一种利用废水零排放系统处理含硅污泥的方法技术方案

本发明专利技术公开了一种利用废水零排放系统处理含硅污泥的方法，包括以下步骤：1)溶解，2)调节PH值、沉淀，3)分离，4)二次溶解，5)软化，6)沉淀，7)污泥返生产，8)废水处理，本发明专利技术不改变现有操作工艺，依托现有废水零排放系统，将含硅污泥中氯元素分离出来，制成工业盐。制成工业盐。

【技术实现步骤摘要】
一种利用废水零排放系统处理含硅污泥的方法


[0001]本专利技术属于资源环境保护领域，具体涉及一种含硅污泥的处理。

技术介绍

[0002]冷轧酸洗除磷是钢铁联合企业必备工艺，除磷过程中产生大量废酸，废酸中 含大量HCl、Fe2O3和少量SiO2，对废酸可以回收和酸再生，酸再生工艺可以回 收再生盐酸，进行循环利用，同时可以得到副产品氧化铁粉。在酸再生前，需要 先脱除SiO2，防止其形成硅泥，对管道产生堵塞，同时影响副产品氧化铁粉的 质量。废酸中脱除SiO2工艺如下：
[0003]1)在废酸中投入废钢片，使废酸中的游离HCl和废钢片进行充分的反应， 减少废酸中的游离酸。
[0004]Fe+2HCl
→
FeCl2+H2↑
[0005]Fe2O3+6HCl
→
2FeCl3+3H2O
[0006]2)加入氨水，提高废酸的PH值，使一部分Fe
2+
形成Fe(OH)2，通过曝气 形成Fe(OH)3絮凝体，达到吸附废酸中的硅，通过沉淀池沉淀、压滤机过滤，将 废酸中的硅从废酸中去除，形成含硅污泥。
[0007]2NH3+2H2O+FeCl2→
Fe(OH)2↓
+2NH4Cl
[0008]2Fe(OH)2+1/2O2+H2O
→
2Fe(OH)3↓
[0009]FeCl3+3NH3+3H2O
→
Fe(OH)3↓
+3NH4Cl
[0010]因此，含硅污泥中含有大量铁元素、氯离子，同时含有少量铝、锰等元素。 具体如下：
[0011]表1：含硅污泥成分表(％)
[0012][0013]含硅污泥成分稳定，其中Fe、Al、Mn、Ti、Cr以氢氧化沉淀物的形式存在， 氯及磷以离子形式存在，经过水洗，可以实现充分分离。
[0014]钢铁工业废水中的氯离子，主要有两部分来源：一是铁矿石和煤中带入的， 特别是国内企业使用远距离运输的进口矿，在远距离海洋运输过程中，与海水接 触，氯离子含量较高。在钢铁制造过程中，氯离子经高温加热进入烟气中，被烟 气处理系统补集，最终进入湿法脱硫废水、烧结脱硫制酸废水中；二是联合钢铁 厂一般均配置了十余套以上的循环水处理系统和废水处理系统，废水处理过程中 会加入盐酸、混凝剂(PAC)、次氯酸钠等，起到调节PH值、混凝等作用。氯 离子对常见钢铁材质设备的腐蚀较重，对设备、管道、机械的寿命会产生较大副 作用。由于氯离子沉淀物极少，只能采用蒸发结晶方法，对氯离子进行脱除，消 除其对设备本质化安全的影响。
[0015]随着环保和节能要求越来越高，钢铁企业逐步减少外排水，宝钢湛江钢铁建 设了MVR蒸发结晶系统，已实现全厂废水零排放，这样以来，氯离子不会在水 系统内富集，避免管道、设备腐蚀等风险。
[0016]含硅污泥返废水零排放系统处理，会引起废水中氯离子浓度上升，根据返渗 透膜通量情况，适量逐步加入。钢铁企业含硅污泥和废水产生量与产量有关，在 设计初期，未完成设计的企业可以考虑增大渗透膜通量，已投用的企业可以考虑 采用两级溶解，一级溶解废液调节PH值后，进入蒸发结晶系统；二级溶解废液 进入软化污泥池。
[0017]CN 105948705的中国专利公开了一种含硅污泥的利用方法，将含硅污泥预 处理后，与黏土、煤粉、再生废混凝土粉混合，制成砖坯后烧制成砖。CN104118974的中国专利在反应釜中投加含硅污泥和工业盐酸，加热搅拌后冷却， 再加入氯酸钠，最后冷却结晶回收氯化铁和氯化钠的混合物。
[0018]含硅污泥是钢铁厂中产生的一种特殊危废，厂外利用价值低，处理难度大。 CN 105948705专利未介绍含硅污泥的预处理方法，砖坯烧制过程中，氯元素挥 发遇水蒸气造成管道腐蚀，同时污染环境；CN 104118974专利利用难度大，且 氯化铁和氯化钠的混合物杂质较多，利用难度大。
[0019]本专利技术将含硅污泥投入废水零排放系统，经过固液分离后，Fe、Al、Mn、 Ti、Cr等沉淀物随软化污泥返钢铁厂内部的烧结工序返生产利用，进入废水系统 的仅氯离子和少量磷酸根离子，对废水零排放系统影响极小，具有较高的推广价 值。

技术实现思路

[0020]本专利技术公开了一种利用废水零排放系统处理含硅污泥的方法，运行成本低、 操作便利、对废水零排放系统影响小，可以实现短距离处理、资源回收，同时减 少社会处置负担。
[0021]本专利技术的具体方案是：将含硅污泥投入调节池中充分搅拌溶解，将调节池中 的废水抽入软化池，经过软化、沉淀、压滤后，形成的含铁污泥返钢铁厂的烧结 工序返生产利用，同时，产生的废水进入现有废水零排放系统，经过超滤、反渗 透、纳滤后，进入MVR蒸发结晶系统，水分形成蒸馏回水，氯离子经过蒸发结 晶形成工业盐。
[0022]具体技术方案如下：
[0023]一种利用废水零排放系统处理含硅污泥的方法，其特征在于该方法主要包括 以下步骤：
[0024](1)溶解：含硅污泥与工业水充分混匀；
[0025](2)沉淀：调节步骤(1)中混合物的pH值并加入絮凝剂沉淀；
[0026](3)分离：分离步骤(2)的上层清液；
[0027](4)二次溶解：下层废液及沉淀物加入调节池，与工业水充分搅拌溶解。
[0028](5)软化：将步骤(4)中的溶解液输送至软化反应池，加入碳酸钠软化， 调节pH值至8
‑
10；
[0029](6)沉淀：加入絮凝剂沉淀，并过滤得到软化污泥；
[0030]利用上述步骤处理含硅污泥所得到的软化污泥可返生产利用。
[0031]优选的，将过滤后的所述上层清液与经处理的所述步骤(4)
‑
(6)产生的废水输 至
结晶蒸发系统，水分形成蒸馏回水，氯离子经蒸发结晶形成工业盐。
[0032]优选的，步骤(1)中，含硅污泥添加量不高于10％，搅拌时间>30min。
[0033]优选的，步骤(2)中调节pH值为8
‑
9。
[0034]优选的，步骤(4)中调节池的氯离子浓度低于3500ppm。
[0035]优选的，步骤(6)中的沉淀方法为斜板沉淀或高密沉淀。
[0036]优选的，步骤(6)中的沉淀过滤方法为板框压滤、带式压滤、螺旋压榨、 离心脱水中的一种。
[0037]优选的，返生产利用方式为干化后返烧结、与除尘灰混匀后返烧结或掺入冷 压块返转炉。
[0038]优选的，过滤上层清液的方式是沙滤。
[0039]优选的，处理(4)
‑
(6)产生的废水的方式为依次进行超滤、反渗透及纳滤。 本专利技术有如下特点：
[0040]1)在钢铁厂内利用现有的废水零排放系统处理含硅污泥，减少了社会 处理量，节省了危险废物委外处置费用。
[0041]2)处理过程的固体物质返烧结利用，废水经过蒸发生产工业盐，处理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用废水零排放系统处理含硅污泥的方法，其特征在于该方法主要包括以下步骤：(1)溶解：含硅污泥与工业水充分混匀；(2)沉淀：调节步骤(1)中混合物的pH值并加入絮凝剂沉淀；(3)分离：分离步骤(2)的上层清液；(4)二次溶解：下层废液及沉淀物加入调节池，与工业水充分搅拌溶解。(5)软化：将步骤(4)中的溶解液输送至软化反应池，加入碳酸钠软化，调节pH值至8
‑
10；(6)沉淀：加入絮凝剂沉淀，并过滤得到软化污泥；利用上述步骤处理含硅污泥所得到的软化污泥可返生产利用。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括：将过滤后的所述上层清液与经处理的所述步骤(4)
‑
(6)产生的废水输至结晶蒸发系统，水分形成蒸馏回水，氯离子经蒸发结晶形成工业盐。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤(1)中，含硅污泥添加量不高于1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李红红，郭胜兰，桂其林，
申请(专利权)人：宝钢湛江钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：