專利名稱：：不銹鋼酸洗廢水液的處理方法
技術領域：
：本發明涉及一種不銹鋼冷軋酸洗廢水液的污泥分質及減量的處理方法。技術背景在不銹鋼酸洗過程中會產生酸洗廢水液，酸洗廢水液有中性廢水液和酸性廢水液，在中性廢水液中含有六價鉻、鎳、鐵、鈉和硫酸根等離子，廢水液中的pH值范圍為3~4,其中六價鉻離子的濃度在200600mg/L范圍內，且六價鉻是需要預處理的離子。在混酸的酸性廢水液中含有鎳、鐵、錳、硝酸根和氟離子等離子，廢水pH范圍為2~3，其中鎳、鐵、錳和氟離子是需去除的離子。目前國內外不銹鋼生產企業采用的廢水液處理方法是首先采用氧化還原法將六價鉻還原成三價鉻，亞硫酸氫鈉作為還原劑，用鹽酸將pH值調至2.53、ORP(氧化還原電位)值控制在280320mv;然后將通過預處理的中性鹽廢水和混酸酸洗廢水混合，采用中和沉淀法對各重金屬離子和氟離子進行去除；使用石灰乳作為中和劑，反應的pH值控制在9.510.5;中和后的廢水在反應澄清池進行泥水分流，污泥物通過板框壓濾機壓濾后外運處理，廢水液進行pH調節后外排。上述處理方法能使廢水液中的Cr"、Cr3+、Ni2+、Mn4+、F+和F一達標排放，但其缺點是F一離子與C一+、Ni2+、Mn4+、Fe"在登清池中同時進行除去，并采用石灰乳為中和劑，這樣其產生的污泥量很大，并且在污泥物中同時存在氫氧化鉻、氫氧化鎳、氫氧化錳、氫氧化鐵、氟化鈣、硫酸鈣等成分，這種污泥物為中國國家危險廢物目錄的HW17項危險廢物，且其不具備綜合利用價值，而處理費用高。
發明內容本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術現狀而提供一種處理費用低、能有效保證廢液達標排放并能將廢物作綜合利用的不銹鋼酸洗廢水液的處理方法。本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為該不銹鋼酸洗廢水液的處理方法，其特征在于依次包括以下步驟a、將中性鹽廢水流入到中性廢水調節池中調節水質，然后將調節后的中性廢水液放入到中性還原槽中，而將混酸酸洗廢水流入到酸性廢水調節池中調節水質；然后將調節后的酸性廢水液放入到中和槽中；b、在中性還原槽中加入還原劑，還原劑的加入量分別通過pH值和電位ORP控制，pH值的控制范圍為2.5-3，電位ORP為280-320mv;將六價鉻離子還原成三價鉻離子，然后將還原后的廢水液放入到中和槽中與調節后的混酸酸洗廢水液相混和，在中和槽中加入液堿，使中和池中的pH值調節至9.09.5，并將混和液流入到反應澄清池中，使鐵離子、三價鉻離子、鎳離子和錳離子分別生成Fe(OH)3、Cr(OH)3、Ni(OH)2和Mn(OH)4沉淀而從水中分離出來；c、將分離后的澄清廢液放入到氟化反應池中，在氟化反應池加入鹽酸、石灰和聚合氯化鋁，加入的鹽酸將pH控制在89的范圍，聚合氯化鋁PAC的投加量為處理水量的0.2~0.4%，鈣投放量為理論值的1.3倍以上，并將混和液流入到沉淀池中，使氟離子與鈣離子給合生成CaF2沉淀而除去；d、將除去氟離子的廢水液流入到最終中和槽中，在最終中和槽中加入中和液，使處理液的pH調節到中性的廢水液流經砂濾器而排出。作為改進，所述還原槽可分1#還原槽和2#還原槽，廢水液從1#還原槽中流入2#還原槽中；而所述中和槽亦可分1#中和槽和2弁中和槽，廢水液從1#中和槽中流入2#中和槽中；所述沉淀池可設計為斜板沉淀池。作為進一步改進，所述澄清池中其沉淀污泥物可在濃縮池中濃縮，然后將濃縮物在板框壓濾機進行擠壓成型后作資源回收處理；而所述沉淀池中其CaF2沉淀污泥物亦可在濃縮池中濃縮，然后將濃縮物在板框壓濾機進行擠壓成型后作資源回收處理。再改進，所述還原劑可選擇為鹽酸和亞硫酸氫鈉，所述還原劑可通過計量泵投加，而鹽酸可通過控制氣動閥的開度和開關控制投加量；所述液堿可優選為NaOH;所述中和液可選擇為NaOH或HCl溶液。與現有技術相比，本發明的優點在于其工藝采用將金屬離子與氟離子作分段處理，并將中和劑由石灰乳改為液堿，不僅達到了廢液排放的達標要求，而且還大大降低了由大量石灰乳所產生的污泥量，而在澄清池的重金屬污泥物中只含有氫氧化鉻、氫氧化鎳、氫氧化錳、氫氧化鐵等重金化合物，具有重新回爐而作為不銹鋼冶金原料的綜合利用價值，而氟化鈣和硫酸鈣等鹽在氟化處理階段的斜板沉淀池中分離出來，從而有效地降低了處理的成本，并且也達到了廢物再利用的目的。圖l為本發明的廢液處理流程圖。具體實施方式以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。如圖1所示，本實施例的不銹鋼酸洗廢水液的處理方法，依次包括以下步驟a、將中性鹽廢水流入到中性廢水調節池中調節水質，利用調節池的容量進行廢水的濃度調質和流量調峰，然后將調節后的中性廢水液放入到中性還原槽中，而將混酸酸洗廢水流入到酸性廢水調節池中調節水質；然后將調節后的酸性廢水液放入到l#中和槽中；b、在1#中性還原槽中加入鹽酸和亞硫酸鐵還原劑，還原劑的加入量分別通過pH值和電位ORP控制，pH值的控制范圍為2.5-3，電位ORP為280-320mv;然后將廢水液在2#還原槽繼續加入還原劑作進一步還原，將六價鉻離子還原成三價鉻離子，然后將還原后的廢水液放入到1#中和槽中與調節后的混酸酸洗廢水液相混和，在1#中和槽中加入NaOH液堿，使中和池中的pH值調節至9.09.5，然后將廢水液在2#中和槽繼續加入NaOH液堿作進一步中和，并將混和液流入到反應澄清池中，使鐵離子、三價鉻離子、鎳離子和錳離子分別生成Fe(OH)3、Cr(OH)3、Ni(OH)2和Mn(OH)4而沉淀而從水中分離出來；c、將分離后的澄清廢液放入到氟化反應池中，在氟化反應池加入鹽酸、石灰和聚合氯化鋁，加入的鹽酸將pH控制在89的范圍，聚合氯化鋁PAC的投加量為處理水量的0.2~0.4%，并將混和液流入到斜板沉淀池中，使氟離子與鈣離子給合生成CaF2沉淀而除去；d、將除去氟離子的廢水液流入到最終中和槽中，在最終中和槽中加入中和液，使處理液的pH調節到中性的廢水液流經砂濾器而排出。所述澄清池中其沉淀的重金屬污泥物在濃縮池中濃縮，然后將濃縮物在板框壓濾機進行擠壓成型后作資源回收處理，而在斜板沉淀池中CaF2沉淀及CaS04等污泥物在濃縮池中濃縮，然后將濃縮物在板框壓濾機進行擠壓成型后作資源回收處理。本發明涉及的主要化學反應式有2Cr2072—十3HSOr+19H"—4Cr3++3S042—+11壓02Cr3++30H——2Cr(OH)31Ni2++20H——Ni(OH)21Mn4++40H——Mn(OH)44Fe3++30H——Fe(OH)312F—+Ca(OH)2+21^—CaF21+2恥上述處理方法中，采取了廢水分段處理、污泥分質的處理工藝，使污泥量比原工藝減少67%，其中的重金屬污泥具備重新回爐，可作為不銹鋼冶煉原料的綜合利用。以下是本發明的重金屬離子的去除工藝試驗中性鹽廢水中C,還原成C+后，與混酸廢水混合，并用片堿(氫氧化鈉)配制溶液代替石灰來處理廢水中的重金屬。2.1反應控制參數范圍第一級中和反應槽第二級中和反應槽pH為4.0-7.0pH為9.0-9.52.2原廢水水質(處理前)SS的含義為懸浮固體(suspendsolid)序號中性鹽廢水(mg/L)生產鋼種PHNi2+總FeSS總Crl號機組2號機組11.720788950<0麓80SUS430SUS43023.44091712500187200SUS430SUS43033.1405457220182207SUS430SUS43042.725225852109133SUS430硅鋼52.43308320989201SUS430SUS30463.65'4510836070106SUS430SUS304平均值334443682127155序號混酸廢水(mg/L)生產鋼種pHN產總FeSSF一l號機組2號機組13.450291496001190SUS430SUS43022.7705281080180SUS430SUS43031.5201623400270SUS430SUS43041.520170259155SUS430硅鋼51.460185305100SUS430SUS30461.453014930220SUS430SUS304平均值4224891123532.3處理后廢水指標SS的含義為懸浮固體(suspendsolid)序號pH總FeCr"總CrNi2+ssF—mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L111.30.7350扁0.0920.111660211.10.9750.0150.0260.0393038.72.0840細0.1450.311211048.70.7840扁0廁0.021111558.81.6100.0250.0290.06214168.70.7370扁0.0650.03161378.70.6040.0230.0580.02151688.80.8200駕0.0470.03132898.81.5980.0210.0520.041125108.91.1530.0220.0590.051618119.11.4140.0340細0.102327129.40.8960.0180.0570.04641139.11.0110.0330.0690.044227149.1U450.0520.0710.041622159.41.1980細0馬0.122022169.42.0070.0160.0790.073343179.42.3550.0160.0560.09一55發明工藝出水平均值—1.2430.0180.0630.071841去除率99.619%99.986%99.959%99.816%99.748o/0原工藝出水指標8.90.2140.0620.0690.07101.95排放標準100.51.51.070102.4分析從17次的取樣分析來看，所有出水監測的重金屬指標全部達標，且遠遠低于規定的排放標準，可以驗證在連續生產的情況下，改造工藝是可以保證出水重金屬指標穩定達標的。3、氟離子去除工藝試驗3.1藥劑準備PAC(聚合氟離子)配制成1X濃度的溶液，石灰配制成2%濃度的石灰乳。3.2試驗過程因現場設備不具備現場工業試驗條件，搭建了ln^/h處理能力的中試裝置進行氟離子去除工藝試驗。3.3反應參數pH范圍89，鈣源投加量為理論值的1.3倍。3.4試驗數據pHF—(mg/L)S042—(mg/L)1#氟反應槽原水10.9717808000取樣l8.17——取樣27.507.4—2#氟反應槽原水11.0519908000取樣l8.10——取樣27.407.2—3#氟反應槽原水11.1717809000取樣l7.989.8—取樣27.487.8—排放標準-10*污泥沉降比取自反應槽混合液沉降30分鐘測得。3.4數據分析鈣鹽的投加量應為理論量的1.3倍能保證廢水中的氟離子達到排放標準。但考慮到中試的反應條件較好，在實際工程中，鈣鹽的投加量應為理論量的1.5倍以上，具體的上限值可以根據各廠的實際情況進行確定，同時還應考慮到硫酸根的干擾。4、污泥分析4.1污泥量分析4丄1采用原有工藝產生污泥量使用原處理工藝的廢水處理站平均處理水量為70m3/11，月平均產生污泥為IOOO噸；根據設計滿負荷處理水量為100m3/11，月產生污泥量將達到1429噸，折合年產生污泥17143噸(含水率為50%)。4丄2改造后產生的污泥量及對比為了估算改造后產生的污泥量，根據本次實驗測得的進水水質，確定用以估算污泥量的進水水質如下<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>以下是改造實施后污泥量變化的一覽:污泥名稱年平均產i原有工藝改造工藝改造后增減量重金屬污泥171434587-12556含氟污泥010511051總污泥量171435638-11505噸噸噸求處理水量中性鹽廢水40m3/11，混酸廢水60m3/11，年運行時間8000h。*以本次實驗數據為基礎，污泥產量會與進水水質有關。*污泥含水率均為50%。4.2污泥成分對試驗后取得的重金屬污泥取樣化驗鐵鉻鎳錳F重金屬污泥41.04%8.10%5.65%0.7%0判定具備重新回爐條件。權利要求1.一種不銹鋼酸洗廢水液的處理方法，其特征在于依次包括以下步驟a、將中性鹽廢水流入到中性廢水調節池中調節水質，然后將調節后的中性廢水液放入到中性還原槽中，而將混酸酸洗廢水流入到酸性廢水調節池中調節水質；然后將調節后的酸性廢水液放入到中和槽中；b、在中性還原槽中加入還原劑，還原劑的加入量分別通過pH值和電位ORP控制，pH值的控制范圍為2.5-3，電位ORP為280-320mv；將六價鉻離子還原成三價鉻離子，然后將還原后的廢水液放入到中和槽中與調節后的混酸酸洗廢水液相混和，在中和槽中加入液堿，使中和池中的pH值調節至9.0～9.5，并將混和液流入到反應澄清池中，使鐵離子、三價鉻離子、鎳離子和錳離子分別生成Fe(OH)3、Cr(OH)3、Ni(OH)2和Mn(OH)4沉淀而從水中分離出來；c、將分離后的澄清廢液放入到氟化反應池中，在氟化反應池加入鹽酸、石灰和聚合氯化鋁，加入的鹽酸將pH控制在8～9的范圍，聚合氯化鋁PAC的投加量為處理水量的0.2～0.4％，鈣投放量為理論值的1.3倍以上，并將混和液流入到沉淀池中，使氟離子與鈣離子給合生成CaF2沉淀而除去；d、將除去氟離子的廢水液流入到最終中和槽中，在最終中和槽中加入中和液，使處理液的pH調節到中性的廢水液流經砂濾器而排出。2、根據權利要求l所述不銹鋼酸洗廢水液的處理方法，其特征在于所述還原槽分1#還原槽和2#還原槽，廢水液從1#還原槽中流入2#還原槽中。3、根據權利要求l所述不銹鋼酸洗廢水液的處理方法，其特征在于所述中和槽分1#中和槽和2#中和槽，廢水液從1#中和槽中流入2#中和槽中。4、根據權利要求l所述不銹鋼酸洗廢水液的處理方法，其特征在于所述沉淀池為斜板沉淀池。5、根據權利要求1或2或3或4所述不銹鋼酸洗廢水液的處理方法，其特征在于所述澄清池中其沉淀污泥物在濃縮池中濃縮，然后將濃縮物在板框壓濾機進行擠壓成型后作資源回收處理。6、根據權利要求1或2或3或4所述不銹鋼酸洗廢水液的處理方法，其特征在于所述沉淀池中其CaF2沉淀污泥物在濃縮池中濃縮，然后將濃縮物在板框壓濾機進行擠壓成型后作資源回收處理。7、根據權利要求1或2或3或4所述不銹鋼酸洗廢水液的處理方法，其特征在于所述還原劑為鹽酸和亞硫酸氫鈉。8、根據權利要求7所述不銹鋼酸洗廢水液的處理方法，其特征在于所述還原劑通過計量泵投加，鹽酸通過控制氣動閥的開度和開關控制投加量。9、根據權利要求1或2或3或4所述不銹鋼酸洗廢水液的處理方法，其特征在于所述液堿為NaOH。10、根據權利要求1或2或3或4所述不銹鋼酸洗廢水液的處理方法，其特征在于所述中和液為NaOH或HCl溶液。全文摘要一種不銹鋼酸洗廢水液的處理方法，其特征在于依次包括以下步驟將中性鹽廢水流入到中性還原槽中，而將混酸酸洗廢水流入到中和槽中；在中性還原槽中加入還原劑，然后將還原后的廢水液放入到中和槽中與調節后的混酸酸洗廢水液相混和，在中和槽中加入液堿；將分離后的澄清廢在沉淀池將氟除去；在最終中和槽中加入中和液將廢水液流經砂濾器而排出。本發明的優點在于工藝采用將金屬離子與氟離子作分段處理，并將中和劑由石灰乳改為液堿，不僅達到了廢液排放的達標要求，而且還大大降低了由大量石灰乳所產生的污泥量，而在澄清池的重金屬污泥物中只含有重金化合物，而氟化鈣和硫酸鈣等鹽在氟化處理階段的斜板沉淀池中分離出來，從而有效地降低了處理的成本。文檔編號C01F11/00GK101269889SQ200710067749公開日2008年9月24日申請日期2007年3月23日優先權日2007年3月23日發明者雨柳申請人:寧波寶新不銹鋼有限公司