一种含重金属废盐酸和污泥的综合处置方法技术

本发明专利技术提供了一种含重金属废盐酸和污泥的综合处置方法，包括以下步骤：1)污泥酸解；2)固液分离除杂；3)还原置换；4)重金属去除；5)氧化处理；6)沉淀除铁；7)调节氯化钙滤液PH；8)浓缩；9)尾气处理。本发明专利技术对含重金属废盐酸和含铅锌钢丝绳污泥综合处理，通过加入除杂剂有效分离其中的金属离子，得到含有金属离子的粗品、氯化钙和净化氯化亚铁溶液，实现了锌钢丝绳污泥和废盐酸的无害化处理；产生的废水可以套用工艺循环使用，对产生的尾气能有效控制。

A comprehensive disposal method of waste hydrochloric acid and sludge containing heavy metals

【技术实现步骤摘要】
一种含重金属废盐酸和污泥的综合处置方法
本专利技术属于工业废液治理领域，具体涉及一种含重金属废盐酸和污泥的综合处置方法。
技术介绍
钢丝绳生产过程会带来了大量废酸处置和污泥堆存的环境问题，钢丝绳行业废水处理产生的酸洗污泥中重金属含量也较高，处理难度大，造成了严重的区域特征性环境污染。目前最佳的处理手段就是将钢丝绳加工过程中产生的含重金属废酸和污泥综合处置，互为原料，并以废治废。但仍存在不足，CN104843957A公开了一种对钢丝绳加工中产生的废盐酸和碱性污泥进行综合处理的方法，是将钢丝绳加工过程中产生的废盐酸加入到钢丝绳加工过程中产生的碱性污泥中，进行搅拌使其充分反应，然后再去除不溶物的共处置方法，但其并没有真正实现酸洗废酸和污泥的资源化利用，只是简单的机械搅拌混合，没有进行进一步处理，废液中还存在大量的重金属离子。CN106186445A公开了一种钢丝绳酸洗废酸和含高锌，铅污泥共处置系统及工艺，是将泥酸搅拌溶解，铅锌去除，制备局铁絮凝剂，硫化氢尾气净化及铅锌沉淀分离，但是该方法在泥酸中直接投加硫化物，泥酸中的Fe3+和S2-会发生氧化还原反应，生成单质硫沉淀，且沉淀物非常的细，难于过滤，处置成本也会相应增大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种含重金属废盐酸和污泥的综合处置方法，通过废酸和污泥的中和溶解，铁粉铁屑等还原剂的还原置换，重金属去除、沉淀除铁、浓缩提纯、尾气处理的方法进行综合利用。本专利技术如下技术方案来实现：一种含重金属废盐酸和污泥的综合处置方法，包括以下步骤：1)污泥酸解：将计量好的污泥和钢丝绳废盐酸加入到反应釜中，持续搅拌，得到悬浮液，同时监测悬浮液的实时PH值，通过添加盐酸来调节悬浮液的PH值，从而确保污泥充分溶解；2)固液分离除杂：将悬浮液中少量污泥中掺杂的塑料烟头等酸不溶物进行过滤：3)还原置换：污泥充分溶解后得到酸解液，往酸解液中加入铁屑或铁粉，将酸解液中的Fe3+还原成Fe2+，并置换出部分的重金属离子，搅拌反应时间为2-4h，静置30min；4)重金属去除：将上层清液抽入重金属去除装置，检测其中重金属种类和含量；加入硫化物和重金属捕捉剂，除去酸解液中的铅，锌，锰，铜等重金属；再加入絮凝剂，滤除重金属滤渣，进行冶炼集中处理，留下的滤液以氯化亚铁和氯化钙溶液为主；5)氧化处理：向氯化亚铁和氯化钙溶液中通入空气或加少许双氧水，使二价铁充分氧化为三价铁，氧化反应的时间为8-12h；6)沉淀除铁：往氯化铁溶液中加入沉淀剂氢氧化钙，控制PH值，得到沉淀氢氧化铁；板框压滤去除氢氧化铁沉淀物；7)调节氯化钙滤液PH：除杂后的氯化钙滤液里用盐酸，使滤液pH值调节到中性；调节好pH的氯化钙溶液，进入氯化钙液体中间槽，一部分作为板框压滤机的冲洗水，另一部分进入浓缩工序；8)浓缩：通过加热将氯化钙溶液浓缩到合适浓度，进行汽--液分离，蒸汽进入下一单元再利用，浓缩液进入收集装置，最后得到氯化钙；冷凝水回用配制废气吸收塔的吸收液；9)尾气处理：将整个工段产生的废气收集集中引入碱喷淋塔处理。进一步地，步骤1)中会产生少量氯化氢废气，需加设集气罩收集处理。进一步地，步骤1)中钢丝绳废盐酸与钢丝绳污泥的比例是(1-10)∶1；拌约时间30-60min，搅拌速度控制在20-30r/min；通过远程PH计调节盐酸的加入量使PH值控制在0-2之间，从而确保污泥充分溶解。进一步地，步骤3)添加还原反应剂过程中，会有少量的氢气产生，为了保证还原反应釜中的氢气不发生外泄，采用防爆关风器进行间隙性添加；同时为了保证还原反应效果，采用搅拌和泵循环混合使用，降低还原反应时间，提升处理效率。进一步地，步骤4)中会产生硫化氢气体，通过风机抽入碱喷淋塔。进一步地，步骤5)氧化处理时会产生未参加反应的氧气、氮气及其挥发的少量氯化氢尾气。进一步地，步骤5)中为了提升氧化处理效率，可以采用双重设施进行爆气处理：储槽底部采用静态爆气管连续爆气；利用专用搅拌，进行搅拌和间隙性爆气，保证氧化处理效果。进一步地，步骤8)的具体过程：预热到设计温度后的氯化钙溶液进入三效降膜加热器的上管箱，经布液器两次分布后，均匀地流入加热器的管内，成膜状，在重力的作用下沿降膜管的内表面向下流动，同时与壳程的水蒸汽进行热交换；达到沸点后水份不断汽发，在管中心形成一定压力的有利于成膜的汽柱，并随液膜一起向下流动；经汽--液混合管旋切进入三效分离器进行汽--液分离，蒸汽进入冷凝器管程器再利用，浓缩液进入收集装置；冷凝水回用配制废气吸收塔的吸收液。进一步地，步骤9)中所述碱喷淋塔包括贮液箱、塔体、进风段、喷淋层、填料层、旋流除雾层、出风锥帽、观检孔，具体过程是将废气由风管引入第一级喷淋塔，经过填料层，废气与水进行气液两相充分接触吸收废气中氯化氢和硫化氢；废气经过净化后，再送入碱喷淋塔，经过填料层，废气与氢氧化钙吸收液进行气液两相充分接触吸收氨气，再经除雾板脱水除雾后由风机排入大气。每级吸收液在塔底经水泵增压后在塔顶喷淋而下，最后回流至塔底循环使用。本专利技术的有益效果：1)对含重金属废盐酸和含铅锌钢丝绳污泥综合处理，通过加入除杂剂有效分离其中的金属离子，得到含有金属离子的粗品、氯化钙和净化氯化亚铁溶液，实现了锌钢丝绳污泥和废盐酸的无害化处理；2)产生的废水可以套用工艺循环使用，对产生的尾气能有效控制。附图说明图1为本专利技术含重金属废盐酸和污泥的综合处置方法的工艺流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，一种含重金属废盐酸和污泥的综合处置方法，具体过程如下：(1)将5kg钢丝绳污泥投加污泥酸解反应釜中，然后用自动流量计称量10kg的钢丝绳废盐酸泵入酸解反应釜中，在反应釜搅拌约30-60min，搅拌速度控制在25r/min，再添加少量的盐酸将PH值控制在0-2，板框过滤悬浮液，少量滤渣为污泥中参杂的塑料烟头等酸不溶物；其中，对废酸、污泥的严格计量，利用远程PH计的数据显示，合理调节酸解液的PH值，保证后续处理产品的质量；污泥进料口会有少量氯化氢废气，通过集气罩收集后进入废气吸收单元处理。(2)污泥充分溶解后得到酸解液，加入铁屑或铁粉，将酸解液中的Fe3+还原成Fe2+，置换出部分的重金属离子，搅拌反应时间为2-4h，静置30min；将上层清液抽入重金属去除装置，加入硫化物，除去酸解液中的铅，锌，锰，铜等重金属，再加入絮凝剂，用板框过滤，滤渣为重金属滤渣，进行冶炼集中处理，滤液为氯化亚铁和氯化钙溶液；其中，还原反应剂添加过程中，为了保证还原反应釜中的氢气不发生外泄，采用防爆关风器进行间隙性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含重金属废盐酸和污泥的综合处置方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)污泥酸解：将计量好的污泥和钢丝绳废盐酸加入到反应釜中，持续搅拌，得到悬浮液，同时监测悬浮液的实时PH值，通过添加盐酸来调节悬浮液的PH值，从而确保污泥充分溶解；/n2)固液分离除杂：将悬浮液中少量污泥中掺杂的塑料烟头等酸不溶物进行过滤；/n3)还原置换：污泥充分溶解后得到酸解液，往酸解液中加入铁屑或铁粉，将酸解液中的Fe

【技术特征摘要】
1.一种含重金属废盐酸和污泥的综合处置方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)污泥酸解：将计量好的污泥和钢丝绳废盐酸加入到反应釜中，持续搅拌，得到悬浮液，同时监测悬浮液的实时PH值，通过添加盐酸来调节悬浮液的PH值，从而确保污泥充分溶解；
2)固液分离除杂：将悬浮液中少量污泥中掺杂的塑料烟头等酸不溶物进行过滤；
3)还原置换：污泥充分溶解后得到酸解液，往酸解液中加入铁屑或铁粉，将酸解液中的Fe3+还原成Fe2+，并置换出部分的重金属离子，搅拌反应时间为2-4h，静置30min；
4)重金属去除：将上层清液抽入重金属去除装置，检测其中重金属种类和含量；加入硫化物和重金属捕捉剂，除去酸解液中的铅，锌，锰，铜等重金属；再加入絮凝剂，滤除重金属滤渣，进行冶炼集中处理，留下的滤液以氯化亚铁和氯化钙溶液为主；
5)氧化处理：向氯化亚铁和氯化钙溶液中通入空气或加少许双氧水，使二价铁充分氧化为三价铁，氧化反应的时间为8-12h；
6)沉淀除铁：往氯化铁溶液中加入沉淀剂氢氧化钙，控制PH值，得到沉淀氢氧化铁；板框压滤去除氢氧化铁沉淀物；
7)调节氯化钙滤液PH：除杂后的氯化钙滤液里用盐酸，使滤液pH值调节到中性；调节好pH的氯化钙溶液，进入氯化钙液体中间槽，一部分作为板框压滤机的冲洗水，另一部分进入浓缩工序；
8)浓缩：通过加热将氯化钙溶液浓缩到合适浓度，进行汽--液分离，蒸汽进入下一单元再利用，浓缩液进入收集装置，最后得到氯化钙；冷凝水回用配制废气吸收塔的吸收液；
9)尾气处理：将整个工段产生的废气收集集中引入碱喷淋塔处理。


2.如权利要求1所述的综合处置方法，其特征在于，步骤1)中会产生少量氯化氢废气，需加设集气罩收集处理。


3.如权利要求1所述的综合处置方法，其特征在于，步骤1)中钢丝绳废盐酸与钢丝绳污泥的比例是(1-10)∶1；拌约时间30-60min，搅拌速度控制在20-30r/min；通过远程PH计调节盐酸的加入量使PH值控制在0-...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴裕生，
申请(专利权)人：江苏皕成环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32