申请日2012.02.23
公开(公告)日2012.07.04
IPC分类号C02F9/06
摘要
一种电解锰废水零排放生产工艺，包括磨矿、浆化、化合、中转、压滤、电解、钝化、漂洗工序和以下步骤：(1)滤布冲洗水循环利用;(2)冲板漂洗水循环利用;(3)阴极板整板抛光液清洗水循环使用;(4)其它废水处理：过滤器反洗水和化验用水进入渣库渗滤液处理系统集中处理。利用本发明生产锰，无废水排放，对环境无污染，可实现清洁生产和提高资源利用率。
权利要求书
1. 一种电解锰废水零排放生产工艺，包括磨矿、浆化、化合、中转、压滤、电解、钝化、漂洗工序，其特征在于，还设有以下步骤：
(1)滤布冲洗水循环利用：将压滤工序中产生的滤布冲洗水通过管道过滤器过滤后，返回至洗布水水池，循环利用;
当洗布水水池中滤布冲洗水的游离锰浓度达到10～15g/L时，泵入浆化桶中作浆化配制用水，并向洗布水水池中补充相应量的清水;
(2)冲板漂洗水循环利用：将漂洗工序中产生的冲板漂洗水先经过滤器过滤，再经阴离子交换树脂床处理，最后返回至漂洗水水池，循环利用;
当漂洗水水池中冲板漂洗水的游离锰浓度达到5～10g/L时，泵入浆化桶中作浆化配制用水，并向漂洗水水池中补充相应量的清水;
当阴离子交换树脂达到饱和容量后，通过氢氧化钠再生，再将pH8～10，铬酸盐浓度5～10g/L的再生液配制成pH5.5～6.5，铬酸盐浓度2.5～3.5g/L后，返回钝化槽中用于钝化;
所述铬酸盐浓度以重铬酸钾计;
(3)阴极板整板抛光液清洗水循环使用：在将阴极板整板粘附的抛光液用清洗水清洗干净后，将使用过的清洗水的pH值调整为6～9，再经活性碳吸附柱处理，然后返回清洗水水池中，循环利用;
(4)其它废水处理：过滤器反洗水和化验用水进入渣库渗滤液处理系统集中处理。
说明书
电解锰废水零排放生产工艺
技术领域
本发明涉及一种电解锰废水零排放生产工艺，尤其是涉及一种用于含铬钝化工艺的电解锰废水零排放生产工艺。
背景技术
电解锰废水污染物浓度高，且成分复杂。目前，电解锰企业普遍采用“还原-中和沉淀”法处理电解锰废水，该方法主要针对废水中的锰和铬，对废水中的氨氮几乎没有任何处理效果。而在电解锰生产过程中，1t电解锰产品要消耗氨83kg左右，其中有约43kg进入废水，37kg进入废渣，共计96%的氨氮总量进入环境中。据企业现场实测数据显示，氨氮排放量超标数百甚至上千倍，平均质量浓度约1000～2000mg/L，最高竟达到13000mg/L。这种对氨氮不经处理而直接排放的现状，一方面造成地表水和地下水受到严重污染;另一方面氨氮为电解锰生产工艺中有用原料，直接排放导致有价资源的浪费，与清洁生产、提高资源利用率的期望相悖离。
此外，电解锰废水中的锰和铬形成危险固体废弃物填埋，不仅对环境产生潜在的危害，而且也是资源的巨大浪费。据统计，1t电解锰产品至少产生14kg锰进入废水或固废，污染环境。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种对环境无污染，清洁生产，且提高资源利用率的电解锰废水零排放生产工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
基本方案是，通过将电解锰生产中废水排放节点的废水实施循环利用，达到电解锰废水零排放，尤其是对产生电解锰废水的压滤工序和电解工序进行清洁生产和资源回收利用。
压滤工序：化合车间浸出产生的含硫酸锰溶液，用泵送至板框压滤机粗滤，滤渣经溜槽送至渣场，滤液送至净化槽，加入SDD(二甲基二硫代氨基甲酸钠)，除去重金属(Co、Ni等);将净化后的溶液送至压滤机精滤，滤渣送至渣场，滤液送电解工序。其中，冲洗滤布所产生的滤布冲洗水为电解锰废水之一。
电解工序：生产时将电解液不断从高位槽引入电解槽内，通入直流电，当电解锰在阴极板上沉积达到1.5～2.0mm厚以后，定期从电解槽中取出阴极板(同时放入新的阴极板继续电解)，经过短时间钝化后，接着进行漂洗，烘干，剥离，即得金属锰产品和阴极板。电解时主要设备有电解槽和硅整流器。其中，漂洗所产生的含铬酸根离子、氨氮和锰离子的冲板漂洗水为电解锰废水之一。
整个技术方案是，一种电解锰废水零排放生产工艺，包括磨矿、浆化、化合、中转、压滤、电解、钝化、漂洗工序，其特征在于，还设有以下步骤：
(1)滤布冲洗水循环利用：将压滤工序中产生的滤布冲洗水通过管道过滤器过滤后，返回至洗布水水池，循环利用;
当洗布水水池中的滤布冲洗水游离锰浓度在10～15g/L时，泵入浆化桶中作浆化配制用水，循环使用;并向洗布水水池中补充相应量的清水;
(2)冲板漂洗水循环利用：将漂洗工序中产生的冲板漂洗水先经过滤器过滤，再经阴离子交换树脂床处理，最后返回至漂洗水水池，循环利用;
当漂洗水水池中冲板漂洗水的游离锰浓度达到5～10g/L时，泵入浆化桶中作浆化配制用水，循环使用;并向漂洗水水池中补充相应量的清水;
当阴离子交换树脂达到饱和容量后，通过氢氧化钠再生，再将pH 8～10，铬酸盐浓度5～10g/L的再生液配制成pH 5.5～6.5，铬酸盐浓度2.5～3.5g/L后，返回钝化槽中用于钝化;
所述铬酸盐浓度以重铬酸钾计;
(3)阴极板整板抛光液清洗水循环使用;在将阴极板整板粘附的抛光液用清洗水清洗干净后，将使用过的清洗水的pH值调整为6～9，再经活性碳吸附柱处理，然后返回清洗水水池中，循环利用;
(4)其它废水处理：过滤器反洗水和化验用水进入渣库渗滤液处理系统集中处理。
本发明电解锰废水零排放生产工艺的原理如下：
①生产现场实施清洁生产
现有电解锰废水排放水量及污染物成分见表1所示。本发明电解锰废水零排放生产工艺包含三部分：通过洗滤布水循环利用系统循环利用洗滤布水;通过过滤和阴离子交换技术回收漂洗水中的钝化剂铬酸根离子，同时循环利用氨氮和锰离子;阴极板整板抛光液清洗水循环利用。
表1电解锰废水排放水量及成分
②回收漂洗用水中的钝化剂铬酸根离子并循环用于钝化
通过机械过滤器和阴离子交换树脂处理的漂洗用水，在降低悬浮物和铬酸根离子后，返回漂洗水水池;当阴离子交换树脂达到饱和容量后，通过氢氧化钠再生，再将pH 8～10，铬酸盐浓度5～10g/L再生液.配制成pH 5.5～6.5，铬酸盐浓度2.5～3.5g/L后，返回钝化槽循环钝化;
③阴极板整板抛光液清洗水循环使用;在将阴极板整板粘附的抛光液用清洗水清洗干净后，将使用过的清洗水的pH值调整为6～9，再经活性碳吸附柱处理，然后返回清洗水水池中，循环利用;
④机械化过滤器反洗水和化验用水量少，进入渣库渗滤液处理系统集中处理。
本发明通过将电解锰废水零排放技术的清洁生产思想和离子交换分离技术融合在一起，从而将污染物对环境的影响降至最低，并对宝贵的资源重新利用。
与现有技术相比，本发明具有如下特点：(1)生产无废水排放;(2)污染物铬酸根离子、氨氮和游离锰全部返回电解锰生产系统中回收利用;(3)环境友好，无有毒有害固体废弃物对外排放。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
本实施例包括磨矿、浆化、化合、中转、压滤、电解、钝化、漂洗工序，其特征在于，还设有以下步骤：
(1)滤布冲洗水循环利用：将压滤工序中产生的滤布冲洗水通过管道过滤器过滤后，返回至洗布水水池，循环利用;
当洗布水水池中滤布冲洗水的游离锰浓度在12g/L时，泵入浆化桶中作浆化配制用水，循环使用;并向洗布水水池中补充相应量的清水;
(2)冲板漂洗水循环利用：将漂洗工序中产生的漂洗水(含[Cr2O72-]50～120mg/L、[NH3-N]900～1800mg/L、[Mn2+]900～3000mg/L、SS50～300mg/L)先经过滤器过滤，滤液的浊度<5NTU，再经阴离子交换树脂床处理至[Cr2O72-]<10μg/L，SS检测不出，最后返回至漂洗水水池，循环利用;
当漂洗水水池中冲板漂洗水的游离锰浓度达到7g/L时，泵入浆化桶中作浆化配制用水，循环使用;并向洗布水水池中补充相应量的清水;
当阴离子交换树脂达到饱和容量后，通过氢氧化钠再生，再将pH9，铬酸盐浓度7g/L再生液配制成pH 6，铬酸盐浓度3g/L后，返回钝化槽循环钝化;
(3)阴极板整板抛光液循环使用：在将阴极板整板粘附的抛光液用清洗水清洗干净后，将使用过的清洗水的pH值调整为7，再经活性碳吸附柱处理，然后返回清洗水水池中，循环利用;
(4)其它废水处理：过滤器反洗水和化验用水进入渣库渗滤液处理系统集中处理。