一種不銹鋼無(wú)硝酸酸洗廢水處理工藝的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種不銹鋼無(wú)硝酸酸洗廢水處理工藝，其包括以下步驟：分別將酸洗廢水和中性鹽廢水引入對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)池中；調(diào)節(jié)中性鹽廢水的pH值，還原六價(jià)鉻；將還原后的中性鹽廢水和酸洗廢水一起引入中和槽，利用液堿對(duì)廢水進(jìn)行中和；將中和后的廢水進(jìn)行曝氣處理后，利用超微分離機(jī)進(jìn)行固液分離，分離獲得的污泥經(jīng)濃縮、脫水形成重金屬泥，分離獲得的廢水引入除氟反應(yīng)池中，進(jìn)行去氟處理；除氟處理后的廢水繼續(xù)引入沉淀池中進(jìn)行泥水分離，獲得氟化物泥和符合排放標(biāo)準(zhǔn)的上清液。與現(xiàn)有技術(shù)相比，經(jīng)本發(fā)明處理后的廢水達(dá)到GB13456?2012表二要求，分步取得重金屬泥和氟化物泥，其中，重金屬泥具有回爐利用價(jià)值，氟化物泥低于GB5085.3?2007標(biāo)準(zhǔn)要求可認(rèn)定后按普通固廢處置。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種不銹鋼無(wú)硝酸酸洗廢水處理工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)廢水處理領(lǐng)域，尤其涉及一種不銹鋼無(wú)硝酸酸洗廢水處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]不銹鋼因其外觀(guān)精美、強(qiáng)度高、質(zhì)量輕，在石油、化工、機(jī)械、建筑等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。目前制約不銹鋼行業(yè)發(fā)展的主要因素是生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的酸洗廢水，該酸洗廢水具有酸度高(4?7mol/L)、毒性強(qiáng)(含鎳、鉻、氟等毒害污染物)、產(chǎn)量大、難處理等特點(diǎn)。GB13456-2012《鋼鐵工業(yè)水污物排放標(biāo)準(zhǔn)》增加了對(duì)酸洗廢水中總氮指標(biāo)的要求，該國(guó)標(biāo)中規(guī)定，酸洗廢水中的總氮不得大于15mg/L，目前中和處理后的廢水含有大量硝酸銀，濃度在900?1500mg/L左右，不銹鋼生產(chǎn)廠(chǎng)家存在著很大的環(huán)保壓力。
[0003]目前，不銹鋼生產(chǎn)廠(chǎng)家主要通過(guò)兩條途徑來(lái)解決酸洗廢水中的總氮問(wèn)題:一是采用廢水生化處理工藝進(jìn)行去除；二是采用無(wú)硝酸酸洗工藝從源頭去除總氮污染源。采用傳統(tǒng)石灰中和的傳統(tǒng)處理方法處理該工藝的酸洗廢水時(shí)，經(jīng)石灰中和后廢水雖然能達(dá)標(biāo)排放，但同時(shí)形成大量污泥，并且該污泥成分復(fù)雜無(wú)法直接回收利用，只能按危險(xiǎn)廢棄物進(jìn)行處置，不但需承擔(dān)巨額的處置費(fèi)用且造成資源浪費(fèi)。此外，采用傳統(tǒng)的石灰中和處理工藝還存在以下問(wèn)題:管道、反應(yīng)池等構(gòu)筑物嚴(yán)重的結(jié)垢、堵塞問(wèn)題，運(yùn)行不順暢;廢水處理產(chǎn)生的污泥中的硫酸鈣成分比重大，導(dǎo)致脫水困難，壓濾機(jī)濾布濾板結(jié)垢嚴(yán)重;污泥量較硝酸酸洗處理工藝的廢水處理增加30%以上等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)而提供一種不銹鋼無(wú)硝酸酸洗廢水處理工藝，該處理工藝不僅能使廢水達(dá)到排放指標(biāo)，而且能分類(lèi)取得可以回收利用或按一般固廢處理的固體。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:一種不銹鋼無(wú)硝酸酸洗廢水，其特征在于，包括以下步驟:
[0006](I)將酸洗廢水和中性鹽廢水分別引入對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)池中；
[0007](2)調(diào)節(jié)中性鹽廢水的pH值并使其為2.8?3.0，加入還原劑還原中性鹽廢水中的六價(jià)鉻并通過(guò)電位ORP控制，且電位ORP為280?31 Omv;
[0008](3)將還原后的中性鹽廢水和酸洗廢水一起引入中和槽中，利用液堿對(duì)廢水進(jìn)行中和，并控制PH值為9.0?9.2;
[0009](4)將中和后的廢水進(jìn)行曝氣處理后，接著利用超微分離機(jī)進(jìn)行固液分離，分離獲得的污泥經(jīng)濃縮、脫水形成重金屬泥，分離獲得的廢水引入除氟反應(yīng)池中，并向除氟反應(yīng)池投入除氟劑和絮凝劑，上述曝氣處理中控制廢水中的亞鐵離子濃度不大于0.5mg/L，以避免后續(xù)處理中超微分離機(jī)的膜組件污染影響出水量；
[0010](5)除氟處理后的廢水繼續(xù)引入沉淀池中進(jìn)行泥水分離，獲得污泥和上清液，該污泥經(jīng)濃縮、脫水后獲得氟化物泥，上清液達(dá)標(biāo)外排。
[0011]作為優(yōu)選，上述步驟(2)中的還原劑為亞硫酸氫鈉、硫化鈉、焦亞硫酸鈉、連二亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉或亞硫酸鈉中的至少一種，該還原劑能將六價(jià)絡(luò)離子還原成三價(jià)絡(luò)離子。
[0012]作為優(yōu)選，所述步驟(3)中的液堿為氫氧化鈉，液堿能將鐵離子、三價(jià)鉻離子、鎳離子等沉淀而從廢水中分離出來(lái)。
[0013]液堿作為中和劑處理廢水時(shí)形成的懸浮物比較細(xì)小，在投加混凝劑的情況下也不宜生成較大絮體，分離非常困難，因此出水時(shí)會(huì)夾帶大量重金屬懸浮物，并且當(dāng)氫氧化鈉作為中和劑所產(chǎn)生的懸浮物顆?；旌象w(主要由氫氧化鐵、氫氧化鎳、氫氧化鉻等組成)直徑與密度都遠(yuǎn)小于氫氧化鈣作為中和劑所產(chǎn)生的懸浮物混合體(主要由硫酸鈣、氟化鈣、氫氧化鈣、氫氧化鐵、氫氧化鎳、氫氧化鉻等組成)O在實(shí)際測(cè)試中，前者的沉降速度非常慢，只有后者的1/5速度，而且水力干擾時(shí)，沉降顆粒立即上浮，影響出水效果，因此本發(fā)明中選用超微分離機(jī)來(lái)對(duì)泥水進(jìn)行分離。超微分離機(jī)利用膜分離法，通過(guò)超頻振動(dòng)技術(shù)，使膜片以動(dòng)態(tài)的方式進(jìn)行物料分離，從而解決靜態(tài)膜分離中的膜污染和堵塞等問(wèn)題。作為優(yōu)選，所述步驟
(4)中的超微分離機(jī)采用PVDF/PTFE有機(jī)膜，膜孔徑為10?150nm，工作壓力為0.3?0.6MPa，振動(dòng)頻率為40?60Hz，振動(dòng)幅度為10?20mm。
[0014]為獲得較好的去氟效果，作為優(yōu)選，所述步驟(4)中的除氟劑為氯化鈣，絮凝劑為聚合氯化鋁，且Ca/F的摩爾比為2:3?4，聚合氯化鋁的投加量為處理水量的0.4?0.5%。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明采用液堿中和、曝氣、超微分離機(jī)以及除氟相結(jié)合的處理工藝進(jìn)行不銹鋼無(wú)硝酸酸洗廢水處理，使得處理后的廢水達(dá)到GB13456-2012《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》表二要求合格排放，并且分步取得重金屬泥和氟化物泥，其中，重金屬泥具有回爐利用價(jià)值，氟化物泥低于《危險(xiǎn)廢棄物鑒別標(biāo)準(zhǔn)-浸出毒性鑒別GB5085.3-2007》標(biāo)準(zhǔn)要求可認(rèn)定后按普通固廢處置，有效解決了傳統(tǒng)石灰中和處理處理工藝還存在的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中不銹鋼無(wú)硝酸酸洗廢水處理工藝流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0018]如圖1所示，采用本發(fā)明中的不銹鋼無(wú)硝酸酸洗廢水處理工藝處理某鋼廠(chǎng)冷乳工段所排出的中性鹽廢水和酸洗廢水，其中測(cè)量出該中性鹽廢水中鉻離子濃度為73mg/L、硫酸濃度為llg/L，酸洗廢水中總鐵為1728mg/L、鉻離子濃度639mg/L、鎳離子濃度254mg。
[0019](I)首先分別將酸洗廢水和中性鹽廢水引入酸洗廢水調(diào)節(jié)池和中性鹽廢水調(diào)節(jié)池中。
[0020](2)將中性鹽廢水由中性鹽廢水調(diào)節(jié)池引入還原槽中，該還原槽分為I級(jí)還原槽和2級(jí)還原槽，中性鹽廢水依次流經(jīng)I級(jí)還原槽和2級(jí)還原槽，每級(jí)還原槽均投加足夠的鹽酸來(lái)調(diào)節(jié)pH值和足夠的亞硫酸氫鈉來(lái)還原六價(jià)絡(luò)離子，其中pH值控制在2.8?3.0，六價(jià)絡(luò)離子還原過(guò)程通過(guò)電位ORP控制，且電位ORP為280?31 Omv。
[0021 ] (3)將還原后的中性鹽廢水和酸洗廢水一起弓丨入中和槽中，該中和槽分為I級(jí)中和槽和2級(jí)中和槽，每級(jí)中和槽均投加足夠的氫氧化鈉對(duì)廢水進(jìn)行中和，并控制pH值為9.0?9.2ο
[0022](4)中和后的廢水進(jìn)行曝氣處理，曝氣的強(qiáng)度以保證廢水中的亞鐵離子濃度不大于0.5mg/L為標(biāo)準(zhǔn)，從而避免其對(duì)后續(xù)超微分離機(jī)的膜組件污染而影響出水量;曝氣后利用超微分離機(jī)進(jìn)行固液分離，分離獲得的污泥引入濃縮污泥池中進(jìn)行經(jīng)濃縮、脫水形成重金屬泥，分離獲得的廢水引入除氟反應(yīng)池中，同時(shí)向該除氟反應(yīng)池中投加氯化鈣和聚合氯化鋁PAC，其中Ca/F的摩爾比為2:3?4，以獲得最佳的除氟效果，聚合氯化鋁的投加量為處理水量的0.4?0.5%。上述超微分離機(jī)采用PVDF/PTFE有機(jī)膜，膜孔徑為10?150nm，工作壓力為0.3?0.6MPa，振動(dòng)頻率為40?60Hz，振動(dòng)幅度為10?20mm。
[0023](5)除氟處理后的廢水繼續(xù)引入沉淀池中，向該沉淀池投加足夠量的絮凝劑(如聚合氯化鋁等)進(jìn)行泥水分離，獲得污泥和上清液，該污泥經(jīng)濃縮、脫水后獲得氟化物泥，上清液達(dá)標(biāo)外排。
[0024]上述步驟(2)中除采用亞硫酸氫鈉，還可以采用硫化鈉、焦亞硫酸鈉、連二亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉或亞硫酸鈉。
[0025]上述步驟(5)獲得的上清液能穩(wěn)定達(dá)到GB13456-2012《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》表二要求，上述步驟(4)中獲得的重金屬泥主要成分為20%鐵、8%鉻、3%鎳，具有較好的回收利用價(jià)值;上述步驟(5)中獲得的氟化物泥，經(jīng)浸出液毒性鑒定:鉻含量為1.34yg/L，鎘含量為0.0028yg/L，鎳含量為0.0014yg/L，砸含量為0.014yg/L，俤含量為0.0041yg/L，鋇含量為0.06yg/L，根據(jù)危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)《GB5085.3-1996》，氟化鈣污泥浸出液不屬于危險(xiǎn)廢物，可在環(huán)保部門(mén)認(rèn)定后按普通固廢處置。
[0026]以上實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，但不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利范圍的限制。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，所作出的改進(jìn)，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種不銹鋼無(wú)硝酸酸洗廢水處理工藝，其特征在于，包括以下步驟: (1)將酸洗廢水和中性鹽廢水分別弓I入對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)池中； (2)調(diào)節(jié)中性鹽廢水的pH值并使其為2.8?3.0，加入還原劑還原中性鹽廢水中的六價(jià)鉻并通過(guò)電位ORP控制，且電位ORP為280?310mv; (3)將還原后的中性鹽廢水和酸洗廢水一起引入中和槽中，利用液堿對(duì)廢水進(jìn)行中和，并控制pH值為9.0?9.2; (4)將中和后的廢水進(jìn)行曝氣處理后，接著利用超微分離機(jī)進(jìn)行固液分離，分離獲得的污泥經(jīng)濃縮、脫水形成重金屬泥，分離獲得的廢水引入除氟反應(yīng)池中，并向除氟反應(yīng)池投入除氟劑和絮凝劑，上述曝氣處理中控制廢水中的亞鐵離子濃度不大于0.5mg/L; (5)除氟處理后的廢水繼續(xù)引入沉淀池中進(jìn)行泥水分離，獲得污泥和上清液，該污泥經(jīng)濃縮、脫水后獲得氟化物泥，上清液達(dá)標(biāo)外排。2.如權(quán)利要求1所述的不銹鋼無(wú)硝酸酸洗廢水處理工藝，其特征在于，所述步驟(2)中的還原劑為亞硫酸氫鈉、硫化鈉、焦亞硫酸鈉、連二亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉或亞硫酸鈉中的至少一種。3.如權(quán)利要求1所述的不銹鋼無(wú)硝酸酸洗廢水處理工藝，其特征在于，所述步驟(3)中的液堿為氫氧化鈉。4.如權(quán)利要求1所述的不銹鋼無(wú)硝酸酸洗廢水處理工藝，其特征在于，所述步驟(4)中的超微分離機(jī)采用PVDF/PTFE有機(jī)膜，膜孔徑為10?150nm，工作壓力為0.3?0.6MPa，振動(dòng)頻率為40?60Hz，振動(dòng)幅度為10?20mm。5.如權(quán)利要求1所述的不銹鋼無(wú)硝酸酸洗廢水處理工藝，其特征在于，所述步驟(4)中的除氟劑為氯化鈣，絮凝劑為聚合氯化鋁，且Ca/F的摩爾比為2:3?4，聚合氯化鋁的投加量為處理水量的0.4?0.5%。
【文檔編號(hào)】C02F103/16GK105923840SQ201610446812
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年6月20日
【發(fā)明人】柳雨, 王曉峰
【申請(qǐng)人】寧波寶新不銹鋼有限公司