固液分离，液体收集备用，二次固渣回收做下一步利用； 六、吸附染色废水取步骤五)二次固渣置于质量浓度为10mg/L lg/L的皮革染色废水中，固液比为10:1 1:1，二次固渣质量单位为g，则染色废水体积单位为mL;二次固渣单位为kg，则染色废水体积单位为L，经处理10 ISOmin后，染色废水的色度明显降低到水处理色度的标准。
2.根据权利要求I所述的一种利用富铬污泥处理皮革染色废水方法，其特征在于，包括以下步骤 一、富铬污泥的预处理将块状的含铬污泥粉碎； 二、酸浸处理选取体积比为1:5的硫酸作为铬提取剂，将步骤一)的富铬污泥粉末与硫酸溶液的固液比控制为1:5,铬污泥粉末质量单位为g,硫酸溶液的体积单位为mL,在20°C 下反应 30min ； 三、液渣分离将经过步骤二)酸浸处理的富铬污泥粉末分离为铬液和初次固渣，酸浸铬液储存备用，初次固渣收集起来做下一步处理； 四、二次处理选取体积比为1:5的磷酸溶液，控制初次固渣与磷酸溶液的固液比为1:5，初次固渣质量单位为g，磷酸溶液的体积单位为mL，在20°C下作用30min，铬去除率为14.4% ； 五、回收固渣将步骤四)反应后的混合物进行固液分离，液体收集待用，二次固渣收集做下一步利用； 六、吸附染色废水取步骤五)二次固渣置于质量浓度为500mg/L的皮革染色废水中，固液比为10:1，二次固渣质量单位为g，染色废水的体积单位为mL，处理30min。
3.根据权利要求I所述的一种利用富铬污泥处理皮革染色废水方法，其特征在于，包括以下步骤 一、富铬污泥的预处理将块状的含铬污泥粉碎； 二、酸浸处理选取体积比为1:10的硫酸作为铬提取剂，将步骤一)的富铬污泥粉末与硫酸溶液的固液比控制为1:10,铬污泥粉末质量单位为g，硫酸溶液的体积单位为mL,在40°C 下反应 30min ；三、液渣分离将经过酸浸处理的含铬污泥分离为铬液和初次固渣，酸浸铬液储存备用，初次固渣收集起来做下一步处理； 四、二次处理选取体积比为1:5的磷酸溶液，控制初次固渣与磷酸溶液的固液比为1:5，初次固渣质量单位为g，磷酸溶液的体积单位为mL，在40°C下作用90min ； 五、回收固渣将步骤四)反应后的混合物进行固液分离，液体收集待用，二次固渣收集做下一歩利用； 六、吸附染色废水取步骤五)二次固洛置于质量浓度为300mg/L的皮革染色废水中，固液比为5:1，二次固渣质量单位为g，染色废水的体积单位为mL，处理90min。
4.根据权利要求I所述的ー种利用富铬污泥处理皮革染色废水方法，其特征在于，包括以下步骤 一、富铬污泥预处理将块状的含铬污泥粉碎； ニ、酸浸处理选取体积比为1:20的硫酸作为铬提取剂，将步骤一)的富铬污泥粉末与硫酸溶液的固液比控制为1:1，铬污泥粉末质量单位为g，硫酸溶液的体积单位为mL,在60°C下反应 180min ； 三、液渣分离将经过步骤ニ)酸浸处理的富铬污泥粉末分离为铬液和初次固渣，酸浸铬液储存备用，初次固渣收集起来做下一步处理； 四、二次处理选取体积比为1:5的磷酸溶液，控制初次固渣与磷酸溶液的固液比为1:5，固渣质量单位为g，磷酸溶液的体积单位为mL，在60°C下作用180min ； 五、回收固渣将步骤四)反应后的混合物进行固液分离，液体收集待用，固渣收集做下ー步利用； 六、吸附染色废水取步骤五)二次固渣置于质量浓度为10mg/L的皮革染色废水中，固液比为1:1，二次固渣质量单位为g，染色废水的体积单位为mL，处理180min。
全文摘要
一种利用富铬污泥处理皮革染色废水方法，包括以下步骤一、富铬污泥的预处理将块状的富铬污泥粉碎；二、酸浸处理以硫酸和水体积比为1:5～1:20的硫酸溶液作为铬提取剂，将富铬污泥粉末加入硫酸溶液，反应60～180min；三、液渣分离将步骤二)酸浸处理的富铬污泥粉末分离为铬液和初次固渣，酸浸铬液储存备用，初次固渣收集起来做下一步处理；四、二次处理向容器中的初次固渣里加入磷酸溶液，反应10～180min；五、回收二次固渣将步骤四)反应后的混合物进行固液分离，液体收集备用，二次固渣回收做下一步利用；六、吸附染色废水取步骤五)二次固渣置于皮革染色废水中，染色废水的色度降低到水处理色度的标准，具有工艺简单、节能减排的特点。
文档编号C02F1/28GK102745766SQ201210277778
公开日2012年10月24日 申请日期2012年8月7日 优先权日2012年8月7日
发明者叶宇轩, 李闻欣 申请人:陕西科技大学