CN111995118B - 一种冷轧电镀锡机组水淬水的资源化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种冷轧电镀锡机组水淬水的资源化方法，其主要包括如下步骤：将电镀锡机组水淬水与电镀锡机组碱洗漂洗水混合，进行中和沉淀反应；将生成的Sn(OH)2沉淀排入浓缩池，其上清液即为处理后的水淬水；将处理后的水淬水与电镀锡酸漂洗水混合，加入H2O2和FeSO4溶液进行氧化；向氧化处理后的水淬水中加入聚合硫酸铁进行混凝沉淀，将混凝沉淀处理后的水淬水通过离子交换树脂处理后回用；向浓缩池中的Sn(OH)2中加入酸洗机组漂洗水，生成SnCl2；或用H2SO4溶解浓缩池中的Sn(OH)2，得到硫酸亚锡和硫酸溶液。本发明不仅能降低冷轧电镀锡机组水淬水处理成本，还能对锡资源进行回收利用。

Description

一种冷轧电镀锡机组水淬水的资源化方法
技术领域
本发明属于工业废水处理领域，具体涉及一种冷轧电镀锡机组水淬水的资源化方法。
背景技术
冷轧电镀锡机组水淬水指的是电镀锡机组淬水工艺段淬水槽排水，淬水工艺主要指运行中的带钢在电镀锡后经过软熔加热到232℃以上使表面电镀的金属锡熔化，此过程会产生铁锡合金层，提高电镀锡板耐蚀性，同时锡熔化后产生光亮色泽，提高表面美观。软熔后的带钢进入淬水槽冷却，使带钢表面熔化的锡重新凝固，可阻止锡铁合金层的继续扩散，得到符合工艺要求的合金层厚度，同时还可通过淬水工艺进一步提高镀锡板的表面光泽性，获得理想的表面外观。水淬水主要污染物为苯酚磺酸(PSA)和乙氧基萘酚磺酸(EN—SA) 等有机添加剂和Sn2+等。目前此股废水排入水站，经过处理后达标排放。但目前的处理存在以下问题：含重金属废水未经处理与其他废水混合，一方面增加废水治理难度及运行费用，并降低治理效率。另一方面造成锡资源的浪费，增加企业成本。
另，电镀废水种类多，废水成分复杂，除含有酸、碱、油、乳化液和少量机械杂质外，还含有大量的金属盐类(主要是铁盐)，无法实现回收利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种冷轧电镀锡机组水淬水的资源化方法，该方法不仅能降低冷轧电镀锡机组水淬水处理成本，还能对锡资源进行回收利用。
本发明所采用的技术方案是：
一种冷轧电镀锡机组水淬水的资源化方法，其包括如下步骤：
1)将电镀锡机组水淬水进行过滤，过滤去除水中粒径15um以上的悬浮物；
2)将电镀锡机组碱洗漂洗水和电镀锡酸漂洗水和经过步骤1)过滤后的电镀锡机组水淬水去除粒径小于15um的悬浮物；
3)将酸洗机组漂洗水去除粒径较大的悬浮铁；
4)将经过步骤2)过滤后的电镀锡机组水淬水排入反应池中，与经过步骤2)过滤后的电镀锡机组碱洗漂洗水混合，进行中和沉淀反应；因电镀锡机组水淬水的pH值为2-3，锡以sn2+的形式存在，加入电镀锡机组碱洗漂洗水后，调节混合水的pH值至4.5-5之间，充分搅拌、过滤，水淬水中的Sn2+与碱洗漂洗水OH-反应生成Sn(OH)2沉淀，将生成的 Sn(OH)2沉淀排入浓缩池，上清液即为处理后的水淬水；
5)将步骤4)中处理后的水淬水与经过步骤2)过滤后的电镀锡酸漂洗水混合，向该混合水中加入H2O2和FeSO4溶液进行氧化；酸性条件下，在Fe2+和H2O2氧化作用下，可降解水淬水中的有机污染物；将氧化处理后的水淬水中加入聚合硫酸铁进行混凝沉淀；
6)将步骤5)混凝沉淀处理后水淬水的出水通过阴离子交换树脂进行处理，处理后的出水即为处理后的电镀锡水淬水，该处理后的电镀锡水淬水能作为工业净化水回用；
7)向步骤4)中浓缩池中的Sn(OH)2中加入经过步骤3)处理后的酸洗机组漂洗水，生成SnCl2，因酸洗机组漂洗水采用浓HCl，酸洗机组漂洗水pH值为1-2，与Sn(OH)2混合反应后生成SnCl2，SnCl2在酸性溶液中有较强的还原性，可用于水站含铬废水的还原处理；或用H2SO4溶解步骤4)中浓缩池中的Sn(OH)2，得到较纯净的硫酸亚锡和硫酸溶液；硫酸亚锡和硫酸溶液可直接回用于酸性镀锡槽，实现资源再利用。
将电镀锡机组水淬水通过直径为1-2mm的陶粒和直径为2mm石英砂组成的双层滤料滤池过滤去除水中粒径15um以上的悬浮物；或，将电镀锡机组水淬水通过直径25-40um无烟煤和直径为2mm石英砂组成的双层滤料滤池过滤去除水中粒径15um以上的悬浮物。
步骤2)中的过滤采用陶瓷微滤膜过滤系统；步骤3)中将酸洗机组漂洗水通过砂滤器过滤去除粒径较大的悬浮铁。
步骤4)中，将经过步骤2)过滤后的电镀锡机组水淬水排入反应池中，与经过步骤2)过滤后的电镀锡机组碱洗漂洗水按体积比为1:1.5-2.5的比例混合，进行中和沉淀反应。
将步骤4)中处理后的水淬水与经过步骤2)过滤后的电镀锡酸漂洗水按体积比为1:1-1.5混合；向该混合水中加入质量浓度为30％的H2O2和FeSO4溶液进行氧化处理，且该混合水与H2O2的体积比为150-200:1，H2O2和Fe2+的摩尔质量比为1:1-3。向氧化处理后的水淬水中加入聚合硫酸铁进行混凝沉淀，水淬水和聚合硫酸铁的体积比为1000:0.5-2，聚合硫酸铁的浓度为10％。阴离子交换树脂采用强碱型阴离子交换树脂。
向步骤4)中浓缩池中的Sn(OH)2中加入经过步骤3)处理后的酸洗机组漂洗水，所述Sn(OH)2与酸洗机组漂洗水的体积比为1:2.5-3，生成的SnCl2在酸性溶液中有较强的还原性，能用于水站含铬废水的还原处理。
所述电镀锡机组水淬水、电镀锡机组碱洗漂洗水、电镀锡酸漂洗水和酸洗机组漂洗水的指标为：
Figure RE-GDA0002686622210000031
本发明中，所述电镀锡机组水淬水来自冷轧电镀锡机组淬水工艺段淬水槽排水；
所述电镀锡机组碱洗漂洗水来自冷轧电镀锡机组清洗段碱漂洗槽排水；
所述电镀锡酸漂洗水来自冷轧电镀锡机组清洗段酸漂洗槽排水；
所述酸洗机组漂洗水来自冷轧酸洗机组漂洗段排水。
本发明的有益效果在于：
通过对机组排水各种有效成分的利用，高效去除水淬水中有机污染物，降低COD含量。
该方法能节约药剂使用量，降低废水处理成本。
采用常规设备，工艺流程简单，维护维修方便，适用范围广，易于现场改造。
可实现锡资源的回收利用，形成“以废治废，变废为宝”的良性循环。
不仅能实现废水的资源化利用，还可实现废水中各种有效成分的资源化，达到节能、环保的目的。
利用该方法处理电镀锡机组水淬水，处理后可以直接回用，不会对环境造成污染。
能减少新水消耗，降低废水处理成本。
从源头上减少废水总量与污染物总量，降低后续处理的压力、难度与成本，对实现冷轧系统整体源头减排，减轻环保压力，实现绿色生产具有重要的现实指导意义。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
一种冷轧电镀锡机组水淬水的资源化方法，该方法包括：
1)、取10L电镀锡机组水淬水通过直径为25-40um的无烟煤、直接为2mm的石英砂组成的双层滤料，其中，无烟煤层高400mm，石英砂层高400mm，最大滤速为10m/h，过滤去除水中粒径15um以上的悬浮物。
2)、将电镀锡机组碱洗漂洗水、电镀锡酸漂洗水和经过步骤1)过滤后的电镀锡机组水淬水先后通过陶瓷微滤膜过滤系统，过滤去除水中粒径小于15um的悬浮物。
3)、将酸洗机组漂洗水通过砂滤器过滤去除粒径较大的悬浮铁，水力停留时间15min。
4)、将步骤2)过滤后的电镀锡机组水淬水排入反应池，与经过步骤2)过滤后的电镀锡机组碱洗漂洗水混合，按体积比为1:2比例混合，混合后调节pH值为4.7，充分搅拌后反应1h，反应生成Sn(OH)2沉淀，沉淀排入浓缩池，上清液即为处理后的水淬水。
5)、将反应池中的上清液与经过步骤1)过滤后的电镀锡酸漂洗水混合，混合比例为 1:1.5，随后加入30％H2O20.15L和0.735kgFeSO4·7H2O，控制溶液pH值为2-3，反应时间1.5h，出水COD去除率达到60％以上。向氧化处理后的水淬水中加入37mL聚合硫酸铁进行混凝沉淀。
6)、将步骤5)混凝沉淀处理后的水淬水通过阴离子交换树脂，流速为5m/h，出水可作为工业净化水回用。
7)、将上述浓缩池中的Sn(OH)2沉淀与经过步骤3)处理后的酸洗机组漂洗水混合，混合比例为1:3，生成SnCl2溶液，在酸性环境下，该溶液可用于水站含铬废水的还原处理。
实施例2：
一种冷轧电镀锡机组水淬水的资源化方法，该方法包括：
1)、取15L电镀锡机组水淬水通过直径为25-40um的无烟煤、直接为2mm的石英砂组成的双层滤料，其中，无烟煤层高400mm，石英砂层高400mm，最大滤速为10m/h，过滤去除水中粒径15um以上的悬浮物。
2)、将电镀锡机组碱洗漂洗水、电镀锡酸漂洗水和经过步骤1)过滤后的电镀锡机组水淬水先后通过陶瓷微滤膜过滤系统，过滤去除水中粒径小于15um的悬浮物。
3)、将酸洗机组漂洗水通过砂滤器过滤去除粒径较大的悬浮铁，水力停留时间30min。
4)、将步骤2)过滤后的电镀锡机组水淬水排入反应池，与经过步骤2)过滤后的电镀锡机组碱洗漂洗水混合，按体积比为1:2.5比例混合，混合后调节pH值为4.85，充分搅拌后反应2h，反应生成Sn(OH)2沉淀，沉淀排入浓缩池，上清液即为处理后的水淬水。
5)、将反应池中的上清液与经过步骤2)过滤后的电镀锡酸漂洗水混合，混合比例为 1:1.25，随后加入30％H2O20.8L和3.92kg FeSO4·7H2O，控制溶液pH值为2-3，反应时间2h，出水COD去除率达到60％以上。向氧化处理后的水淬水中加入65mL聚合硫酸铁进行混凝沉淀。
6)、将步骤5)混凝沉淀处理后的水淬水通过阴离子交换树脂，流速为5m/h，出水可作为工业净化水回用。
7)、将上述浓缩池中的Sn(OH)2沉淀与经过步骤3)处理后的酸洗机组漂洗水混合，混合比例为1:3，生成SnCl2溶液，在酸性环境下，该溶液可用于水站含铬废水的还原处理。
实施例3：
一种冷轧电镀锡机组水淬水的资源化方法，该方法包括：
1)取5L电镀锡机组水淬水通过直径为1-2mm的陶粒和直径为2mm石英砂组成的双层滤料，其中，无陶粒层高400mm，石英砂层高400mm，最大滤速为10m/h，过滤去除水中粒径15um以上的悬浮物。
2)、将电镀锡机组碱洗漂洗水、电镀锡酸漂洗水和经过步骤1)过滤后的电镀锡机组水淬水先后通过陶瓷微滤膜过滤系统，过滤去除水中粒径小于15um的悬浮物。
3)、将酸洗机组漂洗水通过砂滤器过滤去除粒径较大的悬浮铁，水力停留时间10min。
4)、将步骤2)过滤后的电镀锡机组水淬水排入反应池，与经过步骤2)过滤后的电镀锡机组碱洗漂洗水混合，按体积比为1:2.5比例混合，混合后调节pH值为4.7，充分搅拌后反应1h，反应生成Sn(OH)2沉淀，沉淀排入浓缩池，上清液即为处理后的水淬水。
5)、将反应池中的上清液与经过步骤2)过滤后的电镀锡酸漂洗水混合，混合比例为 1:1，随后加入30％H2O20.2L和0.98kgFeSO4·7H2O，控制溶液pH值为2-3，反应时间1h，出水COD去除率达到60％以上；向氧化处理后的水淬水中加入35mL聚合硫酸铁进行混凝沉淀。
6)、将步骤5)混凝沉淀处理后的水淬水通过阴离子交换树脂，流速为5m/h，出水可作为工业净化水回用。
7)、将上述浓缩池中的Sn(OH)2沉淀与经过步骤3)处理后的酸洗机组漂洗水混合，混合比例为1:3，生成SnCl2溶液，在酸性环境下，该溶液可用于水站含铬废水的还原处理。
本发明中，电镀锡机组水淬水、电镀锡机组碱洗漂洗水、电镀锡酸漂洗水和酸洗机组漂洗水的指标为：
Figure RE-GDA0002686622210000061
Figure RE-GDA0002686622210000071
本发明中，滤后电镀锡机组水淬水、中和沉淀后电镀锡机组水淬水、絮凝沉淀后电镀锡机组水淬水和离子交换树脂处理后电镀锡机组水淬水的指标为：
Figure RE-GDA0002686622210000072
本发明中，所述电镀锡机组水淬水来自冷轧电镀锡机组淬水工艺段淬水槽排水；
所述电镀锡机组碱洗漂洗水来自冷轧电镀锡机组清洗段碱漂洗槽排水；
所述电镀锡酸漂洗水来自冷轧电镀锡机组清洗段酸漂洗槽排水；
所述酸洗机组漂洗水来自冷轧酸洗机组漂洗段排水。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种冷轧电镀锡机组水淬水的资源化方法，其特征在于包括如下步骤：
1)将电镀锡机组水淬水进行过滤，过滤去除水中粒径15um以上的悬浮物；
2)将电镀锡机组碱洗漂洗水和电镀锡酸漂洗水和经过步骤1)过滤后的电镀锡机组水淬水去除粒径小于15um的悬浮物；
3)将酸洗机组漂洗水去除粒径较大的悬浮铁；
4)将经过步骤2)过滤后的电镀锡机组水淬水排入反应池中，与经过步骤2)过滤后的电镀锡机组碱洗漂洗水混合，进行中和沉淀反应；将生成的Sn(OH)2沉淀排入浓缩池，上清液即为处理后的水淬水；
5)将步骤4)中处理后的水淬水与经过步骤2)过滤后的电镀锡酸漂洗水混合，向该混合水中加入双氧水H2O2和FeSO4溶液进行氧化；将氧化处理后的水淬水中加入聚合硫酸铁进行混凝沉淀，
6)将步骤5)混凝沉淀处理后水淬水的出水通过阴离子交换树脂进行处理，处理后的出水即为处理后的电镀锡水淬水，该处理后的电镀锡水淬水能作为工业净化水回用；
7)向步骤4)中浓缩池中的Sn(OH)2中加入经过步骤3)处理后的酸洗机组漂洗水，生成SnCl2；或用H2SO4溶解步骤4)中浓缩池中的Sn(OH)2，得到硫酸亚锡和硫酸溶液。
2.根据权利要求1所述的冷轧电镀锡机组水淬水的资源化方法，其特征在于：将电镀锡机组水淬水通过直径为1-2mm的陶粒和直径为2mm石英砂组成的双层滤料滤池过滤去除水中粒径15um以上的悬浮物；或，将电镀锡机组水淬水通过直径25-40um无烟煤和直径为2mm石英砂组成的双层滤料滤池过滤去除水中粒径15um以上的悬浮物。
3.根据权利要求1所述的冷轧电镀锡机组水淬水的资源化方法，其特征在于：步骤2)中的过滤采用陶瓷微滤膜过滤系统；步骤3)中将酸洗机组漂洗水通过砂滤器过滤去除粒径较大的悬浮铁。
4.根据权利要求1所述的冷轧电镀锡机组水淬水的资源化方法，其特征在于：步骤4)中，将经过步骤3)过滤后的电镀锡机组水淬水排入反应池中，与经过步骤2)过滤后的电镀锡机组碱洗漂洗水按1:1.5-2.5比例混合，进行中和沉淀反应。
5.根据权利要求1所述的冷轧电镀锡机组水淬水的资源化方法，其特征在于：将步骤4)中处理后的水淬水与经过步骤2)过滤后的电镀锡酸漂洗水按1:1-1.5混合；向该混合水中加入质量浓度为30％的H2O2和FeSO4溶液进行氧化处理，且该混合水与H2O2的体积比为150-200:1，H2O2和Fe2+的摩尔质量比为1:1-3；向氧化处理后的水淬水中加入聚合硫酸铁进行混凝沉淀，水淬水和聚合硫酸铁的体积比为1000:0.5-2，聚合硫酸铁的浓度为10％；阴离子交换树脂采用强碱型阴离子交换树脂。
6.根据权利要求1所述的冷轧电镀锡机组水淬水的资源化方法，其特征在于：向步骤4)中浓缩池中的Sn(OH)2中加入经过步骤3)处理后的酸洗机组漂洗水，所述Sn(OH)2与酸洗机组漂洗水的体积比为1:2.5-3，生成的SnCl2在酸性溶液中有较强的还原性，能用于水站含铬废水的还原处理。
7.根据权利要求1所述的冷轧电镀锡机组水淬水的资源化方法，其特征在于：所述电镀锡机组水淬水、电镀锡机组碱洗漂洗水、电镀锡酸漂洗水和酸洗机组漂洗水的指标为：
Figure FDA0003570622660000021
8.根据权利要求1所述的冷轧电镀锡机组水淬水的资源化方法，其特征在于：
所述电镀锡机组水淬水来自冷轧电镀锡机组淬水工艺段淬水槽排水；
所述电镀锡机组碱洗漂洗水来自冷轧电镀锡机组清洗段碱漂洗槽排水；
所述电镀锡酸漂洗水来自冷轧电镀锡机组清洗段酸漂洗槽排水；
所述酸洗机组漂洗水来自冷轧酸洗机组漂洗段排水。
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