專利名稱：一種處理含三價(jià)鉻污泥的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，涉及酸堿交替法處理含鉻的污泥，得到的含鉻廢液回用于浸酸和鉻鞣，具體涉及一種處理含三價(jià)鉻污泥的方法。
背景技術(shù)：
制革生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生大量的含鉻廢水和污泥，含鉻廢水的處理工藝比較成熟，而含鉻污泥尚無行之有效的處理方法，大量堆置不僅會(huì)造成土地的浪費(fèi)，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的污染，同時(shí)含鉻污泥中的鉻資源不能得到充分利用也是一種浪費(fèi)。專利號(hào)為87105027. 7、名稱為“處理含三價(jià)鉻污泥的方法”的專利，使用硫酸性介質(zhì)溶液，使三價(jià)鉻污泥轉(zhuǎn)化為硫酸鹽沉淀析出的方法，沉淀物作為水泥速凝劑，溶液中酸與水的質(zhì)量比為1:0. 5 1. 5，溶液與三價(jià)鉻污泥重量之比為3:2 5，反應(yīng)溫度為60°C 130°C，沉淀物干燥溫度為100°C 400°C。該方法提出了一種含鉻污泥處理的思路，但是反應(yīng)周期長(zhǎng)，溫度控制較高，耗費(fèi)能源較大。專利號(hào)為200410012^9. 5、名稱為“利用含鉻污泥生產(chǎn)三氧化二鉻的方法”的
專利，利用鉻以氫氧化鉻的形式存在于含鉻污泥中來生產(chǎn)三氧化二鉻的方法，工藝流程為 (1)將含鉻污泥水洗除雜；(2)將去雜的含鉻污泥壓濾脫水；(3)將含鉻污泥曬干或烘干；將干燥污泥進(jìn)入焙燒爐中進(jìn)行焙燒，將氫氧化鉻轉(zhuǎn)化為三氧化二鉻，得到三氧化二鉻的粗產(chǎn)品；(5)將粗制的三氧化二鉻出爐后用熱水除去水溶物，得到精產(chǎn)品；(6)最后得到不同目數(shù)的三氧化二鉻產(chǎn)品。該方法得到了部分三氧化二鉻產(chǎn)品，但需要高溫焙燒，能耗較尚ο專利號(hào)為200510030137. 2、名稱為“用鈉鹽焙燒提取含鉻污泥中鉻的方法”的專利，系利用鈉鹽對(duì)含鉻污泥進(jìn)行無害化和資源化的處理，包括污泥處理一鈉鹽混合一焙燒 —冷卻一浸出的步驟。該方法回收鉻較徹底，反應(yīng)時(shí)間短，但焙燒、冷卻、再浸出的過程中耗能大且步驟相對(duì)繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有處理技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供了一種處理含三價(jià)鉻污泥的方法，通過酸法和堿法交替處理來達(dá)到消除含三價(jià)鉻污泥的環(huán)境污染和鉻資源綜合利用的目的，具有節(jié)能環(huán)保、回收率高、工藝簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種處理含三價(jià)鉻污泥的方法，包括以下步驟
含鉻污泥處理一含鉻污泥各組分含量分析一酸浸處理一液渣分離一堿氧化一得到鉻
液；
上述每一個(gè)步驟的具體技術(shù)措施如下
一、含鉻污泥處理將塊狀的含鉻污泥粉碎；
二、對(duì)含鉻污泥粉末中組分含量分析分析項(xiàng)目包括水分含量、有機(jī)物含量、灰分含量、
4含鉻量，對(duì)含鉻污泥各組分的含量精確測(cè)定有助于判定后續(xù)處理方法；
三、酸浸處理選用硫酸作為鉻提取劑，取含鉻污泥加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20% 40%的硫酸溶液，使鉻污泥與硫酸溶液的質(zhì)量體積比為1 5 9，在20 80°C，60 180min條件下進(jìn)行提?。?br> 四、液渣分離將經(jīng)過酸浸處理的含鉻污泥分離為鉻液和殘?jiān)?，酸浸鉻液儲(chǔ)存?zhèn)溆?，殘?jiān)占饋碜鱿乱徊教幚恚?br> 五、堿氧化向收集的殘?jiān)屑铀翚堅(jiān)哭D(zhuǎn)于容器中，以堿調(diào)節(jié)溶液pH為9.0 10. 0，其中堿可以用氫氧化鈉或碳酸鈉或氫氧化鈣或氫氧化鉀，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25% 35% 的雙氧水1 0.25 1 (以原污泥量計(jì)，污泥質(zhì)量與雙氧水體積比)進(jìn)行氧化，反應(yīng)1天后待溶液中不再產(chǎn)生氣泡后過濾得濾渣和濾液；
六、得到鉻液得到兩類鉻液，一類是酸浸鉻液，為三價(jià)鉻液；另一類為堿法氧化后得到的六價(jià)鉻液。酸浸鉻液可用于浸酸預(yù)鞣，也可調(diào)整三價(jià)鉻含量制備鉻鞣劑用于鉻鞣；六價(jià)鉻液測(cè)含鉻量后，可通過葡萄糖或者還原，并調(diào)整三價(jià)鉻含量制備鉻鞣劑。本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明使用常見的化學(xué)試劑硫酸對(duì)含鉻污泥中的鉻進(jìn)行提取，可提取85%左右的鉻， 處理過的鉻泥再在堿性條件下用雙氧水進(jìn)行氧化，可使泥中的鉻提取凈。該技術(shù)處理含鉻污泥后，剩余泥中的含鉻量達(dá)到中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB 18918-2002 ；同時(shí)提取出的含三價(jià)鉻酸液和六價(jià)鉻液可以生產(chǎn)鉻鞣劑進(jìn)行回用，屬于一種再生的循環(huán)工藝處理含鉻污泥，具有節(jié)能環(huán)保、回收率高、工藝簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。


圖1測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)樣品。圖2為未處理含鉻污泥的能譜圖。圖3未處理含鉻污泥各元素原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。圖4為含鉻污泥酸浸處理后能譜圖。圖5含鉻污泥酸浸處理后各元素原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。圖6為含鉻污泥酸堿交替法處理后的能譜圖。圖7含鉻污泥酸堿交替法處理后各元素原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例一
一種處理含三價(jià)鉻污泥的方法，包括以下步驟
一、含鉻污泥處理將塊狀的含鉻污泥粉碎，經(jīng)過20目的篩子過篩，得到較均勻的含鉻污泥粉末；
二、對(duì)含鉻污泥粉末中組分含量分析水分含量采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)烘箱法測(cè)定，有機(jī)物含量和灰分含量是將含鉻污泥用馬弗爐灰化后測(cè)定的，含鉻量采用(GB7466-87 ) 二苯碳酰二胼分光光度法測(cè)定，將含鉻污泥粉末在lOrC烘干，60(TC下灰化4h后，用二苯碳酰二胼法測(cè)定鉻渣中的含鉻量為21. 6%，水分含量為14. 0%，有機(jī)物含量為21. 5%，灰分含量為49. 5% ；三、酸浸處理選用硫酸作為鉻提取劑，取含鉻污泥粉末加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的硫酸， 二者質(zhì)量體積比為1:6，在50°C、反應(yīng)時(shí)間180min條件下進(jìn)行提取，浸出率達(dá)89. 0% ；
四、液渣分離將經(jīng)過酸浸處理的含鉻污泥分離為鉻液和殘?jiān)?，酸浸鉻液儲(chǔ)存?zhèn)溆茫瑲堅(jiān)占饋碜鱿乱徊教幚恚?br> 五、堿氧化向收集的殘?jiān)屑尤胨翚堅(jiān)哭D(zhuǎn)于容器中，以氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH為
9.0，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%雙氧水進(jìn)行氧化，雙氧水與原污泥質(zhì)量體積比為1:0. 5，反應(yīng)1天后待溶液中不再產(chǎn)生氣泡后過濾得濾渣和濾液，最終鉻的回收率可達(dá)到98%以上；
六、得到鉻液得到兩類鉻液，一類是酸浸鉻液，主要為三價(jià)鉻液；另一類為堿法氧化后得到的六價(jià)鉻液，酸浸鉻液，可用于浸酸預(yù)鞣，也可調(diào)整三價(jià)鉻含量制備鉻鞣劑用于鉻鞣；六價(jià)鉻液測(cè)含鉻量后，可通過葡萄糖或者SO2還原，并調(diào)整三價(jià)鉻含量制備鉻鞣劑。實(shí)施例二
一種處理含三價(jià)鉻污泥的方法，包括以下步驟
一、含鉻污泥處理將塊狀的含鉻污泥粉碎，經(jīng)過40目的篩子過篩，得到較均勻的含鉻污泥粉末；
二、對(duì)含鉻污泥粉末中組分含量分析水分含量采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)烘箱法測(cè)定，有機(jī)物含量和灰分含量是將含鉻污泥用馬弗爐灰化后測(cè)定的，含鉻量采用(GB7466-87 ) 二苯碳酰二胼分光光度法測(cè)定；將含鉻粉末在lOrC烘干，60(TC下灰化4h后，用二苯碳酰二胼法測(cè)定鉻渣中的含鉻量為32. 0%，水分含量為8. 6%，有機(jī)物含量為21. 9%，灰分含量為38. 5% ；
三、酸浸處理選用硫酸作為鉻提取劑，取含鉻污泥粉末加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%硫酸，二者質(zhì)量體積比為1:7，在401、反應(yīng)時(shí)間120min條件下進(jìn)行提取，浸出率達(dá)81. 7% ；
四、液渣分離將經(jīng)過酸浸處理的含鉻污泥分離為鉻液和殘?jiān)峤t液儲(chǔ)存?zhèn)溆?，殘?jiān)占饋碜鱿乱徊教幚恚?br> 五、堿氧化向收集的殘?jiān)屑尤胨翚堅(jiān)哭D(zhuǎn)于容器中，以氫氧化鈣調(diào)節(jié)PH為
10.0，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%雙氧水進(jìn)行氧化，雙氧水與原污泥質(zhì)量體積比為1:0. 8，反應(yīng)1天后待溶液中不再產(chǎn)生氣泡后過濾得濾渣和濾液；最終鉻的回收率可達(dá)到98%以上；
六、得到鉻液得到兩類鉻液，一類是酸浸鉻液，主要為三價(jià)鉻液；另一類為堿法氧化后得到的六價(jià)鉻液，酸浸鉻液，可用于浸酸預(yù)鞣，也可調(diào)整三價(jià)鉻含量制備鉻鞣劑用于鉻鞣；六價(jià)鉻液測(cè)含鉻量后，可通過葡萄糖或者還原，并調(diào)整三價(jià)鉻含量制備鉻鞣劑。實(shí)施例三
一種處理含三價(jià)鉻污泥的方法，包括以下步驟
一、含鉻污泥處理將塊狀的含鉻污泥粉碎，經(jīng)過60目的篩子過篩，得到較均勻的含鉻污泥粉末；
二、對(duì)含鉻污泥粉末各組分含量分析水分含量采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)烘箱法測(cè)定，有機(jī)物含量和灰分含量是將含鉻污泥用馬弗爐灰化后測(cè)定的，含鉻量采用(GB7466-87 ) 二苯碳酰二胼分光光度法測(cè)定；將含鉻粉末在lOrC烘干，60(TC下灰化4h后，用二苯碳酰二胼法測(cè)定鉻渣中的含鉻量為14. 7%，水分含量為14. 0%，有機(jī)物含量為31. 4%，灰分含量為41. 6% ；
三、酸浸處理選用硫酸作為鉻提取劑，取含鉻污泥粉末加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%的硫酸，二者質(zhì)量體積比為1:8，在801、反應(yīng)時(shí)間60min條件下進(jìn)行提取，浸出率達(dá)82. 3% ；
四、液渣分離將經(jīng)過酸浸處理的含鉻污泥分離為鉻液和殘?jiān)?，酸浸鉻液儲(chǔ)存?zhèn)溆茫瑲堅(jiān)占饋碜鱿乱徊教幚恚?br> 五、堿氧化向收集的殘?jiān)屑尤爰铀翚堅(jiān)哭D(zhuǎn)于容器中，以氫氧化鉀調(diào)節(jié)PH為 9. 5，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%雙氧水進(jìn)行氧化，雙氧水與原污泥質(zhì)量體積比為1:1，反應(yīng)1天后待溶液中不再產(chǎn)生氣泡后過濾得濾渣和濾液；最終鉻的回收率可達(dá)到98%以上；
六、得到鉻液得到兩類鉻液，一類是酸浸鉻液，主要為三價(jià)鉻液；另一類為堿法氧化后得到的六價(jià)鉻液。酸浸鉻液，可用于浸酸預(yù)鞣，也可調(diào)整三價(jià)鉻含量制備鉻鞣劑用于鉻鞣；六價(jià)鉻液測(cè)含鉻量后，可通過葡萄糖或者還原，并調(diào)整三價(jià)鉻含量制備鉻鞣劑。為了驗(yàn)證本發(fā)明的有益效果，發(fā)明人對(duì)本發(fā)明實(shí)施例2處理含鉻污泥方法進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試情況如下
所用儀器為牛津儀器公司生產(chǎn)的Oxford INCA牛頓能譜儀，該儀器可快速準(zhǔn)確測(cè)定固體粉末樣品中所含各元素的含量。測(cè)試前將樣品徹底烘干研磨為細(xì)微粉末。參見圖1為儀器使用時(shí)測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)樣品，表明該儀器可直接測(cè)定的元素種類，如下所列。
權(quán)利要求
1.一種處理含三價(jià)鉻污泥的方法，其特征在于，包括以下步驟一、含鉻污泥處理將塊狀的含鉻污泥粉碎；二、對(duì)含鉻污泥粉末中組分含量分析分析項(xiàng)目包括水分含量、有機(jī)物含量、灰分含量、 含鉻量，對(duì)含鉻污泥各組分的含量精確測(cè)定有助于判定后續(xù)處理方法；三、酸浸處理選用硫酸作為鉻提取劑，取含鉻污泥加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20% 40%的硫酸， 使鉻污泥與硫酸的質(zhì)量體積比為1 5 9，在20 80°C，60 180min條件下進(jìn)行提取；四、液渣分離將經(jīng)過酸浸處理的含鉻污泥分離為鉻液和殘?jiān)?，酸浸鉻液儲(chǔ)存?zhèn)溆茫瑲堅(jiān)占饋碜鱿乱徊教幚?；五、堿氧化向收集的殘?jiān)屑铀翚堅(jiān)哭D(zhuǎn)于容器中，以堿調(diào)節(jié)溶液pH為9.0 10. 0，其中堿可以用氫氧化鈉或碳酸鈉或氫氧化鈣或氫氧化鉀，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25 35% 的雙氧水1 0.25 1 (以原污泥量計(jì)，污泥質(zhì)量與雙氧水體積比)進(jìn)行氧化，反應(yīng)1天后待溶液中不再產(chǎn)生氣泡后過濾得濾渣和濾液；六、得到鉻液得到兩類鉻液，一類是酸浸鉻液，為三價(jià)鉻液；另一類為堿法氧化后得到的六價(jià)鉻液，酸浸鉻液可用于浸酸預(yù)鞣，也可調(diào)整三價(jià)鉻含量制備鉻鞣劑用于鉻鞣；六價(jià)鉻液測(cè)含鉻量后，可通過葡萄糖或者Sh還原，并調(diào)整三價(jià)鉻含量制備鉻鞣劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理含三價(jià)鉻污泥的方法，其特征在于，包括以下步驟一、含鉻污泥處理將塊狀的含鉻污泥粉碎，經(jīng)過20目的篩子過篩，得到較均勻的含鉻污泥粉末；二、對(duì)含鉻污泥粉末中組分含量分析將含鉻污泥粉末在lOrC烘干，60(TC下灰化4h 后，測(cè)定鉻渣中的含鉻量為21. 6%，水分含量為14. 0%，有機(jī)物含量為21. 5%，灰分含量為 49. 5% ；三、酸浸處理選用硫酸作為鉻提取劑，取含鉻污泥粉末加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的硫酸， 二者質(zhì)量體積比為1:6，在501、反應(yīng)時(shí)間180min條件下進(jìn)行提取，浸出率達(dá)89. 0% ；四、液渣分離將經(jīng)過酸浸處理的含鉻污泥分離為鉻液和殘?jiān)峤t液儲(chǔ)存?zhèn)溆?，殘?jiān)占饋碜鱿乱徊教幚恚晃?、堿氧化向收集的殘?jiān)屑尤胨翚堅(jiān)哭D(zhuǎn)于容器中，以氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH為 9. 0，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%雙氧水進(jìn)行氧化，雙氧水與原污泥質(zhì)量體積比為1:0. 5，反應(yīng)1天后待溶液中不再產(chǎn)生氣泡后過濾得濾渣和濾液，最終鉻的回收率可達(dá)到98%以上；六、得到鉻液得到兩類鉻液，一類是酸浸鉻液，主要為三價(jià)鉻液；另一類為堿法氧化后得到的六價(jià)鉻液，酸浸鉻液可用于浸酸預(yù)鞣，也可調(diào)整三價(jià)鉻含量制備鉻鞣劑用于鉻鞣； 六價(jià)鉻液測(cè)含鉻量后，可通過葡萄糖或者Sh還原，并調(diào)整三價(jià)鉻含量制備鉻鞣劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理含三價(jià)鉻污泥的方法，其特征在于，包括以下步驟一、含鉻污泥處理將塊狀的含鉻污泥粉碎，經(jīng)過40目的篩子過篩，得到較均勻的含鉻污泥粉末；二、對(duì)含鉻污泥粉末中組分含量分析將含鉻污泥粉末在lore烘干，60(TC下灰化 4h后，測(cè)定鉻渣中的含鉻量為32. 0%，水分含量為8. 6%，有機(jī)物含量為21. 9%，灰分含量為 38. 5% ；三、酸浸處理選用硫酸作為鉻提取劑，取含鉻污泥粉末加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%的硫酸， 二者質(zhì)量體積比為1:7，在401、反應(yīng)時(shí)間120min條件下進(jìn)行提取，浸出率達(dá)81. 7% ；四、液渣分離將經(jīng)過酸浸處理的含鉻污泥分離為鉻液和殘?jiān)?，酸浸鉻液儲(chǔ)存?zhèn)溆茫瑲堅(jiān)占饋碜鱿乱徊教幚?；五、堿氧化向收集的殘?jiān)屑尤胨翚堅(jiān)哭D(zhuǎn)于容器中，以氫氧化鈣調(diào)節(jié)PH為 10. 0，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%雙氧水進(jìn)行氧化，雙氧水與原污泥質(zhì)量體積比為1:0. 8，反應(yīng)1天后待溶液中不再產(chǎn)生氣泡后過濾得濾渣和濾液；最終鉻的回收率可達(dá)到98%以上；六、得到鉻液得到兩類鉻液，一類是酸浸鉻液，主要為三價(jià)鉻液；另一類為堿法氧化后得到的六價(jià)鉻液；酸浸鉻液可用于浸酸預(yù)鞣，也可調(diào)整三價(jià)鉻含量制備鉻鞣劑用于鉻鞣； 六價(jià)鉻液測(cè)含鉻量后，可通過葡萄糖或者還原，并調(diào)整三價(jià)鉻含量制備鉻鞣劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理含三價(jià)鉻污泥的方法，其特征在于，包括以下步驟一、含鉻污泥處理將塊狀的含鉻污泥粉碎，經(jīng)過60目的篩子過篩，得到較均勻的含鉻污泥粉末；二、對(duì)含鉻污泥粉末各組分含量分析將含鉻污泥粉末在lOrC烘干，60(TC下灰化4h 后，測(cè)定鉻渣中的含鉻量為14. 7%，水分含量為14. 0%，有機(jī)物含量為31. 4%，灰分含量為 41. 6% ；三、酸浸處理選用硫酸作為鉻提取劑，取含鉻污泥粉末加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的硫酸， 二者質(zhì)量體積比為1:8，在801、反應(yīng)時(shí)間60min條件下進(jìn)行提取，浸出率達(dá)82. 3% ；四、液渣分離將經(jīng)過酸浸處理的含鉻污泥進(jìn)行分離鉻液和殘?jiān)?，酸浸鉻液儲(chǔ)存?zhèn)溆茫?殘?jiān)占饋碜鱿乱徊教幚恚晃?、堿氧化向收集的殘?jiān)屑尤爰铀翚堅(jiān)哭D(zhuǎn)于容器中，以氫氧化鉀調(diào)節(jié)PH為 9. 5，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%雙氧水進(jìn)行氧化，雙氧水與原污泥質(zhì)量體積比為1:1，反應(yīng)1天后待溶液中不再產(chǎn)生氣泡后過濾得濾渣和濾液；最終鉻的回收率可達(dá)到98%以上；六、得到鉻液得到兩類鉻液，一類是酸浸鉻液，主要為三價(jià)鉻液；另一類為堿法氧化后得到的六價(jià)鉻液，酸浸鉻液可用于浸酸預(yù)鞣，也可調(diào)整三價(jià)鉻含量制備鉻鞣劑用于鉻鞣； 六價(jià)鉻液測(cè)含鉻量后，可通過葡萄糖或者Sh還原，并調(diào)整三價(jià)鉻含量制備鉻鞣劑。
全文摘要
一種處理含三價(jià)鉻污泥的方法，步驟為一、含鉻污泥處理將塊狀的含鉻污泥粉碎；二、對(duì)含鉻污泥粉末各組分含量分析；三、酸浸處理選用硫酸作為鉻提取劑，取含鉻污泥加入硫酸溶液來進(jìn)行提??；四、液渣分離將經(jīng)過酸浸處理的含鉻污泥進(jìn)行分離鉻液和殘?jiān)峤t液儲(chǔ)存?zhèn)溆?，殘?jiān)占饋碜鱿乱徊教幚恚晃?、堿氧化向收集的殘?jiān)屑铀翚堅(jiān)哭D(zhuǎn)于容器中，加入雙氧水氧化，待不再產(chǎn)生氣泡后過濾；六、通過上述步驟得到兩類鉻液，一類是酸浸鉻液，主要為三價(jià)鉻；另一類為堿法氧化后得到的六價(jià)鉻液，具有節(jié)能環(huán)保、回收率高、工藝簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C02F11/00GK102303940SQ201110240590
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月22日
發(fā)明者葉宇軒, 李聞欣 申請(qǐng)人:陜西科技大學(xué)