申请日2015.04.14
公开(公告)日2015.07.29
IPC分类号C01D5/00; C02F9/10
摘要
本发明属于废水处理技术领域，公开了一种硫酸钠废水处理及盐提纯回用工艺。其主要技术特征为：该方法通过加入氢氧化钠将pH调节到9-10，同时投加PAM，将锌、镍沉淀脱水后回用;然后将处理后的水进入二级高效沉淀分离器，投加氢氧化钠将pH调节到10-12，同时投加PAM，将铜、钴和锰离子沉淀脱水后回用;最后将去除杂离后的硫酸钠废水进行冷冻控制温度到2-3℃，硫酸钠水溶液变为固体回用。该工艺设备投资少、运行费用低，盐可以全部分离回用、没有外排水和危废，实现零排放。有利于节能环保。具有较高的经济效益和社会效益。
权利要求书
1.硫酸钠废水处理及盐提纯回用工艺，其特征在于：该工艺包括以下步骤：
第一步，去除锌离子和镍离子，并回收锌、镍的氢氧化物
将硫酸钠废水经调节池后，进入一级沉淀分离器，在混凝区加入氢氧化钠将pH调节到9.0-10.0，在絮凝区加入PAM，通过排泥泵排除沉淀物，将上述沉淀物进行脱水浓缩后，将锌、镍的氢氧化物回收;
第二步，去除铜离子、钴离子和锰离子，并回收铜、钴和锰的氢氧化物
将经过处理后的水，进入二级沉淀分离器，继续在混凝区加入氢氧化钠将pH调节到10-12，在絮凝区加入PAM，通过排泥泵排除沉淀物，将上述沉淀物进行脱水浓缩后，将铜、钴和锰的氢氧化物回收;
第三步，回收硫酸钠
对经过杂质离子分离去除后的水，进入冷冻槽或冷藏箱，控制温度到2-3℃，析出硫酸钠。
2.根据权利要求1所述的硫酸钠废水处理及盐提纯回用工艺，其特征在于：在所述第一步锌、镍离子去除步骤中，在一级沉淀分离器的混凝区加入氢氧化钠，氢氧化钠投加量为锌、镍离子理论反应量的1.5-2倍，在絮凝区加入PAM，投加量0.5-1ppm，沉淀区的斜管部分的表面负荷6-8m3/m2·h，以进水量的3-6%的沉淀物循环进入絮凝区，剩余部分通过排泥泵排出沉淀物，送入板框压滤机;
在所述第二步铜、钴和锰离子去除步骤中，在高效沉淀分离器的混凝区加入氢氧化钠，氢氧化钠投加量为锌、镍离子理论反应量的1.5-2倍，在絮凝区加入PAM，投加量0.5-1ppm，沉淀区的斜管部分的表面负荷6-10m3/m2·h，以进水量的3-6%的沉淀物循环进入絮凝区，剩余部分通过排泥泵排出沉淀物，送入板框压滤机。
说明书
硫酸钠废水处理及盐提纯回用工艺
技术领域
本发明属于化工废水处理及盐提纯分离回用技术领域，具体的讲涉及硫酸钠废水处理及盐提纯分离回用工艺。
背景技术
硫酸钠废水中硫酸钠含量高达12%-16%，COD 300-500mg/L，并且含有许多金属离子，主要是镍0.005-0.02%，铜0.01-0.04%，锌0.005-0.02%，锰0.005-0.02%，钴0.01-0.04%。所以，常规方法例如，RO、HTRO、DTRO、及振动膜都不能采用。另外，硫酸钠盐的回用及盐的提纯也是节能环保的要求。
目前，工业水零排放技术中常用的多效蒸发结晶工艺，可以应用到此类废水中。但多效蒸发结晶的投资和运行费用很高，即使采用机械式蒸汽再压缩蒸发器(MVR)，投资和运行费用仍然很高，并且得到的粗盐含有很高的杂质，不能回用，只能作为危废处理，运行成本很高。
硫酸盐废水的处理的主要困难在于：硫酸钠的含量很高，不能采用常规的膜法去除，采用蒸发结晶，能除掉盐，将水达标排放，但投资和运行费用较高，另外，盐中杂质离子较高，混到硫酸钠粗盐中造成硫酸钠不能回用，甚至所有的粗盐都会作为危废处理，运行成本更高。
发明内容
本发明解决的技术问题就是提供一种废水处理能耗低、盐提纯回收彻底、回用设备投资少、减少危废量、有利于节能环保的硫酸钠废水处理及盐提纯回用工艺方法。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：该方法包括下列步骤：
第一步，去除锌离子和镍离子，并回收锌、镍的氢氧化物
将硫酸钠废水经调节池后，进入一级沉淀分离器，在混凝区加入氢氧化钠将pH调节到9.0-10.0，在絮凝区加入PAM，通过排泥泵排除沉淀物，将上述沉淀物进行脱水浓缩后，将锌、镍的氢氧化物回收;
第二步，去除铜离子、钴离子和锰离子，并回收铜、钴和锰的氢氧化物
将经过处理后的水，进入二级沉淀分离器，继续在混凝区加入氢氧化钠将pH调节到10-12，在絮凝区加入PAM，通过排泥泵排除沉淀物，将上述沉淀物进行脱水浓缩后，将铜、钴和锰的氢氧化物回收;
第三步，回收硫酸钠
对经过杂质离子分离去除后的水，进入冷冻槽或冷藏箱，控制温度到2-3℃，析出硫酸钠。
其附加技术特征为：
在所述第一步锌、镍离子去除步骤中，在一级沉淀分离器的混凝区加入氢氧化钠，氢氧化钠投加量为锌、镍离子理论反应量的1.5-2倍，在絮凝区加入PAM，投加量0.5-1ppm，沉淀区的斜管部分的表面负荷6-8m3/m2·h，以进水量的3-6%的沉淀物循环进入絮凝区，剩余部分通过排泥泵排出沉淀物，送入板框压滤机;
在所述第二步铜、钴和锰离子去除步骤中，在高效沉淀分离器的混凝区加入氢氧化钠，氢氧化钠投加量为锌、镍离子理论反应量的1.5-2倍，在絮凝区加入PAM，投加量0.5-1ppm，沉淀区的斜管部分的表面负荷6-10m3/m2·h，以进水量的3-6%的沉淀物循环进入絮凝区，剩余部分通过排泥泵排出沉淀物，送入板框压滤机。
本发明提供的硫酸钠废水处理及盐提纯分离回用方法，具有以下优点：
其一，通过添加氢氧化钠，将pH调节到9.0-10.0，并加入PAM，此时，锌离子、镍离子与溶液中的氢氧根离子结合形成氢氧化锌和氢氧化镍沉淀，继续加入氢氧化钠，将pH调节到10-12，并加入PAM，此时，铜离子、钴离子和锰离子与溶液中的氢氧根离子结合形成氢氧化铜、氢氧化钴和氢氧化锰沉淀，然后将去除杂质离子的溶液控制在2-3℃将硫酸钠进行固化，杂质去除彻底，根据不同离子特性，两级絮凝沉淀采用不同的pH值，加氢氧化钠和絮凝剂分级彻底的去除杂质离子;设备投资和运行费用少，只是通过简单的冷冻设备控制在2-3℃就可将提纯后的硫酸钠进行固化，作为芒硝出售，并且，冬天可以完全不用任何冷冻设备，即可达到硫酸钠固化结晶;经过该工艺处理后，没有危废和污水排出，同时固体盐可以完全回用;其二，由于在所述第一步锌、镍离子去除步骤中，在一级沉淀分离器的混凝区加入氢氧化钠，氢氧化钠投加量为锌、镍离子理论反应量的1.5-2倍，在絮凝区加入PAM，投加量0.5-1ppm，沉淀区的斜管部分的表面负荷6-8m3/m2·h，以进水量的3-6%的沉淀物循环进入絮凝区，剩余部分通过排泥泵排出沉淀物，送入板框压滤机;在所述第二步铜、钴和锰离子去除步骤中，在高效沉淀分离器的混凝区加入氢氧化钠，氢氧化钠投加量为锌、镍离子理论反应量的1.5-2倍，在絮凝区加入PAM，投加量0.5-1ppm，沉淀区的斜管部分的表面负荷6-10m3/m2·h，以进水量的3-6%的沉淀物循环进入絮凝区，剩余部分通过排泥泵排出沉淀物，送入板框压滤机，通过变频污泥泵控制回流盐泥量，以维持絮凝反应所需的盐泥浓度，加速了沉淀的生成，杂质离子清除更加彻底。