專利名稱：一種硅鋼鈍化液廢液的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼鐵工業(yè)的“三廢”治理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種硅鋼鈍化液廢液的處
理方法。
背景技術(shù)：
在生產(chǎn)過程中，為防止硅鋼被氧化和腐蝕，需用鈍化液對其表面進(jìn)行鈍化處理。鈍 化液雖可循環(huán)使用，但對于不同規(guī)格的硅鋼材質(zhì)需要使用不同品種的鈍化液。所以在更換 鈍化液品種和清洗機(jī)器時，會有一些鈍化液廢液排放，這些廢液中含有大量的鉻、COD、酸， 危害極大，須處理達(dá)標(biāo)后方可排放。國內(nèi)外處理含鉻工業(yè)廢水常用的方法有電解法、離子交換法、還原沉淀法及反滲 透和電滲析法等。電解法一般只適合處理低濃度含鉻廢水，處理高濃度廢水易使鐵陽極鈍 化。離子交換法一次性投資大，操作管理復(fù)雜，洗脫液難以處理。反滲透和電滲析法一般不 適用處理氧化性較強(qiáng)的含鉻廢水。目前應(yīng)用較為廣泛的是還原沉淀法，還原劑一般選用亞 硫酸鈉、亞硫酸氫鈉等。但上述幾種處理方法僅能還原Cr6+，對于鈍化液廢液來說，因其含 有較高濃度C0D，較高濃度COD的與Cr6+不能實(shí)現(xiàn)同步去除。目前，國內(nèi)外對于硅鋼鈍化液廢液的處理，一般采用兩步法，即先利用亞硫酸鈉、 亞硫酸氫鈉還原Cr6+，然后與其它廢水混合、稀釋，再利用生物法除去其中COD。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有硅鋼鈍化液廢液處理方法中不能有效同步去除COD 和重金屬鉻、出水的COD和鉻濃度不能達(dá)標(biāo)排放的問題而提出一種新的處理方法，實(shí)現(xiàn)重 金屬鉻和C0D的同步去除，且降低廢液中的C0D和鉻的濃度。本發(fā)明的技術(shù)方案是依次按如下步驟先將硅鋼鈍化液廢液經(jīng)酸堿調(diào)節(jié)池收集、 混合、均質(zhì)，調(diào)節(jié)其PH為3-4 ；由污水泵注入反應(yīng)池中；在反應(yīng)池中加入FeS04 7H20和濃 度為30%的H202，使鐵離子、雙氧水、鉻離子三者的摩爾比為5. 2 10.4 1，溫度保持在 15-35 °C，停留時間為60min ；反應(yīng)處理后使混合液自流進(jìn)入中和池，再加堿調(diào)節(jié)pH至7-8， 停留時間為5-7min ；然后自流進(jìn)入沉淀池，停留時間為30-40min ；最后使沉淀池中的上清 液排放，沉淀污泥進(jìn)入鉻渣濃縮池濃縮后回流至酸堿調(diào)節(jié)池，余留的鉻渣進(jìn)入離心分離機(jī) 脫水，脫水后的渣餅回收，渣液回流至酸堿調(diào)節(jié)池。本發(fā)明利用Fe2+的還原性將Cr6+還原成Cr3+并進(jìn)行沉淀去除，同時利用Fe2+與H202 形成的Fenton試劑催化氧化廢液中的有機(jī)物，降低C0D濃度，最終實(shí)現(xiàn)鉻和C0D的同步去 除。廢渣經(jīng)沉淀池后，渣液回流，渣餅回收。本發(fā)明除具有投資省、占地面積小、處理穩(wěn)定且 運(yùn)行費(fèi)用較低的優(yōu)點(diǎn)外，還可回收廢液中的鉻，實(shí)現(xiàn)硅鋼鈍化液廢液資源化。


圖1是本發(fā)明工藝流程3
圖中1.酸堿調(diào)節(jié)池；2.反應(yīng)池；3.中和池；4.沉淀池；5.鉻渣濃縮池；6.離心分離機(jī)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明以FeS04/H202為藥劑處理硅鋼鈍化液廢液，利用Fe2+的還原性，將Cr6+還原 成Cr3+ ；利用Fe2+和H202形成Fenton試劑，氧化廢液中的有機(jī)物，使Cr6+和COD實(shí)現(xiàn)同步 去除；在催化劑(H202)的作用下，Cr2072_自身可氧化有機(jī)物并還原成Cr3+ ；于中和池中加入 堿，調(diào)節(jié)PH至7-8，使Cr3+形成Cr (0H)3沉淀；最后，廢渣經(jīng)沉淀池后，渣液回流，渣餅回收。 其具體處理方法如下如圖1所示，首先將硅鋼鈍化液廢液經(jīng)酸堿調(diào)節(jié)池1收集、混合、均質(zhì)，調(diào)節(jié)pH為 3-4 ；然后由污水泵注入反應(yīng)池2中，同時在反應(yīng)池2中加入一定量的FeS04 *7H20和濃度為 30%的H202，投加量與硅鋼鈍化液廢液中Cr6+濃度相關(guān)，并使鐵離子、雙氧水、鉻離子三者的 摩爾比為 n(Fe2+) n(H202) n(Cr6+) = 5.2 10.4 1。例如對于體積為 lm3、Cr6+濃 度為200mg/L 3000mg/L的硅鋼鈍化液廢液來說，具體投加量為FeS04 -7H20為5. 56kg 83. 40kg，30%的H202為4. 53kg 68. 00kg。反應(yīng)池2中的溫度保持在15-35 °C，廢液在反 應(yīng)池2中的停留時間為60min。反應(yīng)處理后，使混合液自流進(jìn)入中和池3，在中和池3中加 堿調(diào)節(jié)PH至7-8，在中和池3中停留時間為5-7min。而后自流進(jìn)入沉淀池4，在沉淀池4 中停留時間為30-40min，此時，沉淀池4中的上清液Cr6+濃度小于0. 5mg/L, COD濃度小于 100mg/L，上清液Cr6+和C0D平均去除率分別達(dá)到99. 98%和99. 10%,達(dá)到《鋼鐵工業(yè)水污 染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13456-92)中的I級標(biāo)準(zhǔn)，可排放。沉淀池4中的沉淀污泥進(jìn)入鉻渣濃 縮池5濃縮后，濃縮液回流至酸堿調(diào)節(jié)池1，余留的鉻渣進(jìn)入離心分離機(jī)6進(jìn)行脫水，離心 分離機(jī)6的轉(zhuǎn)速為1500-2000r/min，離心分離時間為10-15min，脫水后的渣餅含水率小于 10%，脫水后的渣餅可以回收，渣液回流至酸堿調(diào)節(jié)池1。本發(fā)明的硅鋼鈍化液廢液中的鉻在酸堿調(diào)節(jié)池1中的酸性條件下以Cr2072_形式存 在(Cr6+)，由于Fe2+具有還原性，在反應(yīng)池2中反應(yīng)時，F(xiàn)eS04可將Cr6+還原成毒性低的Cr3+， 反應(yīng)化學(xué)方程式為Cr20 廣+6Fe2++14H+— 2Cr3++6Fe3++7H20Fe2+與H202形成Fenton試劑(芬頓試劑，是一種氧化能力很強(qiáng)的氧化劑，常用于 廢水的凈化處理)，在酸性條件下，產(chǎn)生羥基自由基( 0H)，反應(yīng)式為Fe2++H202 — Fe3++0IT+ 0H 0H的氧化電位為2. 8V，可氧化大部分的有機(jī)物，從而降低C0D。由于Cr2072—本身具有強(qiáng)氧化性，在反應(yīng)池2中反應(yīng)時，在催化劑(H202)的作用下酸 性溶液中的Cr2072—可氧化含碳有機(jī)物，反應(yīng)式為
Cr2072~ +3C(有機(jī)物)+2tT 催化劑 >2Cr3+ +3CQ t+H20在中和池3經(jīng)調(diào)節(jié)pH至7-8，Cr3+在堿性條件下生成Cr (0H) 3沉淀，從而降低了廢 液中的鉻含量；Cr3++30F — Cr (OH) 3 I同時，F(xiàn)e3+生成Fe (OH) 3在沉淀池4中沉淀，這種新生態(tài)的Fe3+產(chǎn)生的Fe (0H) 3有較強(qiáng)吸附絮凝性能，能對廢液中的鉻及有機(jī)物有較好的絮凝沉淀作用，進(jìn)一步降低廢液中 的鉻和COD濃度。硅鋼鈍化液廢液經(jīng)過上述處理，可同步實(shí)現(xiàn)Cr6+和COD達(dá)標(biāo)排放。以下提供本發(fā)明的3個實(shí)施例實(shí)施例1本實(shí)施例處理的是8m3硅鋼鈍化液廢液1 原廢液pH = 0. 5-2, Cr6+濃度為 2958. 89mg/L, COD濃度為1351. 3mg/L。具體實(shí)施例步驟如下首先硅鋼鈍化液廢液經(jīng)酸堿 調(diào)節(jié)沉淀池1收集，加堿調(diào)節(jié)PH至3，進(jìn)行混合、均質(zhì)，然后由污水泵注入反應(yīng)池2，同時加 A FeS04 7H20658. 08kg和30 %的H202 5 36 . 54kg，廢液在反應(yīng)池2反應(yīng)60min后自流進(jìn)入 中和池3，加堿調(diào)節(jié)pH至7，停留5min后，自流進(jìn)入沉淀池4，沉淀30min后，上清液達(dá)標(biāo)排 放，沉淀污泥經(jīng)鉻渣濃縮池5濃縮后，濃縮液回流至酸堿調(diào)節(jié)池1，鉻渣用離心分離機(jī)6脫 水，轉(zhuǎn)速為1500r/min，離心分離時間為lOmin，脫水后的渣餅回收，渣液回流至酸堿調(diào)節(jié)池 1。經(jīng)上述工藝處理后的上清液Cr6+濃度為0. 42mg/L, COD濃度為25. 60mg/L,去除率分別 為99. 99%和99. 11%，達(dá)到了《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13456-92)中的I級排放 標(biāo)準(zhǔn)要求。離心分離機(jī)脫水后的渣餅含水率小于10%。實(shí)施例2本實(shí)施例處理的是20m3硅鋼鈍化液廢液2:原廢液pH = 2-3, Cr6+濃度為 295. 65mg/L, COD濃度為135. 13mg/L。具體實(shí)施例步驟如下首先硅鋼鈍化液廢液經(jīng)酸堿 調(diào)節(jié)沉淀池1收集，加堿調(diào)節(jié)pH至4，進(jìn)行混合、均質(zhì)，然后由污水泵注入反應(yīng)池2，同時加 A FeS04 7H20164. 40kg和30%的H202 1 34. 03kg，廢液在反應(yīng)池2反應(yīng)60min后自流進(jìn)入 中和池3，加堿調(diào)節(jié)pH至8，停留7min后，自流進(jìn)入沉淀池4，沉淀40min后，上清液達(dá)標(biāo)排 放，沉淀污泥經(jīng)鉻渣濃縮池5濃縮后，濃縮液回流至酸堿調(diào)節(jié)池1，鉻渣用離心分離機(jī)6脫 水，轉(zhuǎn)速為2000r/min，離心分離時間為15min，脫水后的渣餅回收，渣液回流至酸堿調(diào)節(jié)池 1。經(jīng)上述工藝處理后的上清液Cr6+濃度為0. 035mg/L, COD濃度為27. 03mg/L,去除率分別 為99. 99%和99. 20%，達(dá)到了《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13456-92)中的I級排放 標(biāo)準(zhǔn)要求。離心分離機(jī)脫水后的渣餅含水率小于10%。實(shí)施例3本實(shí)施例處理的是10m3硅鋼鈍化液廢液3:原廢液pH= l_2，Cr6+濃度為 428. 94mg/L，C0D濃度為529. 74mg/L。具體實(shí)施例步驟如下首先硅鋼鈍化液廢液經(jīng)酸堿調(diào) 節(jié)沉淀池1收集，加堿調(diào)節(jié)PH至3，進(jìn)行混合、均質(zhì)，然后由污水泵注入反應(yīng)池2，同時加入 FeS04 7H20119. 25kg和30%的H202 97. 23kg，廢液在反應(yīng)池反應(yīng)60min后自流進(jìn)入中和池 3，加堿調(diào)節(jié)pH至7，停留6min后，自流進(jìn)入沉淀池4，沉淀35min后，上清液達(dá)標(biāo)排放，沉淀 污泥經(jīng)鉻渣濃縮池5濃縮后，濃縮液回流至酸堿調(diào)節(jié)池1，鉻渣用離心分離機(jī)6脫水，轉(zhuǎn)速為 1800r/min，離心分離時間為13min，脫水后的渣餅回收，渣液回流至酸堿調(diào)節(jié)池1。經(jīng)上述 工藝處理后的上清液Cr6+濃度為0. 148mg/L，C0D濃度為28. 71mg/L，去除率分別為99. 99% 和99. 58%，達(dá)到了《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13456-92)中的I級排放標(biāo)準(zhǔn)要求。 離心分離機(jī)脫水后的渣餅含水率小于10%。
權(quán)利要求
一種硅鋼鈍化液廢液的處理方法，其特征是依次按如下步驟1)將硅鋼鈍化液廢液經(jīng)酸堿調(diào)節(jié)池(1)收集、混合、均質(zhì)，調(diào)節(jié)其pH為3 4；由污水泵注入反應(yīng)池(2)中；2)在反應(yīng)池(2)中加入FeSO4·7H2O和濃度為30％的H2O2，使鐵離子、雙氧水、鉻離子三者的摩爾比為5.2∶10.4∶1，溫度保持在15℃ 35℃，停留時間為60min；3)反應(yīng)處理后使混合液自流進(jìn)入中和池(3)，再加堿調(diào)節(jié)pH至7 8，停留時間為5min 7min；然后自流進(jìn)入沉淀池(4)，停留時間為30min 40min；4)使沉淀池(4)中的上清液排放，沉淀污泥進(jìn)入鉻渣濃縮池(5)濃縮后回流至酸堿調(diào)節(jié)池(1)，余留的鉻渣進(jìn)入離心分離機(jī)(6)脫水，脫水后的渣餅回收，渣液回流至酸堿調(diào)節(jié)池(1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硅鋼鈍化液廢液的處理方法，其特征是步驟4)中離心 分離機(jī)(6)的轉(zhuǎn)速為1500r/min-2000r/min，離心分離時間為10min_15min。
全文摘要
本發(fā)明公開一種鋼鐵工業(yè)的“三廢”治理技術(shù)領(lǐng)域中的硅鋼鈍化液廢液的處理方法，先將硅鋼鈍化液廢液經(jīng)酸堿調(diào)節(jié)池收集、混合、均質(zhì)，調(diào)節(jié)其pH為3-4；由污水泵注入反應(yīng)池中；在反應(yīng)池中加入FeSO4·7H2O和濃度為30％的H2O2，使鐵離子、雙氧水、鉻離子三者的摩爾比為5.2∶10.4∶1，溫度保持在15-35℃，停留時間為60min；反應(yīng)處理后使混合液自流進(jìn)入中和池，再加堿調(diào)節(jié)pH至7-8，自流進(jìn)入沉淀池；最后使沉淀池中的上清液排放，沉淀污泥進(jìn)入鉻渣濃縮池濃縮后回流至酸堿調(diào)節(jié)池，余留的鉻渣進(jìn)入離心分離機(jī)脫水，脫水后的渣餅回收，渣液回流至酸堿調(diào)節(jié)池。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)鉻和COD的同步去除，可回收廢液中的鉻，實(shí)現(xiàn)硅鋼鈍化液廢液資源化。
文檔編號C02F1/72GK101921028SQ20101026231
公開日2010年12月22日 申請日期2010年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月25日
發(fā)明者姚立榮, 張千峰, 張文藝, 李定龍, 李秋燕, 羅鑫 申請人:常州大學(xué)