申请日2018.08.16
公开(公告)日2018.12.14
IPC分类号C02F9/04; C01G49/02; C02F101/20
摘要
本发明提供一种含铁废水的处理方法，包括以下步骤：A、在含铁废水中加入磷酸盐溶液，搅拌反应后进行压滤，得到磷酸铁与含其它金属离子的合成母液;B、将步骤A中得到的磷酸铁用稀硫酸溶液洗涤并进行压滤，以去除磷酸铁中残留的其它金属离子;C、将步骤B中得到的磷酸铁用液碱和水打浆，使磷酸铁转化为氢氧化铁，压滤，得到氢氧化铁和磷酸盐溶液;D、将步骤C中的氢氧化铁用稀氢氧化钠溶液洗涤并进行压滤，以去除氢氧化铁中残留的磷酸根离子，烘干，得到氢氧化铁产品。本发明同时提供一种实施上述含铁废水的处理方法的处理系统。本发明能够回收铁元素，减少了污泥的产生。
权利要求书
1.一种含铁废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、在含铁废水中加入磷酸盐溶液，搅拌反应后进行压滤，得到磷酸铁与含其它金属离子的合成母液;
B、将步骤A中得到的所述磷酸铁用稀硫酸溶液洗涤并进行压滤，以去除所述磷酸铁中残留的其它金属离子;
C、将步骤B中得到的所述磷酸铁用液碱和水打浆，使所述磷酸铁转化为氢氧化铁，压滤，得到氢氧化铁和磷酸盐溶液;
D、将步骤C中的所述氢氧化铁用稀氢氧化钠溶液洗涤并进行压滤，以去除所述氢氧化铁中残留的磷酸根离子，烘干，得到氢氧化铁产品。
2.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于：在步骤A中，所述含铁废水的PH值控制在1.5～2.5之间，采用滴加的方式将所述磷酸盐溶液加入到含铁废水中，搅拌反应1～3小时，滴加完成后，所述含铁废水的PH值控制在1.8～3.0之间，继续搅拌反应1～2小时，反应停止后进行压滤，得到所述磷酸铁沉淀与含其它金属离子的合成母液。
3.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于：在步骤B中，采用pH值为2.8～3.2之间的稀硫酸溶液对所述磷酸铁进行洗涤，所述稀硫酸溶液的固液比范围控制在1:10～1:20之间。
4.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于：在步骤C中，所述磷酸铁与所述液碱的固液比范围控制在1:10～1:20之间。
5.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于：在步骤D中，用PH值为12.8～13.2的稀氢氧化钠溶液对所述氢氧化铁进行洗涤。
6.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述处理方法还包括步骤：
E、将步骤A中得到的含其它金属离子的合成母液，用石灰乳液中和并进行压滤，得到金属氢氧化物和滤液;
F、将步骤E中得到的所述滤液进行生化处理和排放。
7.如权利要求6所述的处理方法，其特征在于：在步骤E中，含其它金属离子的合成母液，用石灰乳液中和至pH≤9.0，反应时间控制在0.5～2.0小时。
8.一种实施权利要求1～7任意一项所述的含铁废水的处理方法的处理系统，其特征在于，所述处理系统包括依次连接的磷酸铁合成装置、磷酸铁洗涤装置、磷酸铁转换装置和氢氧化铁洗涤烘干装置。
9.如权利要求8所述的处理系统，其特征在于：所述磷酸铁合成装置包括相连接的合成反应槽和第一压滤机，所述磷酸铁洗涤装置包括相连接的第一搅拌洗涤槽和第二压滤机，所述磷酸铁转换系统包括依次连接的液碱储槽、搅拌打浆槽及第三压滤机，所述氢氧化铁洗涤烘干装置包括依次连接的第二搅拌洗涤槽、第四压滤机、真空干燥器、粉碎机及包装机。
10.如权利要求8所述的处理系统，其特征在于：所述处理系统还包括磷酸盐溶解装置和母液处理装置，所述磷酸盐溶解装置包括依次连接的溶解反应釜、第五压滤机和磷酸盐储槽，所述磷酸盐储槽与所述磷酸铁合成装置的第一压滤机，以及所述磷酸铁洗涤装置的第二压滤机相连接，所述母液处理装置包括依次连接的合成母液储槽、搅拌反应槽、第六压滤机和生化装置，以及与所述搅拌反应槽连接的石灰打浆槽。
说明书
含铁废水的处理方法及处理系统
技术领域
本发明涉及含铁废水的处理，特别是一种金属表面处理产生的含铁废水的处理方法及处理系统。
背景技术
不锈钢材在成形和热处理过程中，表面会产生一层黑色的氧化皮，这类氧化皮结构致密，与基体附着力强，含有Fe、Cr、Ni、少量C和Si，有些产品可能存在Mn、Ti、Mo、Cu和W等元素，氧化物结构为：氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁、氧化铬、氧化镍、二氧化硅、铬尖晶石(Cr2O3·FeO)和镍尖晶石(NiO·Fe2O3)等。不锈钢氧化皮不仅破坏了钢材表面的美观性，又会加快金属表面的电化学腐蚀，而且其存在的表面应力会加快钢材表面的应力腐蚀。因此，不锈钢表面的氧化皮必须在后续加工前去除干净。工程上，常使用酸洗工艺去除热轧及退火过程中在不锈钢钢材表面形成的氧化皮，同时对不锈钢表面进行钝化处理，使其更具耐蚀性。
酸洗过程中，主要存在两类酸性废液。其一为酸洗槽中酸洗产生的废酸液，其二为漂洗或冲洗废水。目前大多数金属表面处理废酸液及废水都是统一收集处理，采用石灰一步中和沉淀法，将水中的残余酸中和，形成硫酸钙或磷酸钙或氟化钙或金属氢氧化物的共沉淀污泥。该方法缺点是在PH值在6～9之间，部分金属氢氧化物沉淀不完全，处理后的废水中部分金属离子超标，水处理产生的污泥量非常大，且沉淀物中含大量重金属，需按工业危险废物管理，处置费用大。
由于这种污泥属危险废物，直接使用方式被限制，目前处理这些污泥主要采用三种途径：一是固化稳定化后送危险废物填埋场填埋，二是采用水泥窑协调焚烧处置，作为水泥填料使用，三是掺入粘土中烧制砖或与水泥混和制成免烧砖。污泥的处理较复杂，且费用较高。
发明内容
鉴于此，有必要提供一种能够减少污泥产生的含铁废水的处理方法及处理系统。
本发明提供一种含铁废水的处理方法，包括以下步骤：
A、在含铁废水中加入磷酸盐溶液，搅拌反应后进行压滤，得到磷酸铁与含其它金属离子的合成母液;
B、将步骤A中得到的所述磷酸铁用稀硫酸溶液洗涤并进行压滤，以去除所述磷酸铁中残留的其它金属离子;
C、将步骤B中得到的所述磷酸铁用液碱和水打浆，使所述磷酸铁转化为氢氧化铁，压滤，得到氢氧化铁和磷酸盐溶液;
D、将步骤C中的所述氢氧化铁用稀氢氧化钠溶液洗涤并进行压滤，以去除所述氢氧化铁中残留的磷酸根离子，烘干，得到氢氧化铁产品。
一种实施所述含铁废水的处理方法的处理系统，所述处理系统包括依次连接的磷酸铁合成装置、磷酸铁洗涤装置、磷酸铁转换装置和氢氧化铁洗涤烘干装置。
本发明采用磷酸盐溶液沉淀含铁废水中的铁元素，得到磷酸铁，再将磷酸铁用稀硫酸溶液洗涤，以得到较纯的磷酸铁，然后将磷酸铁用液碱和水打浆，使磷酸铁转化为氢氧化铁，再将氢氧化铁用稀氢氧化钠溶液洗涤并进行压滤，烘干，得到氢氧化铁产品。因此，本发明的含铁废水的处理方法能够回收铁元素，减少了污泥的产生，工艺流程简单，操作方便，资源回收的效益较高，可取得良好的社会经济效益和环保效益。