一種鉛酸蓄電池廢水零排放的氫氧化鋇處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鉛酸蓄電池廢水零排放的氫氧化鋇處理方法。本發(fā)明用氫氧化鋇進(jìn)行中和和鉛沉淀反應(yīng)，一步完成，直接將兩種有害廢物形成沉淀物，并用絮凝劑絮凝沉淀，得到鹽含量和雜質(zhì)含量很低的清水，清水可以作為回用水，并且脫鹽成本低；利用硫酸鋇難溶的性質(zhì)將沉淀物中的鉛通過(guò)鉛溶解液溶出，剩下硫酸鋇；溶解出的鉛通過(guò)電解成電解鉛重新利用；硫酸鋇則通過(guò)處理轉(zhuǎn)化成氫氧化鋇循環(huán)使用。本發(fā)明整個(gè)處理過(guò)程無(wú)廢水排放，實(shí)現(xiàn)了零排放，且生產(chǎn)成本低，能耗低，對(duì)環(huán)境危害小，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說(shuō)明】一種鉛酸蓄電池廢水零排放的氫氧化鋇處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鉛酸蓄電池廢水的處理方法，特別涉及一種鉛酸蓄電池廢水零排放的氫氧化鋇處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鉛酸蓄電池制造生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量的酸性重金屬工業(yè)廢水，如果未經(jīng)處理任意排放，必然給環(huán)境與社會(huì)帶來(lái)極大的危害。廢水中的鉛、鎘為重金屬元素，是一類污染物，在車間或者車間處理設(shè)施排放口必須達(dá)到排放要求，因此蓄電池工業(yè)廢水的治理與綜合利用是環(huán)境保護(hù)的一項(xiàng)重要任 務(wù)，它對(duì)保證人民身體健康和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的有序發(fā)展有著重要的意義。
[0003]目前對(duì)重金屬?gòu)U水的處理方法主要包括化學(xué)沉淀法、離子交換樹脂法、電解法、活性炭吸附法、反滲透法、電滲析法、蒸發(fā)濃縮法和生物法等，其中化學(xué)沉淀法簡(jiǎn)單易行，應(yīng)用廣泛，通過(guò)投加NaOH、石灰或Na2CO3等調(diào)節(jié)廢水的pH,使重金屬離子形成沉淀,然后采用沉淀或過(guò)濾等后續(xù)工藝將沉淀物與廢水分離，從而達(dá)到凈化廢水的目的。
[0004]常見的鉛酸蓄電池廢水化學(xué)沉淀法如Ca (OH) 2中和廢水處理方法。
[0005]Ca (OH)2中和廢水處理方法主要過(guò)程為:
1、初步沉淀:將鉛酸蓄電池廢水引入沉淀池中進(jìn)行初步沉淀，使廢水中的含鉛廢物沉淀。
[0006]2、生石灰溶解:將生石灰置于溶解池中，用氣體攪拌或者氣體攪拌方式使其生石灰與水充分反應(yīng)，由于生石灰與水反應(yīng)生成Ca (OH)2，且Ca (OH) 2溶解度很小，因此需要加入過(guò)量的生石灰在水中邊攪拌邊使用。
[0007]3、PH值調(diào)節(jié):將經(jīng)過(guò)沉淀池沉淀過(guò)后的鉛酸蓄電池廢水排入調(diào)節(jié)池，通過(guò)添加Ca(OH) 2和水混合物，一次PH調(diào)節(jié)，使廢水中的重金屬元素(如鉛、鎘等)形成沉淀物，同時(shí)也生成CaSO4沉淀物，分離沉淀物后，清水排放。
[0008]該方法存在的缺點(diǎn)為:Ca (OH)2溶解度低，要用過(guò)量的Ca (OH)2才能起到良好中和使水中的鉛離子沉淀；大量的CaSO4沉淀和Ca (OH) 2固體與含鉛物沉淀混合在一起，無(wú)法分離出來(lái)，導(dǎo)致大量的含鉛廢物產(chǎn)生；操作無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；無(wú)法進(jìn)行納濾或者其它凈化處理,水回用率很低。
[0009]CNlOl 197458A的發(fā)明公開了一種廢舊鉛酸蓄電池回收處理工藝，將含鉛廢水直接導(dǎo)入普通廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行廢水處理，操作簡(jiǎn)單，但是由于普通廢水處理系統(tǒng)多為活性污泥法，微生物不能降解鉛，富集于微生物體內(nèi)，會(huì)破壞微生物的凈化作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于提供一種鉛酸蓄電池廢水零排放的氫氧化鋇處理方法，用氫氧化鋇進(jìn)行酸堿中和和鉛沉淀反應(yīng)，一步完成，直接將兩種廢物形成沉淀物，并用絮凝劑絮凝沉淀，得到鹽含量和雜質(zhì)含量很低的清水，清水可以作為回用水，并且脫鹽成本低；利用硫酸鋇難溶的性質(zhì)將沉淀物中的鉛通過(guò)鉛溶解液溶出，剩下硫酸鋇；溶解出的鉛通過(guò)電解將廢鉛電解成電解鉛重新利用；硫酸鋇則能重新轉(zhuǎn)化成氫氧化鋇循環(huán)使用。
[0011]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
一種鉛酸蓄電池廢水零排放的氫氧化鋇處理方法，包括如下步驟:
(I) 一次沉淀:將鉛酸蓄電池廢水由一次沉淀池底部通入，經(jīng)過(guò)斜管沉淀區(qū)，從一次沉淀池上部排出進(jìn)入調(diào)節(jié)池，收集一次沉淀池底部鉛泥，經(jīng)板框壓濾機(jī)壓濾形成泥餅，濾液進(jìn)入調(diào)節(jié)池；
一次沉淀是將鉛酸蓄電池廢水進(jìn)行初步沉淀，使廢水中大顆粒的含鉛廢物通過(guò)自然沉降的方式沉淀。大顆粒含鉛顆粒先沉淀減輕后續(xù)處理難度。
[0012](2) 一次PH調(diào)節(jié):向調(diào)節(jié)池中通入氫氧化鋇溶液調(diào)節(jié)廢水的PH至5-7 ；
一次PH調(diào)節(jié)是為了防止Ba (OH) 2過(guò)量，需要在PH調(diào)節(jié)池中進(jìn)行精密調(diào)整到PH值在5-7之間，避免了鋇離子過(guò)量。一次PH調(diào)節(jié)的過(guò)程中，氫氧化鋇不但進(jìn)行酸堿中和反應(yīng)，而且同時(shí)與鉛沉淀反應(yīng)，一步完成，同時(shí)形成鉛沉淀及硫酸鋇沉淀。
[0013](3) 二次沉淀:靜置沉淀1-2小時(shí)，然后板框壓濾機(jī)進(jìn)行一次過(guò)濾，收集分離的泥餅，濾液進(jìn)入下一步驟。
[0014](4) 二次PH調(diào)節(jié):向一次過(guò)濾后的濾液中通入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH至7-9,靜置1-2h。
[0015]二次PH調(diào)節(jié)，PH值保證在7-9，是為了保證一次PH調(diào)節(jié)后濾液中仍殘留的少量鉛離子能被反應(yīng)生成氫氧化鉛沉淀除去，保證除鉛的有效性，靜置l_2h保證氫氧化鉛沉淀的充分形成。
[0016](5)絮凝反應(yīng):向二次PH調(diào)節(jié)后的濾液中加入絮凝劑，攪拌混勻。由于二次PH調(diào)節(jié)時(shí)絕大部分的鉛離子已經(jīng)轉(zhuǎn)化為大顆粒沉淀被除去，因此二次PH調(diào)節(jié)后產(chǎn)生的沉淀顆粒小，沉淀量也較少，緊接著加入絮凝劑絮凝反應(yīng)，可以有效的將二次PH調(diào)節(jié)后產(chǎn)生小顆粒固形物有效的絮凝沉淀下來(lái)，此外絮凝劑也能除去廢水中的膠體物質(zhì)和其它一些有害雜質(zhì),保證清水水質(zhì)。
[0017](6)三次沉淀:靜置沉淀2-10小時(shí)，然后板框壓濾機(jī)進(jìn)行二次過(guò)濾，收集分離的泥餅，濾液排入清水池中作為回用水。
[0018]濾液排入清水池中作為回用水實(shí)現(xiàn)了零排放的效果，這個(gè)回用水分兩種方法回用，可以直接回用作為蓄電池生產(chǎn)過(guò)程中的冷卻水、清洗水等(其中鹽含量是較低的，因此可以直接用于冷卻水、清洗水等)，也可以采用電滲析或反滲透的膜處理方法脫鹽處理用于鉛酸蓄電池鉛膏制備、電解液配制等需要純水等工序生產(chǎn)使用。
[0019](7)鉛溶出:合并步驟(1)、步驟(3)及步驟(6)所得泥餅，向泥餅中加入鉛溶解液，攪拌30-300分鐘,然后靜置10-200分鐘,過(guò)濾,濾液為鉛溶出液,濾洛為硫酸鋇；
(8)電解回收鉛:將鉛溶出液電解，在陰極析出電解鉛，回收電解后的剩余液體至存儲(chǔ)罐內(nèi)，重新回到步驟(7 )作為鉛溶解液使用。
[0020]作為優(yōu)選，步驟(2)中加入的Ba (OH)2溶液溫度控制在40°C _90°C，質(zhì)量濃度為5-40%。Ba (OH)2在40°C _90°C的溶解度較高，因此，Ba (OH)2溶液溫度控制在40°C -90°C,這樣在同樣的Ba (OH) 2用量下可以盡可能的減少水的用量。
[0021]作為優(yōu)選，步驟(4)中氫氧化鈉溶液質(zhì)量濃度為10-50%。[0022]作為優(yōu)選，步驟(5)中所述絮凝劑選擇聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺、磷酸三鈉中的一種或幾種，按每100噸廢水計(jì)，絮凝劑添加量為:聚合氯化鋁0.3-0.6kg，聚丙烯酰胺
0.05-0.07kg，磷酸三鈉 0.5-lkg。
[0023]作為優(yōu)選，步驟(7)中鉛溶解液選擇H2SiF6溶液、HBF4溶液、NaOH溶液中的一種，H2SiF6溶液和HBF4溶液的質(zhì)量濃度均為15-25%，NaOH溶液的質(zhì)量濃度為10%_40%。
[0024]作為優(yōu)選，所述鉛溶解液的用量為每千克泥餅用3-6L鉛溶解液。鉛溶解液的用量要保證將泥餅中的鉛充分溶出，又不能過(guò)多。
[0025]作為優(yōu)選，步驟(8)中電解參數(shù)為:電壓1.8-2.6 V，電流密度150_200A/m2，電解液溫度控制在25-60°C，電解時(shí)間控制在4小時(shí)-6小時(shí)。
[0026]作為優(yōu)選，將步驟(7)所得硫酸鋇制備成Ba (OH) 2溶液重復(fù)利用，具體步驟為:
a、40-60°C條件下,配制40-50wt%的碳酸鈉溶液,然后冷卻至30-40°C形成飽和碳酸鈉溶液。
[0027]冷卻至30_40°C形成飽和碳酸鈉溶液是為了保證下個(gè)步驟反應(yīng)溫度為25_30°C時(shí)碳酸鈉溶液仍是飽和狀態(tài)的參與反應(yīng)。
[0028]b、將硫酸鋇加入反應(yīng)釜中，然后加入步驟a的飽和碳酸鈉溶液，控制反應(yīng)溫度為25-30°C，硫酸鋇:碳酸鈉的摩爾比=1:25-30，攪拌反應(yīng)10-60分鐘，靜止30-60分鐘，過(guò)濾，收集固體物。
[0029]控制硫酸鋇:碳酸鈉的摩爾比=1:25-30，反應(yīng)溫度為25_30°C是為了保證硫酸鋇能轉(zhuǎn)化為碳酸鋇。c (C032_) /c (S042_)要大于Ksp (BaCO3) /Ksp (BaSO4)，(25°C下硫酸鋇的溶度積 Ksp 為 1.07 X 10-10，碳酸鋇的溶度積 2.58 X 10-9，2.58 X 10-9) + (1.07 X I(Tiq) =24.1，當(dāng)C032_的濃度是S042_的24.1倍以上，BaSO4就可以轉(zhuǎn)化為BaCO3 了。
[0030]C、將固體物重新加入反應(yīng)釜中，然后加入與步驟b等量的飽和碳酸鈉溶液，控制反應(yīng)溫度為25-30°C，攪拌反應(yīng)10-60分鐘，靜止30-60分鐘，過(guò)濾，收集固體物；這樣重復(fù)將固體物用飽和碳酸鈉溶液處理，就能將硫酸鋇完全轉(zhuǎn)化為碳酸鋇；
d、重復(fù)步驟c的操作1-3次，收集固體物即為碳酸鋇，碳酸鋇經(jīng)煅燒，加水后得到Ba(OH) 2溶液。煅燒溫度約14500C -1800。。。
[0031]e、合并步驟b至步驟d產(chǎn)生的濾液，通入過(guò)量二氧化碳，降溫至0-10°C冷卻結(jié)晶，過(guò)濾，收集結(jié)晶即為碳酸氫鈉，碳酸氫鈉加熱分解得到碳酸鈉用于步驟a配制碳酸鈉溶液。濾液中是含有大量碳酸鈉和少量硫酸鈉的溶液，由于碳酸鈉與硫酸鈉溶解度差異小，而因此，碳酸氫鈉與硫酸鈉溶解度差距大，通入過(guò)量二氧化碳將碳酸鈉轉(zhuǎn)為碳酸氫鈉，然后冷卻，碳酸氫鈉會(huì)大量析出，然后碳酸氫鈉加熱分解為碳酸鈉，大部分的碳酸鈉可以循環(huán)利用，過(guò)濾到碳酸氫鈉后的濾液蒸干，不會(huì)產(chǎn)生廢水排放。
[0032]本發(fā)明將硫酸鋇沉淀制備成Ba (OH)2溶液重復(fù)利用，提高資源的利用率。硫酸鋇沉淀制備成Ba (OH) 2溶液的方法簡(jiǎn)單易行，生產(chǎn)成本低，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
[0033]作為優(yōu)選，一次過(guò)濾及二次過(guò)濾的濾網(wǎng)大小在300-800目。
[0034]本發(fā)明的有益效果是:
1、僅用氫氧化鋇即可同時(shí)進(jìn)行中和和鉛沉淀反應(yīng)，一步完成，直接將硫酸和鉛離子兩種廢物形成沉淀物，利用硫酸鋇難溶的性質(zhì)將沉淀物中的鉛通過(guò)鉛溶解液溶出，簡(jiǎn)單易行。
[0035] 2、用絮凝劑絮凝沉淀，得到鹽含量和雜質(zhì)含量很低的清水，清水可以作為回用水，并且脫鹽成本低。
[0036]3、溶解出的鉛通過(guò)電解將廢鉛電解成電解鉛重新利用；硫酸鋇則能重新轉(zhuǎn)化成氫氧化鋇循環(huán)使用。
[0037]4、整個(gè)處理過(guò)程無(wú)廢水排放，實(shí)現(xiàn)了零排放，且生產(chǎn)成本低，能耗低，對(duì)環(huán)境危害小，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0038]圖1是本發(fā)明本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】 [0039]下面通過(guò)具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體說(shuō)明。
[0040]本發(fā)明中，若非特指，所采用的原料和設(shè)備等均可從市場(chǎng)購(gòu)得或是本領(lǐng)域常用的。下述實(shí)施例中的方法，如無(wú)特別說(shuō)明，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。
[0041]實(shí)施例1:
一種鉛酸蓄電池廢水零排放的氫氧化鋇處理方法，如圖1所示，包括如下步驟:
(I) 一次沉淀:將鉛酸蓄電池廢水由一次沉淀池底部通入，經(jīng)過(guò)斜管沉淀區(qū)(采用現(xiàn)有常規(guī)的布置方法)，從一次沉淀池上部排出進(jìn)入調(diào)節(jié)池，收集一次沉淀池底部鉛泥，經(jīng)板框壓濾機(jī)壓濾形成泥餅(含水率10%左右)，濾液進(jìn)入調(diào)節(jié)池。
[0042](2) 一次PH調(diào)節(jié):向調(diào)節(jié)池中通入氫氧化鋇溶液調(diào)節(jié)廢水的PH至5 ;加入的Ba(OH) 2溶液溫度控制在40°C，質(zhì)量濃度為5%。
[0043](3) 二次沉淀:靜置沉淀2小時(shí)，然后板框壓濾機(jī)進(jìn)行一次過(guò)濾，濾網(wǎng)大小在300目，收集分離的泥餅(含水率10%左右)，濾液進(jìn)入下一步驟。
[0044](4) 二次PH調(diào)節(jié):向一次過(guò)濾后的濾液中通入質(zhì)量濃度為10%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH至7，靜置2h。
[0045](5)絮凝反應(yīng):向二次PH調(diào)節(jié)后的濾液中加入絮凝劑，攪拌混勻；絮凝劑為聚合氯化鋁，按每100噸廢水計(jì)，聚合氯化鋁添加量為0.6kg。
[0046](6)三次沉淀:靜置沉淀2小時(shí)，然后板框壓濾機(jī)進(jìn)行二次過(guò)濾，濾網(wǎng)大小在300目，收集分離的泥餅(含水率10%左右)，濾液排入清水池中作為回用水，這個(gè)回用水分兩種方法回用:可以直接回用作為蓄電池生產(chǎn)過(guò)程中的冷卻水、清洗水等，也可以采用電滲析或反滲透的膜處理方法(現(xiàn)有工藝)脫鹽處理用于鉛酸蓄電池鉛膏制備、電解液配制等需要純水等工序生廣使用。
[0047](7)鉛溶出:合并步驟(1)、步驟(3)及步驟(6)所得泥餅，向泥餅中加入鉛溶解液，攪拌30分鐘,然后靜置200分鐘,過(guò)濾，濾液為鉛溶出液，濾洛為硫酸鋇；鉛溶解液選擇H2SiF6溶液，H2SiF6溶液質(zhì)量濃度均為25%，H2SiF6溶液的用量為每千克泥餅用3L。
[0048]( 8 )電解回收鉛:將鉛溶出液電解，在陰極析出電解鉛，回收電解后的剩余液體至存儲(chǔ)罐內(nèi)，重新回到步驟(7)作為鉛溶解液使用，鉛溶解液本身在電解過(guò)程中會(huì)有所損耗，損耗的部分外加鉛溶解液補(bǔ)足。電解參數(shù)為:電壓1.8V,電流密度150A/m2，電解液溫度控制在25°C，電解時(shí)間控制在6小時(shí)。
[0049]實(shí)施例2:一種鉛酸蓄電池廢水零排放的氫氧化鋇處理方法，如圖1所示，包括如下步驟:
(1)一次沉淀:將鉛酸蓄電池廢水由一次沉淀池底部通入，經(jīng)過(guò)斜管沉淀區(qū)(采用現(xiàn)有常規(guī)的布置方法)，從一次沉淀池上部排出進(jìn)入調(diào)節(jié)池，收集一次沉淀池底部鉛泥，經(jīng)板框壓濾機(jī)壓濾形成泥餅(含水率10%左右)，濾液進(jìn)入調(diào)節(jié)池。
[0050](2) 一次PH調(diào)節(jié):向調(diào)節(jié)池中通入氫氧化鋇溶液調(diào)節(jié)廢水的PH至7 ;加入的Ba(OH) 2溶液溫度控制在90°C，質(zhì)量濃度為40%。
[0051](3) 二次沉淀:靜置沉淀I小時(shí)，然后板框壓濾機(jī)進(jìn)行一次過(guò)濾，濾網(wǎng)大小在800目，收集分離的泥餅(含水率10%左右)，濾液進(jìn)入下一步驟。
[0052](4) 二次PH調(diào)節(jié):向一次過(guò)濾后的濾液中通入質(zhì)量濃度為50%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH至9，靜置Ih0
[0053](5)絮凝反應(yīng):向二次PH調(diào)節(jié)后的濾液中加入絮凝劑，攪拌混勻；絮凝劑為聚丙烯酰胺+磷酸三鈉，按每100噸廢水計(jì)，聚丙烯酰胺添加量為0.05kg,磷酸三鈉添加量為
0.5-lkg (本實(shí)施例為0.6kg)。
[0054](6)三次沉淀:靜置沉淀10小時(shí)，然后板框壓濾機(jī)進(jìn)行二次過(guò)濾，濾網(wǎng)大小在800目，收集分離的泥餅(含水率10%左右)，濾液排入清水池中作為回用水，這個(gè)回用水分兩種方法回用:可以直接回用作為蓄電池生產(chǎn)過(guò)程中的冷卻水、清洗水等，也可以采用電滲析或反滲透的膜處理方法(現(xiàn)有工藝)脫鹽處理用于鉛酸蓄電池鉛膏制備、電解液配制等需要純水等工序生廣使用。
[0055](7)鉛溶出:合并步驟(1)、步驟(3)及步驟(6)所得泥餅，向泥餅中加入鉛溶解液，攪拌300分鐘,然后靜置10分鐘,過(guò)濾,濾液為鉛溶出液,濾洛為硫酸鋇；鉛溶解液選擇HBF4溶液，HBF4溶液的質(zhì)量濃度均為15%，HBF4溶液的用量為每千克泥餅用4.5L。
[0056](8)電解回收鉛:將鉛溶出液電解，在陰極析出電解鉛，回收電解后的剩余液體至存儲(chǔ)罐內(nèi)，重新回到步驟(7)作為鉛溶解液使用，鉛溶解液本身在電解過(guò)程中會(huì)有所損耗，損耗的部分外加鉛溶解液補(bǔ)足。電解參數(shù)為:電壓2.6 V，電流密度200A/m2，電解液溫度控制在60°C，電解時(shí)間控制在4小時(shí)。
[0057]將步驟(7)所得硫酸鋇沉淀制備成Ba (OH) 2溶液重復(fù)利用，具體步驟為:
a、40°C條件下，配制40wt%的碳酸鈉溶液，然后冷卻至30°C形成飽和碳酸鈉溶液；
b、將硫酸鋇加入反應(yīng)釜中，然后加入步驟a的飽和碳酸鈉溶液，控制反應(yīng)溫度為25°C，硫酸鋇:碳酸鈉的摩爾比=1:25,攪拌反應(yīng)10分鐘,靜止60分鐘,過(guò)濾,收集固體物；
C、將固體物重新加入反應(yīng)釜中，然后加入與步驟b等量的飽和碳酸鈉溶液，控制反應(yīng)溫度為25°C，攪拌反應(yīng)60分鐘，靜止30分鐘，過(guò)濾，收集固體物；
d、重復(fù)步驟c的操作3次，收集固體物即為碳酸鋇，碳酸鋇經(jīng)煅燒，加水后得到Ba(OH)2溶液，重新用于步驟(5);
e、合并步驟b至步驟d產(chǎn)生的濾液，通入過(guò)量二氧化碳，降溫至0°C冷卻結(jié)晶，過(guò)濾，收集結(jié)晶即為碳酸氫鈉，濾液蒸干，碳酸氫鈉加熱分解得到碳酸鈉用于步驟a配制碳酸鈉溶液。
[0058]實(shí)施例3:
一種鉛酸蓄電池廢水零排放的氫氧化鋇處理方法，如圖1所示，包括如下步驟:
(O 一次沉淀:將鉛酸蓄電池廢水由一次沉淀池底部通入，經(jīng)過(guò)斜管沉淀區(qū)(采用現(xiàn)有常規(guī)的布置方法)，從一次沉淀池上部排出進(jìn)入調(diào)節(jié)池，收集一次沉淀池底部鉛泥，經(jīng)板框壓濾機(jī)壓濾形成泥餅(含水率10%左右)，濾液進(jìn)入調(diào)節(jié)池。
[0059](2) 一次PH調(diào)節(jié):向調(diào)節(jié)池中通入氫氧化鋇溶液調(diào)節(jié)廢水的PH至6 ;加入的Ba(OH) 2溶液溫度控制在60°C，質(zhì)量濃度為20%。
[0060](3)二次沉淀:靜置沉淀1.5小時(shí)，然后板框壓濾機(jī)進(jìn)行一次過(guò)濾，濾網(wǎng)大小在500目，收集分離的泥餅(含水率10%左右)，濾液進(jìn)入下一步驟。
[0061](4) 二次PH調(diào)節(jié):向一次過(guò)濾后的濾液中通入質(zhì)量濃度為30%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH至8，靜置1.5h。
[0062](5)絮凝反應(yīng):向二次PH調(diào)節(jié)后的濾液中加入絮凝劑，攪拌混勻；絮凝劑選擇聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺的組合，按每100噸廢水計(jì)，聚合氯化鋁添加量為0.3kg，聚丙烯酰胺添加量為0.07kg。[0063](6)三次沉淀:靜置沉淀5小時(shí)，然后板框壓濾機(jī)進(jìn)行二次過(guò)濾，濾網(wǎng)大小在500目，收集分離的泥餅(含水率10%左右)，濾液排入清水池中作為回用水，這個(gè)回用水分兩種方法回用:可以直接回用作為蓄電池生產(chǎn)過(guò)程中的冷卻水、清洗水等，也可以采用電滲析或反滲透的膜處理方法(現(xiàn)有工藝)脫鹽處理用于鉛酸蓄電池鉛膏制備、電解液配制等需要純水等工序生廣使用。
[0064](7)鉛溶出:合并步驟(1)、步驟(3)及步驟(6)所得泥餅，向泥餅中加入鉛溶解液，攪拌60分鐘,然后靜置100分鐘,過(guò)濾,濾液為鉛溶出液，濾洛為硫酸鋇；鉛溶解液為NaOH溶液，NaOH溶液的質(zhì)量濃度為10%-40% (本實(shí)施例選擇30%)，NaOH溶液的用量為每千克泥餅用6L。
[0065]( 8 )電解回收鉛:將鉛溶出液電解，在陰極析出電解鉛，回收電解后的剩余液體至存儲(chǔ)罐內(nèi)，重新回到步驟(7)作為鉛溶解液使用，鉛溶解液本身在電解過(guò)程中會(huì)有所損耗，損耗的部分外加鉛溶解液補(bǔ)足。電解參數(shù)為:電壓2V，電流密度180A/m2，電解液溫度控制在50°C，電解時(shí)間控制在5小時(shí)。
[0066]將步驟(7)所得硫酸鋇沉淀制備成Ba (OH) 2溶液重復(fù)利用，具體步驟為:
a、60°C條件下，配制50wt%的碳酸鈉溶液，然后冷卻至40°C形成飽和碳酸鈉溶液；
b、將硫酸鋇加入反應(yīng)釜中，然后加入步驟a的飽和碳酸鈉溶液，控制反應(yīng)溫度為30°C，硫酸鋇:碳酸鈉的摩爾比=1: 30，攪拌反應(yīng)60分鐘，靜止30分鐘，過(guò)濾，收集固體物；
C、將固體物重新加入反應(yīng)釜中，然后加入與步驟b等量的飽和碳酸鈉溶液，控制反應(yīng)溫度為30°C，攪拌反應(yīng)10分鐘，靜止60分鐘，過(guò)濾，收集固體物；
d、重復(fù)步驟c的操作I次，收集固體物即為碳酸鋇，碳酸鋇經(jīng)煅燒，加水后得到Ba(OH)2溶液，重新用于步驟(5);
e、合并步驟b至步驟d產(chǎn)生的濾液，通入過(guò)量二氧化碳，降溫至10°C冷卻結(jié)晶，過(guò)濾，收集結(jié)晶即為碳酸氫鈉，濾液蒸干，碳酸氫鈉加熱分解得到碳酸鈉用于步驟a配制碳酸鈉溶液。
[0067]本發(fā)明絮凝沉淀所得清水水質(zhì)符合《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》(GB/T19923-2005)標(biāo)準(zhǔn)的要求，本發(fā)明的方法可以實(shí)現(xiàn)鉛蓄電池生產(chǎn)過(guò)程廢水零排放的目標(biāo)。
[0068]本發(fā)明僅用氫氧化鋇即可同時(shí)進(jìn)行中和和鉛沉淀反應(yīng)，一步完成，直接將硫酸和鉛離子兩種廢物形成沉淀物，利用硫酸鋇難溶的性質(zhì)將沉淀物中的鉛通過(guò)鉛溶解液溶出，簡(jiǎn)單易行。用絮凝劑絮凝沉淀，得到鹽含量和雜質(zhì)含量很低的清水，清水可以作為回用水，并且脫鹽成本低。溶解出的鉛通過(guò)電解將廢鉛電解成電解鉛重新利用；硫酸鋇則能重新轉(zhuǎn)化成氫氧化鋇循環(huán)使用。整個(gè)處理過(guò)程無(wú)廢水排放，實(shí)現(xiàn)了零排放，且生產(chǎn)成本低，能耗低，對(duì)環(huán)境危害小，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。 [0069]以上所述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。
【權(quán)利要求】
1.一種鉛酸蓄電池廢水零排放的氫氧化鋇處理方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)一次沉淀:將鉛酸蓄電池廢水由一次沉淀池底部通入，經(jīng)過(guò)斜管沉淀區(qū)，從一次沉淀池上部排出進(jìn)入調(diào)節(jié)池，收集一次沉淀池底部鉛泥，經(jīng)板框壓濾機(jī)壓濾形成泥餅，濾液進(jìn)入調(diào)節(jié)池； (2)一次PH調(diào)節(jié):向調(diào)節(jié)池中通入氫氧化鋇溶液調(diào)節(jié)廢水的PH至5-7 ； (3)二次沉淀:靜置沉淀1-2小時(shí)，然后板框壓濾機(jī)進(jìn)行一次過(guò)濾，收集分離的泥餅，濾液進(jìn)入下一步驟； (4)二次PH調(diào)節(jié):向一次過(guò)濾后的濾液中通入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH至7-9，靜置1-2h； (5)絮凝反應(yīng):向二次PH調(diào)節(jié)后的濾液中加入絮凝劑，攪拌混勻； (6)三次沉淀:靜置沉淀2-10小時(shí)，然后板框壓濾機(jī)進(jìn)行二次過(guò)濾，收集分離的泥餅，濾液排入清水池中作為回用水； (7)鉛溶出:合并步驟(1)、步驟(3)及步驟(6)所得泥餅，向泥餅中加入鉛溶解液，攪拌30-300分鐘,然后靜置10-200分鐘,過(guò)濾,濾液為鉛溶出液,濾洛為硫酸鋇； (8)電解回收鉛:將鉛溶出液電解，在陰極析出電解鉛，回收電解后的剩余液體至存儲(chǔ)罐內(nèi)，重新回到步驟(7 )作為鉛溶解液使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氧化鋇處理方法，其特征在于:步驟(2)中加入的Ba(OH)2溶液溫度控制在40°C -90°C，質(zhì)量濃度為5-40%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氫氧化鋇處理方法，其特征在于:步驟(4)中氫氧化鈉溶液質(zhì)量濃度為10-50%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氫氧化鋇處理方法，其特征在于:步驟(5)中所述絮凝劑選擇聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺、磷酸三鈉中的一種或幾種，按每100噸廢水計(jì)，絮凝劑添加量為:聚合氯化鋁0.3-0.6kg，聚丙烯酰胺0.05-0.07kg，磷酸三鈉0.5_lkg。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氫氧化鋇處理方法，其特征在于:步驟(7)中鉛溶解液選擇H2SiF6溶液、HBF4溶液、NaOH溶液中的一種，H2SiF6溶液和HBF4溶液的質(zhì)量濃度均為12-25%, NaOH溶液的質(zhì)量濃度為10%_40%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氫氧化鋇處理方法，其特征在于:所述鉛溶解液的用量為每千克泥餅用3-6L鉛溶解液。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氫氧化鋇處理方法，其特征在于:步驟(8)中電解參數(shù)為:電壓1.8-2.6 V，電流密度150-200A/m2，電解液溫度控制在25_60°C，電解時(shí)間控制在4小時(shí)-6小時(shí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氫氧化鋇處理方法，其特征在于:將步驟(7)所得硫酸鋇制備成Ba (OH) 2溶液重復(fù)利用，具體步驟為: a、40-60°C條件下,配制40-50wt%的碳酸鈉溶液,然后冷卻至30-40°C形成飽和碳酸鈉溶液； b、將硫酸鋇加入反應(yīng)爸中，然后加入步驟a的飽和碳酸鈉溶液，控制反應(yīng)溫度為25-30°C，硫酸鋇:碳酸鈉的摩爾比=1:25-30，攪拌反應(yīng)10-60分鐘，靜止30-60分鐘，過(guò)濾，收集固體物； C、將固體物重新加入反應(yīng)釜中，然后加入與步驟b等量的飽和碳酸鈉溶液，控制反應(yīng)溫度為25-30°C，攪拌反應(yīng)10-60分鐘，靜止30-60分鐘，過(guò)濾，收集固體物；d、重復(fù)步驟c的操作1-3次，收集固體物即為碳酸鋇，碳酸鋇經(jīng)煅燒，加水后得到Ba(OH) 2溶液； e、合并步驟b至步驟d產(chǎn)生的濾液，通入過(guò)量二氧化碳，降溫至0-10°C冷卻結(jié)晶，過(guò)濾，收集結(jié)晶即為碳酸氫鈉，碳酸氫鈉加熱分解得到碳酸鈉用于步驟a配制碳酸鈉溶液。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的 氫氧化鋇處理方法，其特征在于:一次過(guò)濾及二次過(guò)濾的濾網(wǎng)大小在300-800目。
【文檔編號(hào)】C22B7/00GK103936190SQ201410128498
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月2日
【發(fā)明者】劉孝偉, 周明明, 萬(wàn)南紅, 陳中華 申請(qǐng)人:超威電源有限公司