一种对铬渣污染场地产生的含铬废水的处理工艺

技术领域

本发明属于废水治理技术领域，具体地说涉及一种对铬渣污染场地产 生的含铬废水的深度处理工艺。

背景技术

铬盐工业及铬合金工业产生的铬渣对环境造成了严重污染，截至2006 年，我国共历史积存600多万吨铬渣。我国早期产生的铬渣大多露天堆放， 无必要的防尘、防雨及防渗措施，铬渣中的污染物在雨雪的浸泡冲刷下， 下渗进入土壤或周边水体，因其含有的Cr(Ⅵ)阴离子具有很高的毒性及很 强的氧化性，对周围土壤、水体造成了严重污染，对周围人类健康及环境 安全构成了严重威胁。某些污染场地的土壤六价铬含量达到几千mg/kg； 地下水中Cr(Ⅵ)浓度达到400mg/L，远远超过地下水环境质量(GB/T 14848-93)III类水质标准要求的0.05mg/L。铬渣污染场地的修复治理工作 已经刻不容缓。《铬渣污染综合整治规划》中已经明确提出2010年前完成 历史积存铬渣的治理，2010年后要开展铬渣污染场地的修复治理工作。

土壤异位淋洗技术具有污染治理过程可控、可彻底去除六价铬、修复 后的土壤可以直接回填等优点，是铬渣污染场地土壤修复治理的重要技术 之一，我国863项目“铬渣污染场地土壤修复关键技术研究与示范”已经 将其列为重点研究对象。但异位淋洗过程中必然会产生大量高浓度含铬淋 洗液。因此，有必要针对高浓度淋洗液研究开发可行的治理工艺技术。此 外，对于受污染的含铬地下水，国外一般是抽提到地表进行处理，治理后 的水直接回灌。因此，对于铬渣污染场地修复治理来说，含铬废水的治理 是必不可少的一个组成部分。

对于含铬废水处理的研究主要集中在电镀废水方面，常用技术有：电 解法、离子交换法、吸附法、反渗透法和化学还原法。对于电镀废水来说， 其水质变动较小，处理后的废水往往只需要达到污水排放的标准。对于铬 渣污染场地异位淋洗废液和含铬地下水来说，其具有如下特征：

(1)水质变化很大，前期抽提上来的地下水六价铬浓度高达几百 mg/L，而后期迅速降至几mg/L以下；

(2)处理后的水要求回灌，水质要求高，出水需要达到地下水质量 标准3类水质Cr⁶⁺＜0.05mg/L要求。

我国对含铬废水的治理已经有一段时间的历史，并已有多篇公开技术 文献报道。在已经公开的现有技术中，已报道(申请号200810156910.3) 含六价铬废水的离子交换法处理工艺，该工艺将废水调pH值、吸附、再 生、维护和Cr⁶⁺离子的回收相结合来处理废水中的六价铬，但离子交换柱 子再生则需耗费大量的酸。也有用富集作用来处理六价铬的工艺(申请 号200710010270.0)，该工艺制备内含碳酸钠溶液的聚酞胺微胶囊，用磷 酸三丁酷的正庚烷一四氯化碳溶液浸泡微胶囊一定时间使其功能化，就能 富集六价铬。但这些发明只能使处理过后的废液中的Cr⁶⁺＜0.5mg/L，不能 使出水达到地下水质量标准3类水质Cr⁶⁺＜0.05mg/L要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种治理含铬地下水及含铬土壤时产生的含 铬废水的深度处理工艺，使处理过后的废水能够达到地下水环境质量 (GB/T 14848-93)III类水质标准Cr⁶⁺＜0.05mg/L。

为实现上述目的，本发明提供的对铬渣污染场地产生的含铬废水的处 理工艺，主要包括以下步骤：

1)在含铬废水加入理论投加量的硫酸亚铁，将使Cr⁶⁺还原为Cr3⁺；

2)加入氢氧化钙调节pH值，使形成氢氧化铬和氢氧化铁的沉淀；

3)固液分离。

所述的对铬渣污染场地产生的含铬废水的处理工艺，其中，步骤1之 前除去含铬废水中的固体杂物。

所述的对铬渣污染场地产生的含铬废水的处理工艺，其中，步骤2中 加入氢氧化钙后含铬废水的pH值在6-8之间。

所述的对铬渣污染场地产生的含铬废水的处理工艺，其中，步骤2形 成的沉淀在沉淀池中静置。

所述的对铬渣污染场地产生的含铬废水的处理工艺，其中，步骤3固 液分离后的未达标的液体中加入硫酸调节pH值为5-6，再进入填充有铁屑 的铁柱中。

所述的对铬渣污染场地产生的含铬废水的处理工艺，其中，铁屑的粒 径分布为：粒径＜14目6-7重量％，14目＜粒径＜20目12-13重量％，20目 ＜粒径＜60目66-67重量％，其余重量的铁屑粒径＞60目，柱中铁屑的填充 厚度为4-5cm。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明把废水分为高低浓度分别进行处理，增大了整个工艺的 每天处理量，并减少了药剂的用量。

(2)本发明采用的设备没有特殊要求，流程简单，运行简便、可靠。

(3)本发明处理过后的废水水质能够达到地下水环境质量(GB/T 14848-93)III类水质标准，可以回灌。

附图说明

图1是本发明的流程示意图。

具体实施方式

本发明的具体步骤是：

(1)将治理土壤时产生的高浓度的含铬废水在集水池进行预处理， 除去大的石块和树枝等物质。

(2)在反应池中根据废水中的含铬浓度，加入理论投入量的硫酸亚 铁，搅拌反应。

(3)加入碱调节反应后的废水pH值在6-8之间。

(4)废水进入到沉淀池中，在沉淀池中静置。

(5)出水与从地下抽提出来的低浓度含铬废水一并进入调节池中均 匀水质水量。

(6)调节池水进入低浓度吸附滤床中进行深度处理。

(7)出水经过活性炭吸附后达标排放，并进行循环利用。

本发明的特点在于：

(1)把含铬废水分成高浓度含铬废水和低浓度含铬废水，根据化学 还原沉淀技术和吸附滤床技术的特点进行分别处理，实现各技术处理的最 优化。

(2)经高浓度废水处理设备处理的含铬废水直接进入低浓度废水处 理设备进行进一步处理，能使废水达标。

下面结合实施例及附图详细说明本处理含铬废水的工艺的具体实施 方式。

实施例1

以治理青海海北某铬盐化工厂铬渣堆放场地产生的含铬废水为例。该 化工厂累积简单堆放4.8万立方米铬渣，铬渣的简单堆放已经严重污染了 化工厂周边土壤及地下水。本实施例所用高浓度含铬废水是用水洗被污染 的土壤产生的。水中总铬的含量为185mg/L，六价铬的含量为170mg/L， pH为9.3，低浓度含铬废水是从污染场地地下抽提出的地下水，水中总铬 为5.0mg/L，六价铬的含量为4.2mg/L，pH为7.2。

按下述步骤进行处理：

1)将高浓度含铬废水经集水池，除去大的石块和树枝等物质；再进 入反应池中与理论投加量的硫酸亚铁进行混合反应，由Fe²⁺将Cr⁶⁺还原为 Cr³⁺，搅拌反应5min后此时pH为5.5。

2)反应后废水进入pH调节池，加入氢氧化钙调节pH到6-8之间， 进入沉淀池静置45min，生成Fe(OH)₃和Cr(OH)₃沉淀。

3)检测沉淀后的水质结果：pH为7.0，Cr⁶⁺未检出，出水Cr(Ⅵ)达到 地下水环境质量(GB/T 14848-93)III类水质标准。达标的水排放，沉淀池 中的污泥排入污泥池，再通过压滤机处理(公知技术，本发明不作详细介 绍)。

4)未达标废水和低浓度含铬废水(其水中总铬为5mg/L，六价铬的 含量为4.2mg/L，pH为7.2)进入调节池，加硫酸调节pH为5.5-6.0，倒 进铁屑厚度为5cm的柱子中，测其出水，Cr⁶⁺未检出，出水Cr(Ⅵ)达到地 下水环境质量(GB/T 14848-93)III类水质标准。

实施例2

以治理青海湟中某铬盐化工厂铬渣堆放场地产生的含铬废水为例，水 洗土壤产生的高浓度含铬废水中总铬的含量为534mg/L，六价铬的含量为 490mg/L，pH为8.6。低浓度含铬废水是后期从污染场地地下抽提出的地 下水，水中总铬为6.2mg/L，六价铬的含量为5.3mg/L，pH为6.9。

按下述步骤进行处理：

1)将高浓度含铬废水与理论投加量的硫酸亚铁进行混合，Fe²⁺将Cr⁶⁺还原为Cr³⁺。

2)搅拌反应5min后此时pH为5.3，加入氢氧化钙调节pH到6-8之 间，静置45min，生成Fe(OH)₃和Cr(OH)₃沉淀。

3)将沉淀后的水检测结果：pH为6.8，Cr⁶⁺＝0.59mg/L，出水Cr(Ⅵ) 不达到地下水环境质量(GB/T 14848-93)III类水质标准。

4)将经高浓度处理过后不达标的废水和低浓度的含铬废水一起加硫 酸调节pH为5.5-6.0，倒进铁屑厚度为5cm的柱子中，测其出水，Cr⁶⁺未 检出，出水Cr(Ⅵ)达到地下水环境质量(GB/T 14848-93)III类水质标准。

以上实例结果表明本发明对铬渣污染场地产生的含铬废水的深度处 理工艺对六价铬处理较彻底，处理后废水满足地下水环境质量标准(GB/T 14848-93)III类水质标准，可见本发明的工艺适用于含铬废水治理。