活性炭制酸废水还原含铬废水的方法
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申请日 2020.09.18
公开（公告）日 2020.12.25
IPC分类号 C02F9/04; C02F11/00; C02F101/22; C02F101/16
摘要
本发明公开了一种活性炭制酸废水还原含铬废水的方法，将活性炭制酸废水酸性过滤得到沉淀和清液，将获得的清液与含铬废水进行混合反应，反应结束用碱液调节溶液pH至8?10，并添加重捕剂和絮凝剂，得到含铬污泥和含氨氮废水，含氨氮废水进行脱氨氮处理转变为不含氨氮的高盐废水，含铬污泥与酸性过滤得到的沉淀进行固废混匀及造球，回转窑煅烧及进一步高炉处理从而除去有毒的六价铬。本发明充分利用活性炭制酸废水具有还原性和酸性的性质，在不外加还原剂的情况下，实现了钢厂含铬废水的低成本无害化处理。
权利要求书
1.一种活性炭制酸废水还原含铬废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)酸性过滤：将活性炭制酸废水进行过滤得到炭粉沉淀和清液；
(2)氧化还原反应：将步骤(1)中获得的清液与含铬废水进行混合搅拌反应；
(3)重金属捕获：反应结束用碱液调节溶液pH至8-10，并添加重捕剂和絮凝剂，得到含金属污泥和清液；
(4)脱氨氮处理：将步骤(3)中得到的清液用碱液调节pH至11-14，然后转入物理脱氨装置中，进行氨氮去除及氨资源回收，得到不含氨氮的高盐废水；
(5)铬去除处理：将步骤(3)中得到的含金属污泥与步骤(1)中得到的炭粉沉淀进行混合，并添加高炉干法灰和粘结剂，将混合后的物料转移至造球机中，获得球形物料，将球形物料放入回转窑进行煅烧，煅烧后获得的炉渣，进一步高炉处理。
2.根据权利要求1所述的一种活性炭制酸废水还原含铬废水的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的活性炭制酸废水来自活性炭烟气净化工艺中解析塔产生的高温解析气，其水洗净化过程产生的废水。
3.根据权利要求1所述的一种活性炭制酸废水还原含铬废水的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的含铬废水为钢铁行业冷轧厂镀锌工艺产生的废水。
4.根据权利要求1所述的一种活性炭制酸废水还原含铬废水的方法，其特征在于，所述步骤(2)中清液与含铬废水的反应时间为10-120min，控制混合后溶液的pH＜5。
5.根据权利要求1所述的一种活性炭制酸废水还原含铬废水的方法，其特征在于，所述步骤(3)中的碱液为氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾及碳酸钾中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种活性炭制酸废水还原含铬废水的方法，其特征在于，所述步骤(3)中的重捕剂为有机硫型重金属捕获剂，重金属捕获剂的投加量为10-500mg/L。
7.根据权利要求1所述的一种活性炭制酸废水还原含铬废水的方法，其特征在于，所述步骤(3)中的絮凝剂为PAM，PAM加入量为0.005-1wt％。
8.根据权利要求1所述的一种活性炭制酸废水还原含铬废水的方法，其特征在于，所述步骤(4)中的物理脱氨装置是蒸氨塔、吹脱塔及气态膜装置中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的一种活性炭制酸废水还原含铬废水的方法，其特征在于，所述步骤(5)中的粘结剂为膨润土。
10.根据权利要求1所述的一种活性炭制酸废水还原含铬废水的方法，其特征在于，所述步骤(5)中的造球机是对辊造球机、圆盘造球机及圆筒造球机中的一种或多种。
11.根据权利要求1所述的一种活性炭制酸废水还原含铬废水的方法，其特征在于，将炉渣收集后加入到高炉中，由于铬的性质与铁相近，铬会进入铁水，最终实现铬的无害化处理。
说明书
一种活性炭制酸废水还原含铬废水的方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种活性炭制酸废水还原含铬废水的方法。
背景技术
铁冶炼过程中，会产生大量的含铬废水，特别是冷轧工序，如冷轧镀锌钝化过程，为提高镀锌层耐蚀性，常对镀锌层进行铬酸盐钝化处理，利用化学反应，将镀锌板表面的锌转化为铬酸锌。在操作过程中，会产生大量的钝化液，其含有较高浓度的六价铬，六价铬为毒性高。世界各国对铬的排放形态和排放量都进行了严格的限制，不能随意排放。
针对含六价铬废水的处理，一般利用还原剂将六价铬还原为三价铬，再进行中和沉淀，实现铬的低毒化处理。如中国专利CN104310650B《含铬不锈钢冷轧废水处理方法》利用亚硫酸钠和连二硫酸钠在酸性条件下，实现六价铬的还原，并通过中和实现铬从废水中的去除。
烧结机烟气通过活性炭脱硫脱硝后，在活性炭高温解析过程中会产生含高浓度二氧化硫、高粉尘、高盐分的复杂解析气体(SRG气体)，该气体从解析塔出口排出后送至制酸系统制备硫酸。为保证硫酸品质及制酸系统的稳定性，需采取湿法洗涤法对SRG气体进行洗涤除杂同时实现SRG气体的降温。由于SRG气体中含有大量的粉尘(主要为活性炭粉)，在洗涤过程会被脱除而进入洗涤液，增加洗涤液的悬浮物含量。由于洗涤液为循环使用，当洗涤液中悬浮物量较多时，会造成喷淋塔喷嘴、循环槽等一系列设备的堵塞，从而不能对SRG气体进行有效降温和除杂，极大的影响了制酸系统的稳定运行。因此，当洗涤液循环一定次数后，需外排，由此产生了活性炭制酸洗涤废水。考虑到活性炭制酸洗涤废水为强酸性的还原性溶液，若将活性炭制酸洗涤废水用于冷轧含铬废水的处理，可实现“以废治废”，钢铁厂内部资源的有机整合，可大幅降低成本。
发明内容
针对上述技术缺陷，提出了一种活性炭制酸废水还原含铬废水的方法，可实现“以废治废”，将铬从废水中去除，该方法具有操作简便、运行成本低的优势。
为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：一种活性炭制酸废水还原含铬废水的方法，包括以下步骤：
(1)酸性过滤：将活性炭制酸废水进行过滤得到炭粉沉淀和清液；
(2)氧化还原反应：将步骤(1)中获得的清液与含铬废水进行混合搅拌反应；
(3)重金属捕获：反应结束用碱液调节溶液pH至8-10，并添加重捕剂和絮凝剂，得到含金属污泥和清液；
(4)脱氨氮处理：将步骤(3)中得到的清液用碱液调节pH至11-14，然后转入物理脱氨装置中，进行氨氮去除及氨资源回收，得到不含氨氮的高盐废水；
(5)铬去除处理：将步骤(3)中得到的含金属污泥与步骤(1)中得到的炭粉沉淀进行混合，并添加高炉干法灰和粘结剂，将混合后的物料转移至造球机中，获得球形物料，将球形物料放入回转窑进行煅烧，煅烧后获得的炉渣，进一步高炉处理。
进一步的，所述步骤(1)中的活性炭制酸废水来自活性炭烟气净化工艺中解析塔产生的高温解析气，其水洗净化过程产生的废水。
进一步的，所述步骤(2)中的含铬废水为钢铁行业冷轧厂镀锌工艺产生的废水。
进一步的，所述步骤(2)中清液与含铬废水的反应时间为10-120min，控制混合后溶液的pH＜5。
进一步的，所述步骤(3)中的碱液为氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾及碳酸钾中的一种。
进一步的，所述步骤(3)中的重捕剂为有机硫型重金属捕获剂，重金属捕获剂的投加量为10-500mg/L。
进一步的，所述步骤(3)中的絮凝剂为PAM，PAM加入量为0.005-1wt％。
进一步的，所述步骤(4)中的物理脱氨装置是蒸氨塔、吹脱塔及气态膜装置中的一种或多种。
进一步的，所述步骤(5)中的粘结剂为膨润土。
进一步的，所述步骤(5)中的造球机是对辊造球机、圆盘造球机及圆筒造球机中的一种或多种。
进一步的，所述步骤(5)中的进一步高炉处理为：将炉渣收集后加入到高炉中，由于铬的性质与铁相近，铬会进入铁水，最终实现铬的无害化处理。
本发明的有益效果：本发明充分利用活性炭制酸废水具有还原性和酸性的性质，在不外加还原剂的情况下，钢铁厂内部资源的有机整合，实现钢厂含铬废水与活性炭制酸废水的协同处理，实现“以废治废”，最终实现含铬废水的低成本无害化处理。
发明人 （赵利明;李明;匡朝辉;梁利生;朱彤;龚天龙;）
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