申请日2010.05.26
公开(公告)日2010.10.20
IPC分类号C01G49/06
摘要
本发明公开了一种废水处理方法，具体是指一种不锈钢废水的处理方法。本发明通过打浆过程、用浓H2SO4或HCl调节pH值的酸浸过程、细浆过程、用氨水或NaOH溶液调节pH值到4.0～4.5的碱化过程、以及过滤过程，得到的滤泥即为铁氧体半成品。本发明的优点是可以有效回收不锈钢生产废水中的重金属离子，而且有利地保护了环境，回收成本也较低，设备工艺相对不是很复杂，本发明可以广泛应用于不锈钢生产企业。
权利要求书
1.不锈钢废水中含铬镍铁氧体的回收方法，其特征在于包括下述步骤：
(1)打浆过程：将不锈钢酸洗废水处理，产生的含重金属铬镍的污泥送入化浆池，加入水进行打浆，其中污泥与水的质量比例为1∶4～5，打浆时间为1～2小时;
(2)酸浸过程：将打浆后的粗原料浆泵入酸溶池，并加入浓H2SO4或HCl调节pH值到1.8～2.2，并浸泡4～6小时;
(3)过滤过程：把酸浸泡过的粗原料浆进行搅拌，加入阳离子絮凝剂聚丙烯酰胺，并过滤，得到原料浆;被截留污泥用水进行洗涤，洗涤后的洗涤水回到打浆过程中，与化浆池中的污泥混合进行打浆，洗涤之后的滤泥排出系统、回收;
(4)碱化过程：经过过滤得到原料浆后，再在原料浆中加入质量含量为28%氨水或NaOH溶液，调节pH值到4.0～4.5;
(5)过滤过程：把碱化后的原料浆进行过滤，可得滤泥，即为含铬镍铁氧体，滤液另行处理。
2.根据权利要求1所述的一种回收方法，其特征在于所述的步骤(2)中的酸浸过程中的酸为浓H2SO4，调节pH值到2.0。
3.根据权利要求1所述的一种回收方法，其特征在于所述的步骤(4)中碱化过程的碱为NaOH溶液，调节pH值到4.3。
说明书
不锈钢酸洗废水污泥中含铬镍铁氧体的回收方法
技术领域
本发明涉及一种废水处理后污泥处理方法，具体是指一种不锈钢酸洗废水污泥的处理方法。
技术背景
不锈钢酸洗废水处理过程中产生的污泥中含有大量的铁、铬、镍等重金属，属于严重污染物质，如果该类污染物不经处理进行排放，将对当地生态产生严重危害;但是如果能够实现所含重金属的回收利用将会将在保护环境的同时促进不锈钢工业的良性发展，对于当地保护环境，建立节能型工业、节能型社会意义重大。
根据不锈钢酸洗废水集中处理站产生的含重金属污泥的处理现状和发展循环经济的要求，根据污泥中含有大量的Fe及一定量的Cr和Ni等重金属的特征，消除不锈钢废水处理过程中可能出现的二次污染风险，杜绝含重金属污泥排放对产生的环境污染问题，促进了环境保护的发展，使其产生了较大的社会生态效益。
目前，以不锈钢企业废水集中处理的污泥回收利用制备磁性复合铁氧体材料的工艺及产品，未见公开文献报道。现实状况是：不锈钢生产企业考虑到技术上的障碍，以及经济效益的成本等诸多问题，所以，对所产生的废水一般不进行彻底的处理，仅是初步处理或根本不处理就直接排放，导致环境污染严重、生态破坏，而且重金属离子会严重影响人类生活，必须严格控制。
发明内容
本发明针对目前不锈钢生产企业的现状，结合不锈钢酸洗废水处理后污泥的特性，开发出一种可以综合回收利用污泥中的重金属离子、使之不再造成环境的二次污染。
本发明中所称的铁氧体是指含Fe2O3的金属氧化物。铁氧体的电阻率比金属、合金磁性材料大得多，而且还有较高的介电性能，所以用途非常广泛。
本发明是通过下述技术方案得以实现的：
不锈钢酸洗废水污泥中含铬镍铁氧体的回收方法，其特征在于包括下述步骤：
(1)打浆过程：将不锈钢废水处理厂产生的含重金属铬镍的污泥送入化浆池，加入水进行打浆，其中污泥与水的质量比例为1∶4～5，打浆时间约为1～2小时;在此期间内打浆，可以实现较好的混合、搅拌作用，从经济角度来看，是相对有利的;若时间延长，混合的效果会更好，但经济效益不是最佳，所以选择此时间进行打浆，足可以起到较好的技术效果，同时满足经济效益的需求;
在此步骤中，打浆过程中需要加入的水，可以使用中水。所谓的中水也叫再生水或回收水，是经过处理的污水回收再用。因为城市建设中将供水称为“上水”，污水排放称为“下水”，所以中水取其两者之间的意思。中水有城市污水处理厂集中处理回用的，也有一个社区甚至一座单独住房自行回用的。社区或住房小范围的中水，一般只收集比较清洁的污水，如洗澡水、游泳池水、厨房排水等进行简单的处理，如过滤、沉淀等。城市集中回用的中水需单独设置管网，因此投资较大，但可以节约水资源，并减少污水排放量，因此可以大大地减少供水和污水处理费用。本发明也正是充分利用了洗涤之后的中水再进行打浆使用，可以更环保、节约运行成本;
(2)酸浸过程：将打浆后的粗原料浆泵入酸溶池，并加入浓H2SO4或HCl调节pH值到1.8～2.2，并浸泡4～6小时;
(3)过滤过程：把酸浸泡过的粗原料浆进行搅拌，加入阳离子絮凝剂聚丙烯酰胺，并过滤，得到原料浆;被截留污泥用水进行洗涤，洗涤后的洗涤水回到打浆过程中，与化浆池中的污泥混合进行打浆，洗涤之后的滤泥排出系统、回收;聚丙烯酰胺用作絮凝剂，可以加快精原料浆中的悬浮物等物质的沉降，可以把离子溶液与污泥尽可能快的分离;在本发明中，絮凝剂的用量一般是把粗原料浆的物质实现有效沉降即可，在本行业内的一般技术人员，都可以通过有限次的简单试验得出其较佳用量，而且，即使絮凝剂的用量不是很准，也不会影响到本发明的有效实施;另外，除了聚丙烯酰胺作为絮凝剂外，另外的阳离子絮凝剂也会起到类似的、较好效果，只是在使用的用量需要根据情况重新进行计算确定;在洗涤之后的滤泥可以制成建筑材料——砖块，继续回收利用;
(4)碱化过程：经过过滤得到原料浆后，再在原料浆中加入质量含量为28%氨水或NaOH溶液，调节pH值到4.0～4.5;
(5)过滤过程：把碱化后的原料将进行过滤，可得滤泥，即为含铬镍铁氧体，滤液另行处理。
作为优选，上述回收方法步骤(2)中的酸浸过程中的酸为浓H2SO4，调节pH值到2.0。
作为优选，上述回收方法步骤(4)中碱化过程的碱为NaOH溶液，调节pH值到4.3。
经过上述处理后的含铬镍铁氧体具有较高的纯度，一般可以达到Fe2O3 85%左右，其它的主要成份Cr2O3 14%，NiO 1%。而且在步骤(3)的细浆过程中，可以把洗涤之后的滤泥进一步加工成建筑材料砖块，而洗涤水回到步骤(1)的打浆过程，用作打浆水之用，而洗涤水的用量可以根据打浆过程中的用水量来进行调节，这样可以确保环保的实现。
有益效果：本发明可以有效回收不锈钢酸洗废水污泥中的重金属离子，而且有利地保护了环境，回收成本也较低，设备工艺相对不是很复杂，可以在现有条件基础上进行工艺参数的改变来实现本发明的目的。
具体实施方式
下面对本发明的实施作具体说明：
实施例1
(1)打浆过程：将不锈钢生产企业所产生的废水、污泥送到集中到处理站，静置一段时间，将产生的含重金属铬镍的污泥送入化浆池，加入水进行打浆，经搅拌设备进行充分搅拌，其中污泥与水的质量比例为1∶4，打浆时间持续约为2小时;
(2)酸浸过程：将打浆后的粗原料浆泵入酸溶池，同时把准备好的浓H2SO4加入调节pH值到2.0，并浸泡4小时;在酸浸过程中，伴有搅拌设备，使酸液与粗原料浆中的金属离子充分接触、混合，达到完全反应的程序，把各种离子与酸等物质结合成各自的化合物;以便在接下来的步骤中可以有效分离等工序;
(3)过滤过程：把酸浸泡过的粗原料浆进行搅拌，加入阳离子絮凝剂聚丙烯酰胺，并过滤，得到原料浆;被截留污泥用水进行洗涤，洗涤后的洗涤水回到打浆过程中，与化浆池中的污泥混合进行打浆，洗涤之后的滤泥排出系统、回收;
(4)碱化过程：经过过滤得到原料浆后，再在原料浆中加入NaOH溶液，调节pH值到4.3;
(5)过滤过程：把碱化后的原料浆将进行过滤，可得滤泥，即为含铬镍铁氧体，滤液另行处理。
根据上述步骤进行处理后的不锈钢污泥变成了可以使用的工业产品，即铁氧体半成品，其中的成份一般为Fe2O3 84%，另外的主要成份Cr2O3 14%，NiO 1%。在工业上具有很好的使用价值。
实施例2
按照按照例1类同的步骤，把不锈钢生产企业的废水、污泥进行处理：
(1)打浆过程：将不锈钢生产企业所产生的废水、污泥送到集中到处理站，静置一段时间，将产生的含重金属铬镍的污泥送入化浆池，加入水进行打浆，经搅拌设备进行充分搅拌，其中污泥与水的质量比例为1∶5，打浆时间持续约为1.5小时;
(2)酸浸过程：将打浆后的粗原料浆泵入酸溶池，同时把准备好的浓H2SO4加入调节pH值到2.2，并浸泡4小时;
(3)过滤过程：把酸浸泡过的粗原料浆进行搅拌，加入阳离子絮凝剂聚丙烯酰胺，并过滤，得到原料浆;被截留污泥用水进行洗涤，洗涤后的洗涤水回到打浆过程中，与化浆池中的污泥混合进行打浆，洗涤之后的滤泥排出系统、回收;
(4)碱化过程：经过过滤得到原料浆后，再在原料浆中加入NaOH溶液，调节pH值到4.2;
(5)过滤过程：把碱化后的原料浆将进行过滤，可得滤泥，即为含铬镍铁氧体，滤液另行处理。
根据上述步骤进行处理后的不锈钢污泥变成了可以使用的工业产品，即铁氧体半成品，其中的成份一般为Fe2O3 83%，另外的主要成份Cr2O3 13%，NiO 1.5%。