含金属铁铬镍酸洗废水的处理及再生利用方法技术

本发明专利技术公开了一种含金属铁铬镍酸洗废水的处理及再生利用方法，包括以下步骤，隔油调节、中和反应、平流沉淀、镍沉淀、废液浓缩、制取硝酸，将含金属铁铬镍酸洗废水依次经过隔油调节池、中和反应池、絮凝池、镍沉淀反应池、MVR+MED蒸发器以及反应罐后，处理获得清水、石膏以及硝酸。可以高效的对酸性废水进行处理，同时可以再生利用，提高经济效益，同时更加环保。

【技术实现步骤摘要】
含金属铁铬镍酸洗废水的处理及再生利用方法
本专利技术涉及冶金
，尤其是一种含金属铁铬镍酸洗废水的处理及再生利用方法。
技术介绍
不锈钢因其优良的耐腐蚀性和良好的外观而被广泛应用在各种领域。尽管不锈钢产品多种多样，冶炼工艺也不尽相同，但要想获得良好的耐蚀性、抗氧化性的不锈钢产品就必须经过酸洗钝化的工艺流程。在酸洗的过程中，金属氧化物不断溶解而进入酸洗液中。原酸洗液中的氢离子会逐渐被金属盐所替代，使得酸的浓度逐渐降低，金属盐浓度随之升高，使得酸洗液溶解氧化物的速度逐渐减慢，因此需要不断排出废液，补给新的酸洗液，这里排出的用过的酸洗效果差的废液成为酸洗废水。不锈钢酸洗废水具有较高的酸性以及较强的毒性，包括含镍、铬、铁等毒害污染物，同时整体产量较大，处理也十分困难，对环境和人类的健康有着巨大威胁。传统不锈钢酸洗废水处理技术药剂成本高、二次污染重、浪费大量有价无机酸和高价重金属资源，且产生的中和污泥属于危险废弃物，处置要求高、费用高。并且不能有效解决处理产物的分离回收及综合利用的难题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种含金属铁铬镍酸洗废水的处理及再生利用方法，可以高效的对酸性废水进行处理，同时可以再生利用，提高经济效益，同时更加环保。为实现上述目的，本专利技术提供了一种含金属铁铬镍酸洗废水的处理及再生利用方法，包括以下步骤，步骤1，隔油调节，将酸洗废水收集后经过PE格栅分离后在隔油池中进行均质处理；步骤2，一级中和反应，将均质后的酸洗废水导入一级中和反应池，用石灰乳液中和至pH＝3.0±0.5,反应时间控制在0.5～2.0小时，得到氟化钙产物以及中和过滤液，氟化钙产物进入一级平流池沉淀，中和过滤液进入二级中和反应池；步骤3，二级中和反应，在二级中和反应池中加入石灰乳液，并静止3～5h，将二级中和反应池PH值控制在5.6～5.8，将完成中和反应的酸洗废水通入絮凝池，并加入PAM进行污泥沉淀，停留22～26h获取Fe/Cr/Ni污泥，并将第一上清液通入镍沉淀池，对Fe/Cr/Ni污泥进行压滤获得第一滤液，并将第一滤液通入镍沉淀池；步骤4，镍沉淀，在镍沉淀池中加入硫化剂或氢氧化钙浆液，过滤获得镍沉淀和处理液，对处理液进行处理获得预处理废水并通入过渡池中；步骤5，废液浓缩，将过渡池中的预处理废水通入MED降膜蒸发器经过MVR蒸发浓缩后获得浓缩液；步骤6，制取硝酸，将浓缩液导入第一反应罐，并在第一反应罐中加入完全反应计量数额二分之一的98％浓硫酸，反应10～15min，固液分离后获得第一分离液和第一料浆，将第一分离液再加入第二反应罐，并在第二反应罐中加入反应计量数额二分之一的98％浓硫酸，反应10～15min，固液分离后，获得第二分离液和第二料浆，将第二分离液置入硝酸储罐储存。作为本专利技术的进一步设置，所述步骤4中加入的为5％氢氧化钙浆液，将Ni离子沉淀为氢氧化镍，控制镍沉淀池PH值在8.5～9.5，并停留1.5～2.5h，获得第三上清液，将沉淀的氢氧化镍通入斜管沉淀池并进行压滤获得第三滤液，所述第三滤液和第三上清液组合成为处理液。作为本专利技术的进一步设置，所述步骤4中，还包括对处理液的处理，将处理液通入锰沉淀池，在锰沉淀池中加入硫化钠并曝气，曝气时间控制在0.5～2.0h，获得氢氧化亚锰或硫化锰沉淀，将第四上清液通入过渡池中，将沉淀物进行压滤获得第四滤液，将第四滤液通入过渡池中，所述第四滤液和第四上清液组合获得预处理废水。作为本专利技术的进一步设置，所述步骤4中加入的硫化剂为硫化氢、硫氢化钠、硫化钠、硫化钡、硫化钙中的一种或几种，硫化时pH范围为3.50～5.50。作为本专利技术的进一步设置，所述步骤6中，包括将第一料浆通入压滤机压滤形成第一滤饼和第一压滤液，并将第一压滤液加入第二反应罐；包括将第二料浆通入压滤机压滤形成第二滤饼和第二压滤液，并将第二压滤液加入硝酸储罐储存。作为本专利技术的进一步设置，所述步骤6中，还包括在压滤机中向第二滤饼通入高压水进行冲洗获得冲洗废水，将冲洗废水导入中和反应池。作为本专利技术的进一步设置，所述高压水来自MED降膜蒸发器。作为本专利技术的进一步设置，所述步骤6中，还包括在压滤机中向第二滤饼通入压缩空气，并将吹出液通入硝酸储罐储存。作为本专利技术的进一步设置，所述压缩空气经滤饼后的吹出气体通入酸雾塔处理，所述酸雾塔中喷淋有碱性溶液，所述吹出气体与碱性溶液充分接触后排出酸雾塔。作为本专利技术的进一步设置，所述步骤6中，还包括向第一滤饼和第二滤饼通入干燥空气。这样设置的有益效果是，采用这种方法，这里的不锈钢酸洗废水主要是通过使用混酸(IF和HNO3)，对不锈钢管表面进行酸洗处理后，形成具有冲洗酸洗不锈钢管所产生的含有不锈钢组成元素及混酸成分的废水。经过测试分析可知，不锈钢酸洗废水中主要溶质成分有Fe3+、Cr3+、Ni2+、NO3-、Mn2+、Co2+和F。其中Fe、Cr、Mn和Ni为不锈钢的大量组成元素，NO3-和F为酸洗混酸的主要成分，其中的Cr为三价铬。根据Fe2+、Cr+及Ni2+等金属离子沉淀pH不同，如表1所示，金属离子Fe3+Cr3+Ni2+初始沉淀pH值1.504.06.0完全沉淀pH值4.05.08.5表1Fe3+、Cr3+及Ni2+沉淀pH值这种方法采用了钙铁沉淀法，可将Fe等金属离子高选择性地沉淀，同时将大量高价值的Ni依然保存于溶液中。进一步通过调节pH值对Ni进行二次沉淀，以实现Ni的高效回收。与原有废水处理工艺相比，钙铁沉淀法重点在于通过采用调节pH值的方法。来进行分级沉淀。在中和反应过程中，当pH<6时，主要发生的化学反应如下：2Fe(NO3)3+3Ca(OH)2→2Fe(OH)3↓+3Ca(O3)2Ni(NO3)2+Ca(OH)2→Ni(OH)2↓+Ca(NO3)22Cr(NO3)3+3Ca(OH)2→2Cr(OH)3↓+3Ca(NO3)2Ca(OH)2+2HF→CaF2↓+2H2OCa(OH)2+2HNO3→Ca(NO3)2+2H2O副反应(石灰中含有Mg(OH)2杂质)；2Fe(NO3)3+3Mg(OH)2→2Fe(OH)3↓+3Mg(NO3)2Ni(NO3)2+Mg(OH)2→Ni(OH)2↓+Mg(NO3)22Cr(NO3)3+3Mg(OH)2→Cr(OH)3↓+3Mg(NO3)22HF+Mg(OH)2→+MgF2↓+2H2OMg(OH)2+2HNO3→Mg(NO3)2+2H2O当pH>6时，主要发生的化学反应如下:Ni(NO3)2+Ca(OH)2→Ni(OH)2↓+Ca(NO3)2副反应，此时水中含有Co,Mn,Mg金属离子Mn(NO本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含金属铁铬镍酸洗废水的处理及再生利用方法，其特征在于：包括以下步骤，/n步骤1，隔油调节，将酸洗废水收集后经过PE格栅分离后在隔油池中进行均质处理；/n步骤2，一级中和反应，将均质后的酸洗废水导入一级中和反应池，用石灰乳液中和至pH＝3.0±0.5,反应时间控制在0.5～2.0小时，得到氟化钙产物以及中和过滤液，氟化钙产物进入一级平流池沉淀，中和过滤液进入二级中和反应池；/n步骤3，二级中和反应，在二级中和反应池中加入石灰乳液，并静止3～5h，将二级中和反应池PH值控制在5.6～5.8，将完成中和反应的酸洗废水通入絮凝池，并加入PAM进行污泥沉淀，停留22～26h获取Fe/Cr/Ni污泥，并将第一上清液通入镍沉淀池，对Fe/Cr/Ni污泥进行压滤获得第一滤液，并将第一滤液通入镍沉淀池；/n步骤4，镍沉淀，在镍沉淀池中加入硫化剂或氢氧化钙浆液，过滤获得镍沉淀和处理液，对处理液进行处理获得预处理废水并通入过渡池中；/n步骤5，废液浓缩，将过渡池中的预处理废水通入MED降膜蒸发器经过MVR蒸发浓缩后获得浓缩液；/n步骤6，制取硝酸，将浓缩液导入第一反应罐，并在第一反应罐中加入完全反应计量数额二分之一的98％浓硫酸，反应10～15min，固液分离后获得第一分离液和第一料浆，将第一分离液再加入第二反应罐，并在第二反应罐中加入反应计量数额二分之一的98％浓硫酸，反应10～15min，固液分离后，获得第二分离液和第二料浆，将第二分离液置入硝酸储罐储存。/n...

【技术特征摘要】
1.一种含金属铁铬镍酸洗废水的处理及再生利用方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤1，隔油调节，将酸洗废水收集后经过PE格栅分离后在隔油池中进行均质处理；
步骤2，一级中和反应，将均质后的酸洗废水导入一级中和反应池，用石灰乳液中和至pH＝3.0±0.5,反应时间控制在0.5～2.0小时，得到氟化钙产物以及中和过滤液，氟化钙产物进入一级平流池沉淀，中和过滤液进入二级中和反应池；
步骤3，二级中和反应，在二级中和反应池中加入石灰乳液，并静止3～5h，将二级中和反应池PH值控制在5.6～5.8，将完成中和反应的酸洗废水通入絮凝池，并加入PAM进行污泥沉淀，停留22～26h获取Fe/Cr/Ni污泥，并将第一上清液通入镍沉淀池，对Fe/Cr/Ni污泥进行压滤获得第一滤液，并将第一滤液通入镍沉淀池；
步骤4，镍沉淀，在镍沉淀池中加入硫化剂或氢氧化钙浆液，过滤获得镍沉淀和处理液，对处理液进行处理获得预处理废水并通入过渡池中；
步骤5，废液浓缩，将过渡池中的预处理废水通入MED降膜蒸发器经过MVR蒸发浓缩后获得浓缩液；
步骤6，制取硝酸，将浓缩液导入第一反应罐，并在第一反应罐中加入完全反应计量数额二分之一的98％浓硫酸，反应10～15min，固液分离后获得第一分离液和第一料浆，将第一分离液再加入第二反应罐，并在第二反应罐中加入反应计量数额二分之一的98％浓硫酸，反应10～15min，固液分离后，获得第二分离液和第二料浆，将第二分离液置入硝酸储罐储存。


2.根据权利要求1所述的不锈钢酸洗含酸废水与酸渣的处理方法，其特征在于：所述步骤4中加入的为5％氢氧化钙浆液，将Ni离子沉淀为氢氧化镍，控制镍沉淀池PH值在8.5～9.5，并停留1.5～2.5h，获得第三上清液，将沉淀的氢氧化镍通入斜管沉淀池并进行压滤获得第三滤液，所述第三滤液和第三上清液组合成为处理液。


3.根据权利要求1所述的不锈钢酸洗含酸废水与酸渣的处理方法，其特征在于：所述步骤4中加入的硫化剂为硫化氢、硫氢化钠、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王智健，柯鲁靖，王仁和，朱怡桦，邹恩特，
申请(专利权)人：山东中能环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37