公布日：2023.09.12
申請(qǐng)日：2023.06.16
分類(lèi)號(hào)：C02F1/66(2023.01)I;C02F1/52(2023.01)I;C02F1/28(2023.01)I;C02F3/12(2023.01)I;C02F3/34(2023.01)I;B01J20/20(2006.01)I;B01J20/10(2006.01)I;C02F103/
16(2006.01)N
摘要
本申請(qǐng)涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體公開(kāi)了一種熱鍍鋅酸性漂洗廢水的除鐵凈化工藝。一種熱鍍鋅酸性漂洗廢水的除鐵凈化工藝，其包括如下操作步驟：在熱鍍鋅酸性漂洗廢水中加入氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)pH后進(jìn)行反應(yīng)，曝氣氧化，隔膜壓榨過(guò)濾，分別排出污泥和廢水。采用本申請(qǐng)熱鍍鋅酸性漂洗廢水的除鐵凈化工藝所處理的廢水pH在6.5‑7.5，二價(jià)鐵離子濃度低于200mg/L，可滿足漂洗水回用標(biāo)準(zhǔn)，且熱鍍鋅酸性漂洗廢水的除鐵凈化工藝所需時(shí)間最低為5.5h，提高了整體工藝除鐵效率。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種熱鍍鋅酸性漂洗廢水的除鐵凈化工藝，其特征在于，其包括如下操作步驟：在熱鍍鋅酸性漂洗廢水中加入氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)pH為7.5-8.0后進(jìn)行反應(yīng)，曝氣氧化，隔膜壓榨過(guò)濾，分別排出污泥和廢水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱鍍鋅酸性漂洗廢水的除鐵凈化工藝，其特征在于：所述反應(yīng)時(shí)間控制在10-20min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱鍍鋅酸性漂洗廢水的除鐵凈化工藝，其特征在于：在進(jìn)行所述反應(yīng)過(guò)程中加入廢水質(zhì)量10-30%的吸附劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱鍍鋅酸性漂洗廢水的除鐵凈化工藝，其特征在于：所述吸附劑為海泡石粉和活性炭粉的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱鍍鋅酸性漂洗廢水的除鐵凈化工藝，其特征在于：所述活性炭粉與海泡石粉的質(zhì)量比為1：（3-5）。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱鍍鋅酸性漂洗廢水的除鐵凈化工藝，其特征在于：所述海泡石粉經(jīng)過(guò)改性處理；所述海泡石粉的具體改性方法為：將海泡石粉與質(zhì)量濃度為30-33%的鹽酸水溶液混合，攪拌均勻，干燥后加至質(zhì)量濃度為60-70%的十八烷基銨鹽水溶液中，焙燒，冷卻，粉碎，得到改性海泡石粉；所述海泡石粉與鹽酸溶液的質(zhì)量比為1：（20-30）；所述干燥后的海泡石粉與十八烷基銨鹽水溶液的質(zhì)量比為1:（5-15）。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱鍍鋅酸性漂洗廢水的除鐵凈化工藝，其特征在于：所述曝氣氧化時(shí)間控制在40-60min。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱鍍鋅酸性漂洗廢水的除鐵凈化工藝，其特征在于：所述隔膜壓榨過(guò)濾所得到的污泥含水率為25-35%。
發(fā)明內(nèi)容
為了提高熱鍍鋅酸性漂洗廢水的除鐵凈化效率，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N熱鍍鋅酸性漂洗廢水的除鐵凈化處理工藝。
第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N含鐵酸性漂洗廢水的除鐵凈化處理工藝，其采用如下技術(shù)方案：一種含鐵酸性漂洗廢水的除鐵凈化處理工藝，其包括如下操作步驟：在熱鍍鋅酸性漂洗廢水中加入氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)pH為7.5-8.0后進(jìn)行反應(yīng)，曝氣氧化，隔膜壓榨過(guò)濾，分別排出污泥和廢水。
其中，本申請(qǐng)氫氧化鈉溶液可選用質(zhì)量濃度為10-20％的氫氧化鈉水溶液。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，三價(jià)鐵離子在pH為3.7左右可完全沉淀，二價(jià)鐵離子完全沉淀的pH在8.8左右。本申請(qǐng)通過(guò)在熱鍍鋅酸性漂洗廢水中加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH為7.5-8.0進(jìn)行反應(yīng)，然后進(jìn)行曝氣氧化，使廢水中的部分二價(jià)鐵離子氧化為三價(jià)鐵離子。通過(guò)在廢水中加入氫氧化鈉溶液將部分二價(jià)鐵離子和三價(jià)鐵離子轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸c鐵(氫氧化鈉亞鐵)，縮短了反應(yīng)時(shí)間，提高了除鐵處理工藝的凈化效率，且采用隔膜壓榨進(jìn)行過(guò)濾，不經(jīng)過(guò)沉淀，也無(wú)需加入絮凝劑，提高了整體工藝除鐵效率。
曝氣氧化一方面可維持空氣與廢水接觸，在生物氧化作用下不斷氧氣，保持廢水中的溶解氧濃度。另一方面，曝氣氧化中的微生物起到生物降解凈化作用，通過(guò)攪拌混合作用，促進(jìn)廢水流動(dòng)，使鐵泥始終保持懸浮狀態(tài)，利于微生物降解廢水中的雜質(zhì)。
采用隔膜壓榨的過(guò)濾方法，可得到含水率較低的污泥，一方面提高除鐵凈化的效率，一方面污泥的含濕量低，易剝離卸除。
作為優(yōu)選：所述反應(yīng)時(shí)間控制在10-20min。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，進(jìn)行反應(yīng)時(shí)間控制在10-20min，可保證部分二價(jià)鐵氧化為三價(jià)鐵，結(jié)合后續(xù)工序，提高了除鐵凈化的效果。
作為優(yōu)選：在進(jìn)行所述反應(yīng)過(guò)程中加入廢水質(zhì)量10-30％的吸附劑。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，在反應(yīng)過(guò)程中加入吸附劑，以作為鐵離子的載體，從而進(jìn)一步提高除鐵凈化的效率。
作為優(yōu)選：所述吸附劑為海泡石粉和活性炭粉的混合物。
作為優(yōu)選：所述活性炭粉與海泡石粉的質(zhì)量比為1：(3-5)。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，吸附劑選用海泡石粉和活性炭粉的混合物，海泡石粉是一種纖維狀硅鎂酸鹽黏土礦物，比表面積高，孔隙率大，具有良好的吸附性和流變性，對(duì)鐵離子具有較強(qiáng)的吸附性；活性炭粉是一種多孔性的含碳物質(zhì)，其高度發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)使它具有較大的表面積，在廢水中具有較高的吸附和凈化的能力。兩者相互配合使用，提高了活性炭粉的吸附容量，從而提高熱鍍鋅酸性漂洗廢水的除鐵的凈化效果。
作為優(yōu)選：所述海泡石粉經(jīng)過(guò)改性處理；所述海泡石粉的具體改性方法為：將海泡石粉與質(zhì)量濃度為30-33％的鹽酸水溶液混合，攪拌均勻，干燥后加至質(zhì)量濃度為60-70％的十八烷基銨鹽水溶液中，焙燒，冷卻，粉碎，得到改性海泡石粉；所述海泡石粉與鹽酸溶液的質(zhì)量比為1：(20-30)；所述干燥后的海泡石粉與十八烷基銨鹽水溶液的質(zhì)量比為1:(5-15)。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，將海泡石粉加至鹽酸溶液中進(jìn)行酸性處理，提高了海泡石粉的比表面積，從而提高海泡石粉的吸附性；隨后將干燥后的海泡石粉加至十八烷基銨鹽水溶液中，減少了海泡石粉與水分子接觸，使海泡石粉具有一定的疏水性，防止水分子進(jìn)入海泡石粉內(nèi)部孔道，使鐵離子更易進(jìn)入，提高了海泡石粉吸附鐵離子能力，從而進(jìn)一步提高熱鍍鋅酸性漂洗廢水的除鐵的凈化效果。
作為優(yōu)選：所述曝氣氧化時(shí)間控制在40-60min。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，將曝氣氧化時(shí)間控制在40-60min，可降低曝氣氧化中活性污泥含量，有效調(diào)整污泥負(fù)荷，從而提高除鐵凈化工藝的除鐵效率。
作為優(yōu)選：所述隔膜壓榨過(guò)濾所得到的污泥含水率為25-35％。
本申請(qǐng)中隔膜壓榨過(guò)濾的水壓為4.5-5kg/cm2，一方面可在部分沉淀為氫氧化鐵，部分沉淀為氫氧化亞鐵的情況下，達(dá)到所需的壓濾效果；另一方面還可避免堵塞濾袋。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，將隔膜壓榨過(guò)濾的污泥含水率控制在30％，易剝離卸除，提高更替工藝的除鐵效率。
第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N上述任一項(xiàng)熱鍍鋅酸性漂洗廢水的除鐵凈化處理工藝的應(yīng)用。
綜上所述，本申請(qǐng)包括以下至少一種有益技術(shù)效果：本申請(qǐng)通過(guò)在熱鍍鋅酸性漂洗廢水中加入氫氧化鈉溶液，將部分二價(jià)鐵離子氧化為三價(jià)鐵離子，縮短了曝氣氧化時(shí)間，提高了除鐵處理工藝的凈化效率，且采用隔膜壓榨進(jìn)行過(guò)濾，不經(jīng)過(guò)沉淀，也不用加入絮凝劑，提高了整體工藝除鐵效率。
(1)本申請(qǐng)通過(guò)將pH控制在7.5-8.0，反應(yīng)時(shí)間控制在10-20min，使熱鍍鋅酸性漂洗廢水的二價(jià)鐵離子濃度為189-195mg/L，具有較高的除鐵凈化效果，且熱鍍鋅酸性漂洗廢水的處理時(shí)間為7.0-7.2h，具有較高的除鐵凈化效率。
(3)本申請(qǐng)通過(guò)控制曝氣氧化時(shí)間在40-60min，使熱鍍鋅酸性漂洗廢水的二價(jià)鐵離子濃度為183-185mg/L，且熱鍍鋅酸性漂洗廢水的處理時(shí)間為6.6-6.7h，進(jìn)一步提高了廢水的除鐵凈化效果和效率。
(4)本申請(qǐng)通過(guò)在進(jìn)行反應(yīng)過(guò)程中加入廢水質(zhì)量10-30％的吸附劑，使熱鍍鋅酸性漂洗廢水的二價(jià)鐵離子濃度為175-178mg/L，熱鍍鋅酸性漂洗廢水的處理時(shí)間為6.2-6.4h，提高了廢水的除鐵凈化效果和凈化效率。
(5)本申請(qǐng)通過(guò)在進(jìn)行反應(yīng)過(guò)程中加入廢水質(zhì)量10-30％的吸附劑，并確定吸附劑為海泡石粉和活性炭粉的混合物，且活性炭粉與海泡石粉的質(zhì)量比為1：(3-5)，使熱鍍鋅酸性漂洗廢水的二價(jià)鐵離子濃度為167-172mg/L，熱鍍鋅酸性漂洗廢水的處理時(shí)間為5.8-5.9h，進(jìn)一步提高了廢水的除鐵凈化效果和效率。
(6)本申請(qǐng)通過(guò)對(duì)海泡石粉進(jìn)行改性，并調(diào)節(jié)干燥后的海泡石粉與十八烷基銨鹽水溶液的質(zhì)量比為1:(5-15)，使熱鍍鋅酸性漂洗廢水的二價(jià)鐵離子濃度為164-165mg/L，熱鍍鋅酸性漂洗廢水的處理時(shí)間為5.5-5.7h，進(jìn)一步提高了廢水的除鐵凈化效果和效率。
（發(fā)明人：冉成進(jìn);馮金良;朱麗佳）
