CN113772874A - 不锈钢酸洗废水处理过程中产生的硝酸钙的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种不锈钢酸洗废水处理过程中产生的硝酸钙的处理方法，包括以下步骤：S1、将硝酸钙废水过滤后送入MED降膜蒸发器，其浓缩倍数控制在10‑20倍；S2、将预浓缩液加入MVR强制循环蒸发结晶器进一步浓缩，其浓缩倍数控制在2‑5倍；S3、将步骤S2中得到的硝酸钙浓缩液与硫酸在1号、2号、3号反应罐进行分步依次反应；S4、将3号反应罐的产物进行固液分离，将滤液泵入硝酸储罐进行存储；S5、对1号、2号、3号反应罐压滤后所得的滤饼进行在线洗涤处理后可作为建筑石膏进行资源化回收再利用。本发明具有以下优点和效果：能对硝酸钙进行有效处理，实现资源化利用，从而为企业处理污染物的同时也能给企业创造经济价值。

Description

不锈钢酸洗废水处理过程中产生的硝酸钙的处理方法
技术领域
本发明涉及一种不锈钢酸洗废水处理技术领域，特别涉及一种不锈钢酸洗废水处理过程中产生的硝酸钙的处理方法。
背景技术
由于不锈钢酸洗废水中含有大量镍、铁等重金属，现有技术都是通过投加石灰调节pH的方法去对铁、镍、铬等重金属进行有效沉淀，从而实现重金属的达标排放。
但投加石灰中和后的废水中会产生高浓度的硝酸钙，硝酸钙无法直接排放且处理难度较大。可以将硝酸钙进行浓缩后再集中处理，但硝酸钙浓缩液为易制爆危险废弃物，按照危废物处理不仅会进一步造成水处理成本的增加，也会使得其中的资源未得到利用而造成巨大的浪费。根据上述问题，本发明孕育而生。
发明内容
本发明的目的是提供一种不锈钢酸洗废水处理过程中产生的硝酸钙的处理方法，该处理方法能将不锈钢酸洗废水处理过程中产生的硝酸钙进行有效处理，实现资源化利用，从而为企业处理污染物的同时也能给企业创造经济价值。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种不锈钢酸洗废水处理过程中产生的硝酸钙的处理方法，包括以下步骤：
S1、将硝酸钙废水过滤后送入MED降膜蒸发器，对其进行蒸发浓缩，得到预浓缩液，其浓缩倍数控制在10-20倍；
S2、将预浓缩液加入MVR强制循环蒸发结晶器进一步浓缩，所得浓缩液主要成分为硝酸钙，其浓缩倍数控制在2-5倍，所得到硝酸钙的质量浓度为30%-55%；
S3、将步骤S2中得到的硝酸钙浓缩液与硫酸进行分步反应，可分为1）- 4）步反应进行：
1）将一定量的硝酸钙浓缩液加入1号反应罐中，同时泵入一定量的硫酸，反应一段时间后进行固液分离；
2）将1号反应罐的滤液加入2号反应罐中，同时泵入一定量的硫酸，反应一段时间后进行固液分离；
3）将2号反应罐的滤液加入3号反应罐中，同时泵入一定量的硫酸，反应一段时间后进行固液分离；
4）同时继续向1号反应罐中加入硝酸钙浓缩液，泵入一定量的硫酸，循环上述步骤1）-3）；
S4、将3号反应罐的产物进行固液分离，将滤液泵入硝酸储罐进行存储；
S5、对1号、2号、3号反应罐压滤后所得的滤饼进行在线洗涤处理后可作为建筑石膏进行资源化回收再利用。
通过采用上述技术方案，本步骤不涉及前端不锈钢废水中重金属的去除过程，针对石灰中和后的不锈钢酸洗废水进行处理，所用MED降膜蒸发器为工业设备、所用MVR强制循环蒸发结晶器为工业设备，与MED降膜蒸发器联用进行硝酸钙出水的蒸发浓缩过程。1号、2号、3号反应罐为大型反应容器，具备搅拌功能，供硝酸钙与硫酸反应所用。
进一步设置为：步骤1）-3）中硫酸的浓度为98%投加量为硝酸钙摩尔量的10-100%，反应时间为10-120min。
通过采用上述技术方案，1号、2号、3号反应罐带有换热装置，将反应放出得热量导出，保持反应温度在20-40℃范围内。
进一步设置为：步骤S5中的滤饼处理步骤包括但不限于过滤、一次挤压、清洗、二次压滤、空气干燥等，将滤饼含湿量减少到最佳程度。
进一步设置为：步骤S1和S2中蒸发浓缩产生的冷凝水水质能够能满足生产用水的要求进行回收利用，也可达标排放。
进一步设置为：步骤S3中通过硝酸钙与硫酸反应制取的硝酸可回用到不锈钢酸洗阶段。
综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明可以有效实现废水中硝酸钙危废物的资源化利用，先通过蒸发浓缩过程实现部分中水回用，然后浓缩的硝酸钙与廉价的硫酸反应生成硝酸和硫酸钙，其中硝酸可以进行回用而节约成本，硫酸钙作为石膏原料可以进行售卖，最终实现高浓度硝酸钙废水的就地处置及资源化利用，在为企业处理污染物的同时也能创造经济价值。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
图中：1、MED降膜蒸发器；2、MVR强制循环蒸发结晶器；3、1号反应罐；4、2号反应罐；5、3号反应罐。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例一
参考图1，一种不锈钢酸洗废水处理过程中产生的硝酸钙的处理方法，将预处理后的含硝酸钙的废水过滤后进入MED降膜蒸发器1得到20%的浓缩液，将20%的浓缩液泵入MVR强制循环蒸发结晶器2，反应生成的80%的冷凝水进入清洁水箱而浓缩液经过MED+MVR浓缩10倍后得到最终的浓缩液。将最终的浓缩液往1号反应罐3中加入10 t，同时泵入化学计量硫酸（98%）的33.3%，反应10 min。将1号反应罐3的含固物料液泵入固液分离机中进行固液分离，分离后的滤液泵入2号反应罐4中并同时输入化学计量硫酸的33.3%，反应10 min。将2号反应罐4中的含固物料液泵入固液分离机中进行固液分离，分离后的分离液泵入3号反应罐5中并同时泵入化学计量硫酸的33.3%。同时往1号反应罐3中加入10 t的最终浓缩液，同时泵入化学计量硫酸的33.3%，循环上述步骤。将3号反应罐5中的含固物料液泵入固液分离机中进行压滤，产生的滤液泵入硝酸储罐。通过上述步骤，可逐步将硝酸钙逐步转化为硝酸和石膏（CaSO4•2H2O），实现硝酸钙的资源化利用。
实施例二
一种不锈钢酸洗废水处理过程中产生的硝酸钙的处理方法，将预处理后的含硝酸钙的废水过滤后进入MED降膜蒸发器1得到15%的浓缩液，将15%的浓缩液泵入MVR强制循环蒸发结晶器2，反应生成的90%的冷凝水进入清洁水箱而浓缩液经过MED+MVR浓缩25倍后得到最终的浓缩液。将最终的浓缩液往1号反应罐3中加入10 t，同时泵入化学计量硫酸（98%）的33.3%，反应60min。将1号反应罐3的含固物料液泵入固液分离机中进行固液分离，分离后的滤液泵入2号反应罐4中并同时输入化学计量硫酸的33.3%，反应60 min。将2号反应罐4中的含固物料液泵入固液分离机中进行固液分离，分离后的分离液泵入3号反应罐5中并同时泵入化学计量硫酸的33.3%。同时往1号反应罐3中加入10 t的最终浓缩液，同时泵入化学计量硫酸的33.3%，循环上述步骤。将3号反应罐5中的含固物料液泵入固液分离机中进行压滤，产生的滤液泵入硝酸储罐。通过上述步骤，可逐步将硝酸钙逐步转化为硝酸和硫酸钙，实现硝酸钙的资源化利用。
实施例三
一种不锈钢酸洗废水处理过程中产生的硝酸钙的处理方法，将预处理后的含硝酸钙的废水过滤后进入MED降膜蒸发器1得到10%的浓缩液，将10%的浓缩液泵入MVR强制循环蒸发结晶器2，反应生成的85%的冷凝水进入清洁水箱而浓缩液经过MED+MVR浓缩40倍后得到最终的浓缩液。将最终的浓缩液往1号反应罐3中加入10 t，同时泵入化学计量硫酸（98%）的25%，反应120min。将1号反应罐3的含固物料液泵入固液分离机中进行固液分离，分离后的滤液泵入2号反应罐4中并同时输入化学计量硫酸的30%，反应120min。将2号反应罐4中的含固物料液泵入固液分离机中进行固液分离，分离后的分离液泵入3号反应罐5中并同时泵入化学计量硫酸的45%。同时往1号反应罐3中加入10 t的最终浓缩液，同时泵入化学计量硫酸的25%，循环上述步骤。将3号反应罐5中的含固物料液泵入固液分离机中进行压滤，产生的滤液泵入硝酸储罐。通过上述步骤，可逐步将硝酸钙逐步转化为硝酸和石膏（CaSO4•2H2O），实现硝酸钙的资源化利用。
本发明公开了一种物理化学处理的方法，具体指将不锈钢酸洗废水处理过程中产生的硝酸钙进行资源化处理。本发明先通过MED和MVR蒸发器对硝酸钙废水进行蒸发浓缩，然后浓缩液在反应罐中与浓硫酸反应进而将其转化为硝酸和硫酸钙沉淀，再通过压滤进行固液分离，即可实现废水中硝酸钙的资源转化。整个过程无需复杂设备，操作简单，能够有效实现硝酸钙废水的资源化处理。处理工艺所制取的石膏（CaSO4•2H2O），在含量上满足烟气脱硫石膏国家标准（GB/T 37785-2019）的含量要求，在浸出毒性方面完全低于《危险废物鉴别标准毒性物质含量鉴别》（GB 5085.6—2007）所规定的危险废物鉴别标准限值，可进行资源化利用。
本发明在降低废水处理成本的同时，可以生成副产品硫酸钙，简单处理后可制成石膏对外销售，实现了资源综合循环利用，且生成的硝酸可回用于不锈钢的酸洗，进一步降低生产阶段的成本。本发明可广泛应用于企业中生产废水中硝酸钙的资源化处理。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (5)

1.一种不锈钢酸洗废水处理过程中产生的硝酸钙的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将硝酸钙废水过滤后送入MED降膜蒸发器，对其进行蒸发浓缩，得到预浓缩液，其浓缩倍数控制在10-20倍；
S2、将预浓缩液加入MVR强制循环蒸发结晶器进一步浓缩，所得浓缩液主要成分为硝酸钙，其浓缩倍数控制在2-5倍，所得到硝酸钙的质量浓度为30%-55%；
S3、将步骤S2中得到的硝酸钙浓缩液与硫酸进行分步反应，可分为1）- 4）步反应进行：
1）将一定量的硝酸钙浓缩液加入1号反应罐中，同时泵入一定量的硫酸，反应一段时间后进行固液分离；
2）将1号反应罐的滤液加入2号反应罐中，同时泵入一定量的硫酸，反应一段时间后进行固液分离；
3）将2号反应罐的滤液加入3号反应罐中，同时泵入一定量的硫酸，反应一段时间后进行固液分离；
4）同时继续向1号反应罐中加入硝酸钙浓缩液，泵入一定量的硫酸，循环上述步骤1）-3）；
S4、将3号反应罐的产物进行固液分离，将滤液泵入硝酸储罐进行存储；
S5、对1号、2号、3号反应罐压滤后所得的滤饼进行在线洗涤处理后可作为建筑石膏进行资源化回收再利用。
2.根据权利要求1所述的不锈钢酸洗废水处理过程中产生的硝酸钙的处理方法，其特征在于：步骤1）-3）中硫酸的浓度为98%投加量为硝酸钙摩尔量的10-100%，反应时间为10-120min。
3.根据权利要求1所述的不锈钢酸洗废水处理过程中产生的硝酸钙的处理方法，其特征在于：步骤S5中的滤饼处理步骤包括但不限于过滤、一次挤压、清洗、二次压滤、空气干燥等，将滤饼含湿量减少到最佳程度。
4.根据权利要求1所述的不锈钢酸洗废水处理过程中产生的硝酸钙的处理方法，其特征在于：步骤S1和S2中蒸发浓缩产生的冷凝水进行回收利用。
5.根据权利要求1所述的不锈钢酸洗废水处理过程中产生的硝酸钙的处理方法，其特征在于：步骤S3中通过硝酸钙与硫酸反应制取的硝酸可回用到不锈钢酸洗阶段。
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CN104310647A (zh) * 2014-10-21 2015-01-28 徐超群 不锈钢酸洗废酸液与废水处理的资源化利用方法
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