申请日2014.07.24
公开(公告)日2014.10.08
IPC分类号C02F9/04
摘要
本发明公开一种钢铁行业酸洗废水
权利要求书
1.一种钢铁行业酸洗废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)将酸洗废水引入调节池中，然后流入铬还原池中，铬还原池分为一级铬还原池和二级铬还原池，每级铬还原池均投加足量还原剂反应30min;
b)将经铬还原后的废水引入重金属捕捉器，重金属捕捉器分为一级重金属捕捉器和二级重金属捕捉器，每级重金属捕捉器中均加入重金属捕捉剂和氢氧化钠反应45min，控制pH值8-9;
利用超微分离机将重金属捕捉器反应产生的重金属沉淀与清液分离，将分离后的清液导入除氟过滤器中，投加氯化钙反应45min，进行一级除氟;
c)将经步骤b一级除氟后的混合溶液引入一级沉淀池进行非金属沉淀物与水的分离，将分离后的清液流入氟反应池，投加氯化钙反应45min进行二级除氟;
d)将经步骤c二级除氟后的混合溶液引入二级沉淀池进行非金属沉淀物与水的分离，分离后的清液排放至清水池储存，根据实际情况确定回用量和排放量。
2.根据权利要求1所述一种钢铁行业酸洗废水的处理方法，其特征在于，步骤a所述还原剂为焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、连二亚硫酸钠、硫代硫酸钠中的一种。
3.根据权利要求2所述一种钢铁行业酸洗废水的处理方法，其特征在于，步骤b中加入重金属捕捉剂的量为1 mg/L。
4.根据权利要求3所述一种钢铁行业酸洗废水的处理方法，其特征在于，步骤a所述铬还原池内控制氧化还原电位ORP值在200mV以内。
5.根据权利要求4所述一种钢铁行业酸洗废水的处理方法，其特征在于，步骤b中所述超微分离机使用PVDF/PTFE有机膜，膜孔径10∽200nm，工作压力3-5bar，振动频率40-50Hz，振动幅度10-20mm。
说明书
一种钢铁行业酸洗废水的处理方法
技术领域
本发明属于环境保护废水处理领域，特别是一种钢铁行业酸洗废水的处理方法。
背景技术
随着我国工业经济的快速发展,带动了钢铁行业的迅猛发展，钢铁原件在冷轧、电镀、喷涂前都要经过酸洗，以清除表面的氧化物，产生酸洗废水，酸洗废水主要主要成分为SO42-、H+、Fe2+、Na+、Cr6+、F-、Men+、Ni等，其中Cr6+、F-、Fe2+、Men+为主要污染物。
现有处理酸洗废水的方法采用“铬还原+石灰中和+沉淀+砂滤”，其主要步骤是废水进入调节池后，用泵提升至还原池，将pH调节至2-3，然后投加还原剂与废水充分混合反应，使六价铬还原成三价铬，出水送至pH调节池，然后投入NaOH/石灰，将pH调节至8-9，铁、铬、镍等金属离子反应生成氢氧化物沉淀,氟离子则形成氟化钙沉淀，然后进入反应澄清池进行泥水分离，产生的污泥经脱水机干化后做为危险固体废弃物外运处置，上清液经pH调节后进入砂滤器去除残留的悬浮物，最终出水达标排放。
实践证明，现有技术中的“铬还原+石灰中和+沉淀+砂滤”组合处理工艺存在以下缺点：
(1)污泥产生量大，污泥组成复杂，回收困难，不可再利用，危害性大，其污泥主要由氢氧化物沉淀、过量石灰、氟化钙、石灰粉杂质、PAC/PAM药剂、水(约占50%∽65%)等组成，有价值金属盐的含量非常低，基本没有回炼、回收价值，较多的杂质与水份使污泥产生量非常巨大，而且由于重金属的存在(如铬化合物)，此类污泥已被列入危险固体废物名单;
(2)污泥的填埋处置，造成金属资源的浪费与环境的破坏，含酸、铬废水产生的污泥，含有大量的铁、铬、镍等有价值的金属物质，进行填埋处置，不仅需要花费高额的危险固废处置费用，而且还需要侵占大量的土地资源进行填埋，会影响周边居民的生活和地下水的水质。
发明内容
针对目前酸洗废水处理技术中存在的上述问题，提供一种钢铁行业酸洗废水的处理方法，能回收冷轧废水中有价值的金属离子，不产生有害的危险固体废弃物，变废为宝，同时提高污水处理的稳定性和效率，减少处置成本，本发明是这样实现的：
一种钢铁行业酸洗废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)将酸洗废水引入调节池中，然后流入铬还原池中，铬还原池分为一级铬还原池和二级铬还原池，每级铬还原池均投加足量还原剂反应30min;
b)将经铬还原后的废水引入重金属捕捉器，重金属捕捉器分为一级重金属捕捉器和二级重金属捕捉器，每级重金属捕捉器中均加入重金属捕捉剂和氢氧化钠反应45min，控制pH值8-9;
利用超微分离机将重金属捕捉器反应产生的重金属沉淀与清液分离，将分离后的清液导入除氟过滤器中，投加氯化钙反应45min，进行一级除氟;
c)将经步骤b一级除氟后的混合溶液引入一级沉淀池进行非金属沉淀物与水的分离，将分离后的清液流入氟反应池，投加氯化钙反应45min进行二级除氟;
d)将经步骤c二级除氟后的混合溶液引入二级沉淀池进行非金属沉淀物与水的分离，分离后的清液排放至清水池储存，根据实际情况确定回用量和排放量。
优选的，本发明中，步骤a所述还原剂为焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、连二亚硫酸钠、硫代硫酸钠中的一种。
优选的，本发明中，步骤b中加入重金属捕捉剂的量为1 mg/L。
优选的，本发明中，步骤a所述铬还原池内控制氧化还原电位ORP值在200mV以内。
优选的，本发明中，步骤b中所述超微分离机使用PVDF/PTFE有机膜，膜孔径10∽200nm，工作压力3-5bar，振动频率40-50Hz，振动幅度10-20mm。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)重金属捕捉器可以将全部金属污染物转变成沉淀物，再通过超微分离机设备，其具有较高的金属颗粒分离效率，同时超微分离机具有浓缩效果，不需要再设浓缩池将沉淀物与清液分离，沉淀物在分离机中已得到浓缩，经过脱水干化后，含固率达到90%以上，可以进入高炉回炼或通过其他方法再利用;
(2)首次使用超微分离机(也称振动式膜分离机)通过有机膜膜进行物料分离工作，将金属污泥与水分离并浓缩，同时膜片通过特殊机械装置可以往复高频振动，振动频率在40-50Hz之间，振动幅度在10-20mm之间，具有去除精度高，处理能力大，自动清洗，全自动化控制的优点，本发明采用超微分离机省略了传统的沉淀池与浓缩池，可以使系统简化，节省空间与操作，降低投资与运行费用;
(3)超微分离机的分离液进入除氟器，除氟器根据氟离子浓度自动调节投加氯化钙，形成氟化钙沉淀，然后再经一级沉淀池将沉淀分离;
(4)氟反应器可以根据氟离子浓度自动调节投加氯化钙，将剩余氟离子进一步反应形成氟化钙沉淀，然后再经二级沉淀池沉淀分离，经两次固液分离后，由二级沉淀池排出的清液中铁、铬、镍、氟等污染物全部符合《钢铁工业水污染排放标准》(GB13456-2012)所规定的一级标准;
(5)本发明的废水中重金属与其他污染物是分步去除，重金属沉淀物单独处理与收集，可以提高重金属沉淀物的纯度。