一种金属探伤检测废液的无害化处理方法技术

本发明专利技术公开了一种金属探伤检测废液的无害化处理方法，根据Cr6+、磷、锌和锰的化学性质，加入不同的化学物质，设计反应过程，整个处理过程连续、合理、简单。处理方法成本低、环保、无毒无害，使排放的废水达到国家标准，不污染环境。

【技术实现步骤摘要】
一种金属探伤检测废液的无害化处理方法
本专利技术涉及金属检测废液处理领域，具体涉及一种金属探伤检测废液的无害化处理方法。
技术介绍
金属探伤检测废液含有大量六价铬、磷，以及一定量的锌、锰等有害物质。由于其成分复杂，不能直接进入公司的污水处理系统进行处理。经外委调研，现有的固废处置中心对于含铬废液处置报价为3500-4000元/吨。高昂的废液处理费用对企业发展来说，无疑是一种负担。目前，公司现有处理含铬废水的处理工艺复杂，而且处理后废水达不到国家排放标准；连续处理含铬、磷、锌、锰的废水处理方法也未见报道。因此，做到此类废液的低成本、无害化处理成为当务之急。
技术实现思路
本专利技术提供了一种金属探伤检测废液的无害化处理方法，包括六价铬的还原、除磷以及去除锌、锰等三个方面，成本低、处理方法简单，环保无害化。本专利技术提供的一种金属探伤检测废液的无害化处理方法，包括以下步骤：(1)、向探伤检测废液中加入硫酸，调节pH2-5，再加入草酸溶液和亚硫酸钠溶液，曝气搅拌20-50min，将Cr6+还原成Cr3+；(2)、在曝气搅拌下，再加入氯化钙溶液，曝气搅拌反应30-50min；(3)、再加入碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液，调节pH为9-11，曝气搅拌反应30-60min；(4)、再加入助凝剂，持续曝气3-5min；(5)、将处理后的探伤检测废液静置4-5h，取上清液送检，达标后排放，处理后的污泥经过压滤后加入普通硅酸盐水泥进行固化、自然晾干后返回烧结。步骤(1)中加入的草酸与探伤检测废液中Cr6+的摩尔比大于3:1，草酸溶液质量浓度为20-30％，加入的亚硫酸钠与探伤检测废液中Cr6+的摩尔比大于4:1，所用亚硫酸钠溶液的质量浓度为20-30％。步骤(2)所述氯化钙溶液质量浓度为20-30％，所加入氯化钙与废液中PO43-的摩尔比为大于3:2；检测磷是否完全除去：取步骤(3)处理后的水样200ml，逐滴滴加盐酸调节pH至6，再逐滴加入氯化镁溶液，无浑浊，则表明磷已完全除去；若有浑浊，则需在反应池中继续加入氯化钙溶液。步骤(3)中所加入碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液的质量浓度为20-30％；步骤(4)中所述助凝剂为聚合铁或硫酸亚铁，聚合铁或硫酸亚铁的质量浓度为20％-30％；每立方米探伤检测废液加入至少1L聚合铁或硫酸亚铁溶液；检测Cr6+是否完全还原的方法：取步骤(1)处理后的溶液200ml，加入碳酸钠或氢氧化钠调节pH为7-8，静置15-20min，溶液分层，上清液呈无色，说明废液中Cr6+完全还原，否则，再继续加入草酸和亚硫酸钠，直至检测时，上清液呈无色。检测锌、锰是否完全除去：取步骤(3)处理后的水样200ml，逐滴滴加质量分数为5％的硫化钠溶液，无浑浊，则表明锌、锰已完全除去；若有浑浊，则需在反应池中继续加入碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液。步骤(1)的目的在于将Cr6+还原成Cr3+，反应原理为：在酸性条件下(pH＝2～5)，Cr6+与还原剂草酸及亚硫酸钠发生反应：2H2Cr2O72-+6H2C2O4+8H2SO4＝2H2SO4+2Cr2(SO4)3+12CO2+14H2OH2Cr2O7+3Na2SO3+3H2SO4＝Cr2(SO4)3+3Na2SO4+4H2O在草酸和亚硫酸钠两种还原剂的作用下，Cr6+会迅速被还原成Cr3+使废液中残留的Cr6+极低。将Cr6+还原成Cr3+，后来加入的碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液，将溶液调节至碱性，使Cr3+生成Cr(OH)3沉淀。最终废水中同时含有Cr3+、Fe3+(由于在调节PH过程中，在碱性条件下，曝入空气时，极易发生强烈的氧化水解反应，最终形成比表面极大的新生的氢氧化铁沉淀，对废液中的铬离子有强烈地吸附作用)，中和沉淀时Cr3+和Fe3+一起沉淀，所得到的污泥是铬与铁氢氧化物的混合污泥。加入的聚合硫酸铁作为絮凝剂。步骤(2)的目的在于除磷，反应原理为：经调研，探伤检测废液中的磷来源于使用磷酸所产生的，以正磷酸形态存在。PO43-能与许多金属离子，例如Ca2+、Fe2+、Fe3+等生成沉淀，沉淀的生成与PO43-的浓度有关，而PO43-的浓度与溶液的pH值有关，它随pH值升高而增大，因此只要调整合适的pH值，就会产生Ca3(PO4)2、Fe3(PO4)2、FePO4等的沉淀。经过还原的探伤检测废液为酸性，向废水中加入氯化钙，在步骤(3)中又加入碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液，随着pH值升高，Ca2+浓度增大，会逐步生成CaHPO4、Ca3(PO4)2甚至Ca5(OH)(PO4)3等钙盐沉淀及其它磷酸盐沉淀，之前加入的聚合铁絮凝剂，利用絮凝剂水解产生的聚合物及线性网状结构，对固体颗粒进行强烈吸附，使颗粒长大，强化沉淀效果，加速沉降，为泥水分离创造条件，从而实现脱磷。在PH值为9-11时，钙离子与磷酸根反应生成羟基磷酸钙沉淀而去除磷酸根。反应式如下：5Ca2++7OH-+3H2PO4-＝Ca5(OH)(PO4)3↓+6H2O钙离子不仅有沉淀作用，在碱性条件下存在的Ca(OH)2作为混凝剂还有良好的凝聚吸附作用，则形成钙、铁与磷酸根形成的混晶，更易促进磷从废水中的脱除。步骤(3)的目的在于除锌、锰，反应原理为：Mn2+在中性条件下的氧化速率很慢，难以被溶解氧氧化为二氧化锰。在pH值>9.0时，Mn2+的氧化速率才明显加快，溶解氧才能迅速地将Mn2+氧化成Mn(OH)2析出；锌是一种两性元素，它的氢氧化物不溶于水，并具有弱碱性和弱酸性，故其化学式可写作：碱式:Zn(OH)2，酸式:H2ZnO2。由于它呈两性、故在强酸或强碱中能溶解。在锌酸盐溶液中加适量的碱可折出Zn(0H)2白色沉淀，再加过量的碱，沉淀又复溶解；但反之，在锌酸盐溶液中，加适量酸也可析出Zn(0H)2白色沉淀，再加过量的酸、沉淀又复溶解。锌的氢氧化合物为两性化合物，pH值过高或过低，均能使沉淀返溶而使出水超标。所以在用化学沉淀法处理含锌废水的过程中，要特别注意pH值的控制。在弱碱性条件下，形成氢氧化物絮凝体，对锌离子有絮凝作用，而共沉淀析出。调节PH值约9，并保持曝气30-60min，锌、锰将发生如下沉淀反应：Zn2++2OH－＝Zn(OH)2↓Zn2++CO32－＝ZnCO3↓Mn2++CO32－＝MnCO3↓Mn4++4OH－＝Mn(OH)4↓在沉淀时再投加少量助凝剂聚合铁或硫酸亚铁，则形成这几种金属离子的混晶，促进锌、锰从废水中的脱除。本专利技术根据Cr6+、磷、锌和锰的化学性质，加入不同的化学物质，设计反应过程，整个处理过程连续、合理、简单。处理方法成本低、环保、无毒无害，使排放的废水达到国家标准，不污染环境。注：1、以上所有药剂均为工业级，使用时配制成20％-30％溶液加入。说明书附图图1为本专利技术处理废水的工艺流程图。具体实施方式一种金属探伤检测废液的无害化处理方法，包括以下步骤：(1)、向1立方米的探伤检测废液中加入硫酸，调节pH3，再加入1kg草酸配制成的质量分数20％的草酸溶液和质量分数20％的亚硫酸钠溶液，曝气搅拌20-50min，将Cr6+还原成Cr3+；所加入的亚硫酸钠与Cr6+的摩尔比为大于4:1；(2)、在曝气搅拌下，再加入质量分数20％的氯化钙溶液，曝气搅拌反应35min；(3)、再加入质量分数20％的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属探伤检测废液的无害化处理方法，其特征在于，所述无害化处理方法包括以下步骤：(1)、向探伤检测废液中加入硫酸，调节pH 2‑5，再加入草酸溶液和亚硫酸钠溶液，曝气搅拌20‑50min，将Cr6+还原成Cr3+；(2)、在曝气搅拌下，再加入氯化钙溶液，曝气搅拌反应30‑50min；(3)、再加入碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液，调节pH为9‑11，曝气搅拌反应30‑60min；(4)、再加入助凝剂，持续曝气3‑5min；(5)、将处理后的探伤检测废液静置4‑5h，取上清液送检，达标后排放，处理后的污泥经过压滤后加入普通硅酸盐水泥进行固化、自然晾干后返回烧结。

【技术特征摘要】
1.一种金属探伤检测废液的无害化处理方法，其特征在于，所述无害化处理方法包括以下步骤：（1）、向探伤检测废液中加入硫酸，调节pH为2-5，再加入草酸溶液和亚硫酸钠溶液，曝气搅拌20-50min，将Cr6+还原成Cr3+；（2）、在曝气搅拌下，再加入氯化钙溶液，曝气搅拌反应30-50min；（3）、再加入碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液，调节pH为9-11，曝气搅拌反应30-60min；（4）、再加入助凝剂，持续曝气3-5min；（5）、将处理后的探伤检测废液静置4-5h，取上清液送检，达标...

【专利技术属性】
技术研发人员：张耀辉，周晨辉，饶磊，马孟臣，丁陈来，王钦，
申请(专利权)人：马钢集团控股有限公司，马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34