申请日2014.09.19
公开(公告)日2015.01.07
IPC分类号C02F103/16; C02F9/04
摘要
本发明涉及环保技术领域，特别是对含高铬钒和氨氮的冶金污水处理及资源回收利用的方法，包括以下步骤：将污水加热至30℃-80℃;按污水量的2%-8%加入还原剂，反应时间为10-30分钟;加入碱性溶液，调节污水PH值至11-12;用吹脱法去除氨氮，温度30-50℃，气液比1500-2500，吹脱时间4-8小时;过滤沉淀,收集沉淀物,加入CO2调节污水PH值至7-9;按污水量的3%-10%加入沸石，反应时间为30-120分钟。所述还原剂为亚硫酸钠，性质稳定，无毒无害;采用石灰碱液溶液调节至碱性，其运行成本低，保证过滤后的滤饼中铬含量在35%以上;采用吹脱法去除氨氮，去除率可达90%以上;采用沸石作为吸附剂，工艺简单，反应过程稳定、同时去除其中低浓度金属离子和氨氮，排放水可达到国家规定的产业排放标准。
权利要求书
1.一种冶金污水处理及资源回收利用的方法，其包括如下步骤:
将污水加热至30℃-80℃;
按污水量的2%-8%加入还原剂，反应时间为10-30分钟;
加入碱性溶液,调节污水pH值至11-12;
用吹脱法去除氨氮，温度30-50℃，气液比1500-2500，吹脱时间4-8 小时;
过滤沉淀，收集沉淀物，加入CO2调节污水pH值至7-9;
按污水量的3%-10%加入沸石，反应时间为30-120分钟。
2.根据权利要求1所述冶金污水处理及资源回收利用的方法，其中所述 还原剂是亚硫酸钠，亚硫酸氢钠，硫酸亚铁或者亚硫酸铵。
3.根据权利要求1所述冶金污水处理及资源回收利用的方法，其中所述 碱性溶液是石灰或者氢氧化钠溶液。
说明书
冶金污水处理及资源回收利用的方法
技术领域
本发明涉及环保技术领域。特别是一种对含高铬钒和氨氮的冶金污水 处理及资源回收利用的方法。
背景技术
冶金行业种类繁多，生产工艺千差万别，生产过程排污量大，是一种 高污染高能耗的产业,环保问题日益突出，国家环保政策力度也不断加强， 使得冶金行业必须选择合适的污水处理工艺和回收再利用技术,很多湿法 冶金产生的污水特点是铬钒等金属离子以及氨氮含量比较高。目前处理氨 氮废水的实用工艺主要有：生物脱氮、氨吹脱氮、蒸汽汽提脱氮、离子交 换脱氮、折点加氯脱氮等污水处理工艺。生物脱氮不适合高浓度的氨氮和 重金属废水的处理;蒸汽汽提脱氮适合氨氮含量在20000mg/L以上的废 水;折点加氯脱氮比较适合低浓度氨氮污水的深度处理，但运行费用和安 全要求高。氨吹脱氮具有适用广，操作简单，经济高效的优点，但只适用 于高含量氨氮的污水的预处理;离子交换脱氮法运行简单，费用较低，适 用于氨氮含量在100mg/L以下的污水。当前，大多数污水处理工艺都是根 据设计者的经验或前期主流简单工艺，缺乏对废水、废渣回收再利用的考 虑，导致污水处理效果达不到行业排放标准，珍贵资源大量浪费。
发明内容
为了克服上述现有单一技术的不足，本发明的目的是提供一种简单可 靠、运行成本低、环保效益和经济效益好的冶金污水处理及资源回收利用 的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的。
本发明冶金污水处理及资源回收利用的方法包括以下步骤：
1.将污水加热至30℃-80℃;
2.按污水量的2%-8%加入还原剂,反应时间为10-30分钟;
3.加入碱性溶液,调节污水pH值至11-12;
4.用吹脱法去除氨氮,温度30-50℃，气液比1500-2500，吹脱时间4-8 小时;
5.过滤沉淀,收集沉淀物,加入CO2调节污水pH值至7-9;
6.按污水量的3%-10%加入沸石,反应时间为30-120分钟。
更进一歩的是:所述还原剂是亚硫酸钠或者亚硫酸氢钠或者硫酸亚铁 或者亚硫酸铵。所述碱性溶液是石灰或者氢氧化钠溶液。
本发明的有益效果是：本发明采用的还原剂为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、 硫酸亚铁或亚硫酸铵，性质稳定，无毒无害，比用二氧化硫更加安全有效; 采用石灰(CaO)或氢氧化钠(NaOH)碱液溶液调节至碱性，其运行成 本低、经济高效，保证过滤的滤饼中铬含量在35%以上;采用吹脱法去除 氨氮，去除率可达90%以上;采用沸石作为吸附剂，工艺简单，反应过程 稳定、易控，可再生，添加沸石可达到同时去除其中低浓度金属离子和氨 氮的作用，排放水可达到国家规定的产业排放标准。同时，本发明实现了 污水中废弃金属的回收再利用，彻底消除废水中重金属以及氨氮等对环境 的影响，实现废水零排放，具有生态效益和经济效益双提升的特点。
具体实施方式
通过以下实施例对本发明作进一步说明。
通常情况下,冶金污水的pH值为2-4，首先将污水温度加热到30-80℃， 视具体气温而定。然后按污水量的2%-8%加入还原剂,还原剂是亚硫酸钠 或者亚硫酸氢钠或者硫酸亚铁或者亚硫酸铵，将污水中的Cr6+和V5+还原 成低价。再加入石灰(CaO)或氢氧化钠(NaOH)碱液溶液，调节pH值 至11-12。采用吹脱法去除污水中的氨氮，即基于气液传质原理大量曝入 空气，温度30-50℃，气液比1500-2500，吹脱时间4-8小时，脱除后吸收 的氨气可作为化肥的原料。然后将污水过滤,污水中的铬，铁，钒，钛，铜、 锌，镍，钴，铅，铍成为水合物沉淀下来，过滤后的滤饼因含有较高含量 的Cr2O3，Fe2O3，CuO，V2O5等，可作为颜料或提取金属的原料。通入 CO2，降低污水pH值至7-9，除去其中的钙。采用沸石作为吸附剂去除低 浓度的氨氮和金属离子，沸石投加量为3-10%，反应时间为30-120分钟， 排放水可达到国家规定的产业排放标准。
实施例1。
处理冶金污水800ml，加热至40℃，还原剂为浓度10%的亚硫酸钠溶 液，NaOH的投入量为2%。吹脱法除污水中的氨氮，调节pH值至12， 温度40℃，气液比1800，吹脱时间5小时。通入CO2，降低污水的PH值 至8，沸石投加量为5%，接触时间为50分钟。
污水处理前的指标
氨氮mg/l Cr3+mg/l V5+mg/l Fe2+mg/l pH 8231 1218 232.5 582.3 2.4
污水处理后的指标
氨氮mg/l Cr3+mg/l V5+mg/l Fe2+mg/l pH 12 <0.01 <0.01 <0.01 8.3
实施例2。
处理冶金污水800ml，加热至30℃，碱式碳酸铜3%，还原剂为浓度10% 的亚硫酸钠溶液，CaO溶液的浓度为2%。吹脱法除污水中的氨氮，调节 pH值至11.5，温度30℃，气液比2000，吹脱时间5小时，通入CO2，降 低污水的PH值至8。沸石投加量为5%，接触时间为50分钟。
污水处理前的指标
氨氮mg/l Cr3+mg/l V5+mg/l Fe2+mg/l pH 8231 1182.3 182.4 492.9 2.3
污水处理后的指标
氨氮mg/l Cr3+mg/l V5+mg/l Fe2+mg/l pH 11 <0.01 <0.01 <0.01 8.0
实施例3。
处理冶金污水800ml，加热至35℃，还原剂为浓度3%的亚硫酸铵溶 液，NaOH溶液的浓度为8%.吹脱法除污水中的氨氮，调节pH值至12， 温度35℃，气液比2000，吹脱时间6小时通入CO2，降低污水的pH值至 8.5。沸石投加量为6%，接触时间为60分钟。
污水处理前的指标
氨氮mg/l Cr3+mg/l V5+mg/l Fe2+mg/l pH 8231 1079.2 153.8 476.1 2.2
污水处理后的指标
氨氮mg/l Cr3+mg/l V5+mg/l Fe2+mg/l pH 14 <0.01 <0.01 <0.01 8.5