本發(fā)明屬于工業(yè)廢渣的資源化利用及工業(yè)廢水處理技術領域，具體涉及一種利用鐵水預處理脫硫渣處理含鉻重金屬廢水的方法。

背景技術：

重金屬污染已經成為當前危害最大的水污染問題之一，其中六價鉻是毒性較大的一類污染元素。由于部分加工企業(yè)盲目排放超標含鉻廢水，已對區(qū)域水體和生態(tài)系統(tǒng)造成嚴重的環(huán)境污染且已經危害到了人類的生存和健康。

目前，含鉻重金屬廢水的處理方法有化學還原法、電滲析法、吸附法、生物法、膜法、離子交換法等，其中化學還原法應用最為廣泛，常用的還原劑主要有SO₂、FeSO₄ 、Na₂SO₃、NaHSO₃、Fe等，如何選擇一種高效、價廉的還原劑是化學還原法的關鍵。

鐵水預處理脫硫渣是在鋼鐵企業(yè)鐵水預脫硫工序中產生的一類廢渣，它的特點是含鐵量很高，總鐵含量在50%以上，且金屬鐵的含量可達20%-40%。

鐵水預脫硫渣中的細粒鐵含S量高，不適宜返回煉鐵或煉鋼使用，因此目前鋼鐵企業(yè)主要回收渣中5mm以上的金屬鐵，選鐵后的尾渣廢棄或堆存，渣中的細粒鐵和其它有效成分沒有得到充分利用。

選鐵后的鐵水預處理脫硫渣中的大量細鐵粒，以及渣中含有的FeO、CaS、C等還原性物質，可以用于作為含鉻重金屬廢水還原處理的還原劑。

另外，選鐵尾渣中的堿性物質CaO、MgO和CaS，可以作為含鉻重金屬廢水中三價鉻及其它重金屬離子的沉淀劑。

綜上所述，鐵水預處理脫硫渣可作為一種低成本的含鉻重金屬廢水處理材料，實現“以廢治廢”。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是提供一種利用鐵水預處理脫硫渣處理含鉻重金屬廢水的方法，既可使鐵水預處理脫硫渣得到充分利用，又可降低廢水的處理成本。

一種利用鐵水預處理脫硫渣處理含鉻重金屬廢水的方法,包括如下步驟：

步驟1：干法弱磁選選出鐵水預處理脫硫渣中的磁性鐵，將選出的磁性鐵進行篩分，大于5mm以上的返回煉鋼廠使用，粒度小于5mm的磁性鐵用于廢水還原處理，選鐵尾渣用作重金屬沉淀劑；

步驟2：將步驟1所述的粒度小于5mm的磁性物與含鉻重金屬廢水進行反應，然后用酸調節(jié)廢水pH值為1~3，反應溫度為常溫，反應完全后，水中的Fe³⁺以Fe(OH)₃形式沉淀，通過沉淀處理，澄清后的廢水進行下一步處理，沉淀污泥進行回收利用；

步驟3：步驟2澄清后廢水進入中和反應池，使廢水中其它重金屬離子通過沉淀從廢水中移除，在廢水中加入步驟1所述的選鐵尾渣，利用選鐵尾渣調節(jié)廢水的pH值為7~10，反應溫度為常溫，反應10~30min，最后進行固液分離，得到處理出水。

根據本發(fā)明實施例，步驟2所述的磁性物與含鉻重金屬廢水進行反應所使用的反應器可以為固定床反應器或機械混合式反應器，當使用固定床反應器時，水力停留時間為2~12h，當使用機械混合式反應器時，機械混合時間為10~30min。

根據本發(fā)明實施例，步驟2所述的調節(jié)pH值的用酸可采用鋼廠所產生的廢酸。

根據本發(fā)明實施例，當使用固定床反應器時，步驟2所述的沉淀污泥進行回收利用方式是：將污泥脫水后制成氧化鐵紅。

根據本發(fā)明實施例，當使用機械混合式反應器時，步驟2所述的沉淀污泥進行回收利用方式是：在煅燒前通過濕法磁選先選出未反應完全的磁性鐵并進行循環(huán)利用，然后將污泥脫水制成氧化鐵紅。

根據本發(fā)明實施例，步驟3所述的固液分離是沉淀或過濾。

本方法利用廢渣還原沉淀處理含鉻重金屬廢水中的重金屬，因此當廢水中還含有COD、BOD、氰化物等其它污染物時，可聯(lián)合常規(guī)的絮凝沉淀、生物法、吸附法等處理方法處理，使出水水質達標。

本發(fā)明的有益效果是：（1）充分利用了鐵水預處理脫硫渣的性質特點，將其用于含鉻重金屬廢水的處理，既可以降低廢水的處理成本，又實現了廢渣的減量化，達到了“以廢治廢”的目的；（2）與鐵屑法處理相比，鐵水預處理脫硫渣中的磁性鐵不需進行除油、除雜等預處理而可以直接使用，且其形狀為塊狀，比碎屑狀的鐵屑更方便使用，另外其還含有少量S^2-，也可以起到還原作用，具有比鐵屑更好的還原效果；（3）使用一種工業(yè)廢棄物即可以實現同時對多種重金屬的處理；（4）使用選鐵后的鐵水處理脫硫渣尾渣代替NaOH用于重金屬離子的沉淀可少加或不加絮凝劑，因為渣中溶出的Ca²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺等多價離子以及渣本身的吸附作用有利于膠體脫穩(wěn)。

具體實施方式

下面詳細描寫本發(fā)明的實施例。下面描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

實施例1

某廠含鉻重金屬廢水水質為：pH=4.2，總鉻濃度100mg/L，六價鉻濃度60 mg/L，總銅20 mg/L。將從鐵水預脫硫渣磁選選出的小于5mm的磁性物加入到廢水中，加入量為3g/L，調節(jié)pH=1.5，在機械攪拌式反應池中使物料與廢水混合均勻，10min后停止反應并通過沉淀池進行固液分離，澄清后的廢水進入中和反應池，在中和反應池中加入鐵水預脫硫選鐵尾渣，調節(jié)廢水pH=8.5，繼續(xù)攪拌15min，最后進入沉淀池沉淀處理后出水。出水水質為：pH=7.5，總鉻濃度1mg/L，六價鉻濃度0.12 mg/L，總銅0.3mg/L，達到國家污水綜合排放標準。

實施例2

某廠含鉻重金屬廢水水質為：pH=4，總鉻濃度20mg/L，六價鉻濃度15 mg/L，COD=180 mg/L，SS=150 mg/L。用從鐵水預脫硫渣磁選選出的小于5mm的磁性物置于固定床反應器中，反應器有效容量24m³，調節(jié)廢水pH=2，廢水連續(xù)注入反應器中，水力停留時間3h，出水通過沉淀池進行固液分離，在澄清后的廢水中加入鐵水預脫硫選鐵尾渣，調節(jié)廢水pH=8，繼續(xù)攪拌15min后，進入沉淀池沉淀處理，沉淀池出水進一步通過絮凝沉淀處理。最終出水水質為：pH=7.0，六價鉻濃度0.05mg/L，COD=30 mg/L，SS=50 mg/L，達到國家污水綜合排放一級標準。

上述實施例的說明只是用于理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也將落入本發(fā)明權利要求的保護范圍內。