CN103964660A - 含铁酸性废水处理产生污泥的回收工艺 - Google Patents

含铁酸性废水处理产生污泥的回收工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了含铁酸性废水处理产生污泥的回收工艺，包括调节污泥浓度及PH值、氧化调质、化学反应、固液分离、烘干脱水六道工序，本发明可实现含铁酸性废水处理所产生污泥的资源化利用，全部回收污泥中的总铁，转化成氧化铁黑，可直接用于钢铁冶炼，既消除了污泥的二次污染，保护生态环境，又可以将污泥变废为宝，实现废物再利用的资源循环利用效果。

Description

含铁酸性废水处理产生污泥的回收工艺
技术领域
本发明涉及环境保护产业的固体废弃物处置领域，具体为一种含铁酸性废水处理产生污泥的回收工艺。
背景技术
钢铁工业、金属制品业在生产过程中需要清除钢材表面氧化铁皮而使用盐酸进行酸洗，酸洗后需要用大量的清水进行表面冲洗，因而会产生大量的含铁酸性废水。
目前钢铁工业及金属制品业已成为用水大户，同时也是废水产生大户。我国此类废水排放量惊人，据有关部门统计，仅重点钢铁企业每年排放的废水量就有30多亿立方。对于这类废水的处理，目前主要采用酸碱中和沉淀法，但此法会产生大量的含水率99 %的污泥需要进行二次处理。目前，国内没有一种可行有效的方法来处置此类污泥，需要开发一套全新技术来处理、使用这些工业固体废物。
发明内容
本发明针对以上不足之处，提供了一种含铁酸性废水处理产生的污泥的回收工艺，直接消除了污泥的二次污染，将污泥变废为宝，保护生态环境，实现废物再利用的资源循环利用效果。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种含铁酸性废水处理产生污泥的回收工艺，包含有如下步骤：
（1）调节污泥浓度
首先将1吨含铁酸性废水处理产生的污泥集中至污泥浓缩池中，再加入适量的水，调节污泥的固含量为30-70%；
（2）调节污泥PH值
向上述调节好浓度的污泥中加入适量的氨水或氢氧化钠，调节污泥的PH值为9-10；
（3）氧化调质
将上述调节好PH值的污泥放入氧化罐中，然后向氧化罐中通入压缩空气，使污泥进行氧化反应；
（4）化学反应
将氧化后的污泥转入反应器中，向反应器中加入稳定剂、分散剂，然后通入饱和蒸汽或利用电加热，使反应器中的温度达到90℃，然后恒温10-20分钟，让污泥在此温度下进行化学脱水合成反应；
（5）固液分离
将上述反应完毕的溶液转移到真空过滤器中，溶液在真空过滤器中进行固液分离得到氧化铁黑和大量的水，氧化铁黑进入下道工序，大量的水再回生产线重复利用；
（6）烘干脱水
利用烘干机将氧化铁黑在100℃下进行恒温烘干，然后包装销售。
进一步的，所述的氨水的质量分数为10%，氢氧化钠的质量分数为30%。
进一步的，在氧化罐中通入压缩空气的速率为0.1-0.8m3/min，持续通入30-55分钟，进行污泥氧化。
进一步的，所述稳定剂为三聚磷酸钠。
进一步的，所述分散剂为氨缓冲溶液、十二烷基硫酸钠。
本发明的有益效果是：
1、采用本工艺生产氧化铁黑，此氧化铁黑的总铁含量可以达到60%以上，可以直接作为钢铁冶炼的原料，既能使工业固体废物得到资源化利用，又消除了污泥的二次污染，实现废物再利用的资源循环利用效果；
2、钢铁行业和金属制品行业是含铁酸性废水处理产生污泥的主要行业，此行业是我国国民经济发展的重要基础产业，为国民经济发展做出了重大贡献，但是,钢铁工业是用水大户和废水排放大户，据有关部门统计，仅重点钢铁企业每年排放的废水量就有30多亿立方；对于这类废水的处理，目前主要采用酸碱中和沉淀法，但此法会产生大量的含水率99 %的污泥需要进行二次处理，目前国内主要采用脱水干化填埋法处置污泥，但是此方法会造成污泥的二次污染，同时会占用大量的土地资源，因此，本发明可以促进我国钢铁工业经济与水资源和环境的协调发展,进一步为钢铁工业的可持续发展作出贡献。
具体实施方式
实施例1
一种含铁酸性废水处理产生污泥的回收工艺，包含有如下步骤：
（1）调节污泥浓度
首先将1吨含铁酸性废水处理产生的污泥集中至污泥浓缩池中，再加入适量的水，调节污泥的含量为50%；
（2）调节污泥PH值
向上述调节好浓度的污泥中加入适量的氨水或氢氧化钠，调节污泥的PH值为9；
（3）氧化调质
将上述调节好PH值的污泥放入氧化罐中，然后向氧化罐中以0.5m3/min的速率通入压缩空气，持续通入30分钟，使污泥进行氧化反应；
（4）化学反应
将氧化后的污泥转入反应器中，向反应器中加入0.01Kg三聚磷酸钠稳定剂、0.1Kg氨缓冲溶液、0.03Kg十二烷基硫酸钠分散剂，然后通入饱和蒸汽或利用电加热，使反应器中的温度达到90℃，然后恒温20分钟，让污泥在此温度下进行化学脱水合成反应；
（5）固液分离
将上述反应完毕的溶液转移到真空过滤器中，溶液在真空过滤器中进行固液分离得到氧化铁黑和大量的水，氧化铁黑进入下道工序，大量的水再回生产线重复利用；
（6）烘干脱水
利用烘干机将氧化铁黑在100℃下进行恒温烘干，然后包装销售。
实施例2
一种含铁酸性废水处理产生污泥的回收工艺，包含有如下步骤：
（1）调节污泥浓度
首先将1吨含铁酸性废水处理产生的污泥集中至污泥浓缩池中，再加入适量的水，调节污泥的含量为60%；
（2）调节污泥PH值
向上述调节好浓度的污泥中加入适量的氨水或氢氧化钠，调节污泥的PH值为10；
（3）氧化调质
将上述调节好PH值的污泥放入氧化罐中，然后向氧化罐中以0.8m3/min的速率通入压缩空气，持续通入55分钟，使污泥进行氧化反应；
（4）化学反应
将氧化后的污泥转入反应器中，向反应器中加入0.01Kg三聚磷酸钠稳定剂、0.1Kg氨缓冲溶液、0.03Kg十二烷基硫酸钠分散剂，然后通入饱和蒸汽或利用电加热，使反应器中的温度达到90℃，然后恒温10分钟，让污泥在此温度下进行化学脱水合成反应；
（5）固液分离
将上述反应完毕的溶液转移到真空过滤器中，溶液在真空过滤器中进行固液分离得到氧化铁黑和大量的水，氧化铁黑进入下道工序，大量的水再回生产线重复利用；
（6）烘干脱水
利用烘干机将氧化铁黑在100℃下进行恒温烘干，然后包装销售。
实施例3
一种含铁酸性废水处理产生污泥的回收工艺，包含有如下步骤：
（1）调节污泥浓度
首先将1吨含铁酸性废水处理产生的污泥集中至污泥浓缩池中，再加入适量的水，调节污泥的含量为30%；
（2）调节污泥PH值
向上述调节好浓度的污泥中加入适量的氨水或氢氧化钠，调节污泥的PH值为9.5；
（3）氧化调质
将上述调节好PH值的污泥放入氧化罐中，然后向氧化罐中以0.1m3/min的速率通入压缩空气，持续通入40分钟，使污泥进行氧化反应；
（4）化学反应
将氧化后的污泥转入反应器中，向反应器中加入0.01Kg三聚磷酸钠稳定剂、0.1Kg氨缓冲溶液、0.03Kg十二烷基硫酸钠分散剂，然后通入饱和蒸汽或利用电加热，使反应器中的温度达到90℃，然后恒温15分钟，让污泥在此温度下进行化学脱水合成反应；
（5）固液分离
将上述反应完毕的溶液转移到真空过滤器中，溶液在真空过滤器中进行固液分离得到氧化铁黑和大量的水，氧化铁黑进入下道工序，大量的水再回生产线重复利用；
（6）烘干脱水
利用烘干机将氧化铁黑在100℃下进行恒温烘干，然后包装销售。
实施例4
一种含铁酸性废水处理产生污泥的回收工艺，包含有如下步骤：
（1）调节污泥浓度
首先将1吨含铁酸性废水处理产生的污泥集中至污泥浓缩池中，再加入适量的水，调节污泥的含量为40%；
（2）调节污泥PH值
向上述调节好浓度的污泥中加入适量的氨水或氢氧化钠，调节污泥的PH值为9；
（3）氧化调质
将上述调节好PH值的污泥放入氧化罐中，然后向氧化罐中以0.6m3/min的速率通入压缩空气，持续通入50分钟，使污泥进行氧化反应；
（4）化学反应
将氧化后的污泥转入反应器中，向反应器中加入0.01Kg三聚磷酸钠稳定剂、0.1Kg氨缓冲溶液、0.03Kg十二烷基硫酸钠分散剂，然后通入饱和蒸汽或利用电加热，使反应器中的温度达到90℃，然后恒温20分钟，让污泥在此温度下进行化学脱水合成反应；
（5）固液分离
将上述反应完毕的溶液转移到真空过滤器中，溶液在真空过滤器中进行固液分离得到氧化铁黑和大量的水，氧化铁黑进入下道工序，大量的水再回生产线重复利用；
（6）烘干脱水
利用烘干机将氧化铁黑在100℃下进行恒温烘干，然后包装销售。
实施例5
一种含铁酸性废水处理产生污泥的回收工艺，包含有如下步骤：
（1）调节污泥浓度
首先将1吨含铁酸性废水处理产生的污泥集中至污泥浓缩池中，再加入适量的水，调节污泥的含量为70%；
（2）调节污泥PH值
向上述调节好浓度的污泥中加入适量的氨水或氢氧化钠，调节污泥的PH值为9；
（3）氧化调质
将上述调节好PH值的污泥放入氧化罐中，然后向氧化罐中以0.2m3/min的速率通入压缩空气，持续通入35分钟，使污泥进行氧化反应；
（4）化学反应
将氧化后的污泥转入反应器中，向反应器中加入0.01Kg三聚磷酸钠稳定剂、0.1Kg氨缓冲溶液、0.03Kg十二烷基硫酸钠分散剂，然后通入饱和蒸汽或利用电加热，使反应器中的温度达到90℃，然后恒温20分钟，让污泥在此温度下进行化学脱水合成反应；
（5）固液分离
将上述反应完毕的溶液转移到真空过滤器中，溶液在真空过滤器中进行固液分离得到氧化铁黑和大量的水，氧化铁黑进入下道工序，大量的水再回生产线重复利用；
（6）烘干脱水
利用烘干机将氧化铁黑在100℃下进行恒温烘干，然后包装销售。

Claims (5)

1.一种含铁酸性废水处理产生污泥的回收工艺，其特征在于：包含有如下步骤：
（1）调节污泥浓度
首先将含铁酸性废水处理产生的1吨污泥集中至污泥浓缩池中，再加入适量的水，将污泥的固含量调节为30-70%；
（2）调节污泥PH值
向上述调节好浓度的污泥中加入适量的氨水或氢氧化钠，调节污泥的PH值为9-10；
（3）氧化调质
将上述调节好PH值的污泥放入氧化罐中，然后向氧化罐中通入压缩空气，使污泥进行氧化反应；
（4）化学反应
将氧化后的污泥转入反应器中，向反应器中加入稳定剂、分散剂，然后通入饱和蒸汽或利用电加热，使反应器中的温度达到90℃，然后恒温10-20分钟，让污泥在此温度下进行化学脱水合成反应；
（5）固液分离
将上述反应完毕的溶液转移到真空过滤器中，溶液在真空过滤器中进行固液分离得到氧化铁黑和大量的水，氧化铁黑进入下道工序，大量的水再回生产线重复利用；
（6）烘干脱水
利用烘干机将氧化铁黑在100℃下进行恒温烘干，然后包装销售。
2.根据权利要求1所述的含铁酸性废水处理产生污泥的回收工艺，其特征在于：所述的氨水的质量分数为10%，氢氧化钠的质量分数为30%。
3.根据权利要求1所述的含铁酸性废水处理产生污泥的回收工艺，其特征在于：在氧化罐中通入压缩空气的速率为0.1-0.8m3/min，持续通入30-55分钟，进行污泥氧化。
4.根据权利要求1所述的含铁酸性废水处理产生污泥的回收工艺，其特征在于：所述稳定剂为三聚磷酸钠。
5.根据权利要求1所述的含铁酸性废水处理产生污泥的回收工艺，其特征在于：所述分散剂为氨缓冲溶液、十二烷基硫酸钠。
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