申请日2012.10.23
公开(公告)日2013.02.06
IPC分类号C02F9/06; C02F1/461; C02F1/72
摘要
本发明公开一种高炉煤气洗涤废水的处理方法，针对高炉煤气洗涤水的溢流废水，采用铁炭微电解、Fenton氧化和混凝沉淀组合工艺处理高炉煤气洗涤废水中的总氰;首先向装有废水的调节池中加入硫酸，使其pH值位于3.0～4.0之间，反应时间为45～90分钟;电解反应器的出水流入Fenton氧化反应池，调pH值至3.5～4.5，然后再加入2～3ml/L双氧水溶液，氧化废水中剩余总氰，Fenton氧化结束后，废水流入混凝沉淀池，pH值调至7.5～8.5，搅拌3～5分钟后自然沉降45～90分钟，所得上清液即为处理后的高炉煤气洗涤废水。本发明具有设备简单、操作方便、运行费用低等优点，解决了钢铁行业生产中高炉煤气洗涤废水处理难题，对于企业的可持续发展具有重要意义。
权利要求书
1.一种高炉煤气洗涤废水的处理方法，其特征在于，针对高炉煤气洗涤 水的溢流废水，采用铁炭微电解、Fenton氧化和混凝沉淀组合工艺处 理高炉煤气洗涤废水中的总氰，包括以下几个步骤:
A. 首先向装有废水的调节池中加入硫酸，使其pH值位于3.0~4.0之间 ;
B. 废水由泵注入微电解反应器，进行微电解反应，反应时间为45~9 0分钟;
C. 微电解反应器的出水流入Fenton氧化反应池，反应池为间歇式操 作，待Fenton氧化池将近充满时，停止注入废水，同时开始搅拌并加 入质量百分比为20%的稀硫酸，调pH值至3.5~4.5以适合Fenton氧化反 应，然后再加入2~3ml/L的30%双氧水溶液;
D. Fenton氧化结束后，废水流入混凝沉淀池，在搅拌的状态下投加 NaOH-Ca(OH)2混合液，使pH值调至7.5~8.5，搅拌3~5分钟后自然沉降 45~90分钟，所得上清液即为处理后的高炉煤气洗涤废水。
说明书
一种高炉煤气洗涤废水的处理方法
技术领域
本发明属于水处理设备技术领域，具体涉及一种高炉煤气洗涤废水的 处理方法。
背景技术
炼铁厂在钢铁联合企业中是用水量较多的部门，其中高炉煤气净化过 程中需要大量的洗涤水，在高炉煤气湿法除尘工艺中，高炉冶炼产生 的有毒有害污染物质随洗涤过程溶解进入高炉煤气洗涤水中，其中氰 化物是最有害的污染物。氰化物属于剧毒物质，严重威胁人、动物、 水生生物的生命安全，需做妥善处理才能排放或循环使用。国家《污 水综合排放标准》GB 8978-1996中规定：一般企业的含氰废水质量浓 度排放标准<0.5mg/L。
大型高炉煤气洗涤水系统中的溢流水，因其水量大，含氰浓度不高， 一直未能得到有效治理。氰化物在高炉煤气洗涤废水中的存在形式主 要为无机氰化物，而络合物主要为铁氰化物。对于如高炉煤气洗涤水 等的中低浓度含氰废水，应用于工业生产的处理方法有：碱性氯化法 、双氧水氧化、臭氧氧化等化学氧化法以及酸化法、硫酸亚铁法、活 性炭处理、微生物处理法等其它处理方法，其中对于中低浓度含氰废 水，最为广泛的处理方法为碱性氯化法和硫酸亚铁法。其中碱性氯化 法使用较多，但该法药剂消耗量大，处理后有余氯，产生的氯化氰气 体毒性很大，而且不能有效去除铁氰络合物;硫酸亚铁法处理程度不 够、难以达到排放标准，分离出不溶物后的水体呈蓝色。专利“CN11 89462 A：过氧化氢氧化法处理含氰废水工艺”利用过氧化氢在碱性 条件下，在加入CuSO4做催化的条件下剩余氧化氰化物。此专 利需要加入价格较高的硫酸铜试剂，且加入的重金属铜离子不能完全 去除。专利“CN1059133 A：处理含氰废水的活性炭催化氧化法”利 用活性炭在硫酸铜的催化作用下氧化氰化物。该专利需要使用硫酸铜 试剂活化活性炭，容易造成重金属污染，且需要大量曝气，增加成本 。论文“Fenton法处理低浓度含氰电镀废水的研究”完全使用Fenton 试剂处理氰化物，使Fenton试剂用量大，成本高且效果不稳定。
在可供选择的技术方案中，有的脱氰效果不理想，有的效果好、但运 行费用非常高，增加了产品的成本。因此，从技术、经济效益、社会 效益等因综合素来考虑，探寻合适的脱氰方法，使企业与社会达到共 赢。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用铁炭微电解、Fenton氧化和混凝沉淀 组合工艺处理高炉煤气洗涤水溢流废水的方法。此种工艺可以有效的 去除高炉煤气洗涤废水中主要的氰化物等有毒有害物质，且能适应高 炉煤气洗涤废水的水量和氰化物含量均波动的特点。处理后废水中总 氰化物浓度低于0.5 mg/L，达到国家《污水综合排放标准》(GB897 8-1996)一级排放标准。
本发明的技术方案是：针对高炉煤气洗涤水的溢流废水，采用铁炭微 电解、Fenton氧化和混凝沉淀组合工艺处理高炉煤气洗涤废水中的总 氰，包括以下几个步骤：
A. 首先向装有废水的调节池中加入硫酸，使其pH值位于3.0~4.0之间 ，满足于内电解反应的要求;
B. 废水由泵注入微电解反应器，进行微电解反应，反应时间为45~9 0分钟。该工艺利用铁屑和颗粒炭组成的铁炭微电解反应提供的廉价F e2+，与氰根离子反应生成亚铁氰化物，然后再与过量的Fe2+ 反应生成亚铁蓝及铁蓝沉淀;同时由于反应中产生大量新生态的氢， 能够还原氰根离子，破坏络合态的含氰物质，促进了总氰的去除。经 过这两种反应的协同作用，从而除去大部分的氰化物。
C. 微电解反应器的出水流入Fenton氧化反应池。反应池为间歇式操 作，水量达到一定容积后，在不断搅拌的状态下，加入稀硫酸，调pH 值至3.5~4.5以适合Fenton氧化反应，然后再加入2~3mL/L的30%双氧水 溶液，利用溶液中的Fe2+与双氧水组成Fenton试剂。利用H2O2在Fe2+的 催化作用下产生具有很高氧化电位的羟基自由基，氧化废水中剩余总 氰，进行氧化反应。
D. Fenton氧化结束后，废水流入混凝沉淀池，在搅拌的状态下投加 NaOH-Ca(OH)2混合液，调pH值为7.5~8.5，搅拌3~5分钟后自然沉降45 ~90分钟，所得上清液即为处理后的高炉煤气洗涤废水。
通过上述的三种工艺的协同作用，可使总氰化物浓度低于0.5mg/L，达 到排放标准。
本发明采用铁炭微电解、Fenton氧化和混凝沉淀组合工艺预处理高炉 煤气洗涤废水的方法，能够处理水量和氰化物含量均波动的高炉煤气 洗涤废水，由于使用废铁屑为原料，不需消耗电力资源，具有“以废 治废”的意义，其效果是总氰化物浓度低于0.5mg/L，达到国家《污水 综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准。本发明具有设备简单 、操作方便、运行费用低等优点，适合工业应用，解决了钢铁行业生 产中高炉煤气洗涤废水处理的一大难题，对于企业的可持续发展具有 重要的现实意义。