CN115676894B - 高锰酸钠处理有机废水产生的废渣的资源化利用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了高锰酸钠处理有机废水产生的废渣的资源化利用方法，以高锰酸钠处理有机废水产生的废渣为原料，通过压滤、分段焙烧、水洗、过滤、干燥滤饼等工序处理回收锰的氧化物，对其滤液经活性炭脱色、蒸发浓缩、干燥等工序处理回收硫酸钠。焙烧产生的尾气导入高锰酸钠处理有机废水的处理池，不会对环境造成二次污染。可实现对高锰酸钠处理有机废水产生的废渣的资源化，可实现锰在高锰酸钠生产和高锰酸钠的使用中的良性循环，使废渣中锰资源利用率近100％。
Description
技术领域
本发明涉及一种危险固废的处理方法，更具体地说，涉及高锰酸钠处理有机废水产生的废渣的处理方法。
背景技术
高锰酸钠是一种强氧化剂，它常是以40％的高锰酸钠水溶液为市售产品。因其在水中的溶解性比常用的高锰酸钾要好很多，现已广泛用于饮用水水质净化处理，多种有机废水处理，电路板金属表面清洗，电镀除脂，化学纤维整理等领域。高锰酸钠处理有机废水时，常需用硫酸将废水调至酸性环境，以提高其氧化性，除掉有机物后再用碱液将废水调至中性，让不同价态的锰离子变成沉淀与废水分离，废水达标排放，但与此同时也产生了大量的废渣。这类废渣中的主要成分是水、锰氧化合物、硫酸钠和亚硫酸钠，同时还含有被废渣吸附的有机杂质。由于这类废渣产生于不同的处理用户，废渣吸附的有机物杂质成分就各不相同，因此很多废渣已经成为“危险固体废物”，需用户承担高额的危废处理费用，而且处置稍有不当，还会给环境造成严重污染。为给高锰酸钠的用户缓解环境压力，急需开发对这类废渣进行资源化利用的方法。从废渣中回收锰氧化合物和硫酸钠，锰氧化合物可由提供高锰酸钠的生产厂家回收循环利用，消除废渣对环境的污染。经文献调研，目前尚无人涉及该类废渣的处理及综合利用。
发明内容
本发明提供了一种高锰酸钠处理有机废水产生的废渣的资源化利用方法，可有效回收锰氧化合物和硫酸钠。
高锰酸钠处理有机废水产生的废渣，随用户不同、处理有机废水的种类不同，所得废渣的成分是有一定差异的。但大致含有30％～35％左右的水，30％左右的锰氧化合物、30％钠盐(硫酸钠和亚硫酸钠的混合物)和5％左右的有机杂质。本发明以高锰酸钠处理有机废水产生的废渣为原料，通过焙烧、水洗、过滤、干燥(滤饼)等工序处理回收锰的氧化物，对其滤液经活性碳脱色、蒸发水浓缩、干燥等工序处理回收硫酸钠。焙烧产生的尾气导入高锰酸钠处理有机废水的处理池，不会对环境造成二次污染。可实现对高锰酸钠处理有机废水产生的废渣的资源化，可实现锰在高锰酸钠生产和高锰酸钠的使用中的良性循环，使废渣中锰资源利用率近100％。
本发明的上述技术目标是通过以下技术方案得以实现的：高锰酸钠处理有机废水产生的废渣的资源化利用方法，包括以下步骤：
(1)将高锰酸钠处理有机废水沉淀池中的沉淀用压滤机进行固液分离，所得固体为高锰酸钠处理有机废水产生的废渣，所得液体循环至废液氧化池。
(2)将步骤(1)所述废渣转至焙烧炉中，加热，升温至105℃焙烧1h～2h，水、沸点较低的有机物变为尾气排出。
(3)对步骤(2)所述的焙烧炉中废渣，继续加热，升温至250℃～550℃，焙烧2h～4h，得焙烧尾渣和尾气。
(4)将步骤(3)所述的焙烧尾渣用30℃～40℃水洗涤3次，每次用水量为尾渣重量的2～3倍，过滤，所得滤饼经干燥，得锰氧化合物。
(5)将步骤(4)水洗所得前2次滤液合并用活性炭脱色，过滤，液体留用。
(6)将步骤(5)所得液体，蒸发浓缩至原滤液体积的1/3～1/4，冷却至室温结晶，过滤，滤饼干燥得硫酸钠。
所述步骤(1)中，如果高锰酸钠处理有机废水的沉淀量少的可用20目的铁丝网过滤即可。
所述步骤(2)的尾气，通过管道导入高锰酸钠处理有机废水的氧化池中继续氧化处理。
所述步骤(3)的焙烧尾气中，主要包含有机物氧化后生成的二氧化碳气体、水蒸气，氧化不完全的高沸点的有机杂质，将其导入高锰酸钠处理有机废水的处理池中继续氧化处理。
所述步骤(4)中水洗所得第3次洗涤滤液可循环作为焙烧尾渣的第一次洗涤液。
所述步骤(5)中活性炭用量为步骤(3)所述的焙烧尾渣重量的1％～3％。
所述步骤(6)中所得滤液可回用至步骤(5)中活性炭脱色中。
有益效果：
(1)本发明可实现对高锰酸钠处理有机废水产生的废渣的资源化，使废渣中锰资源利用率近100％，锰氧化合物收率为27％左右。这样既为高锰酸钠生产厂家提供了原料保障；也为高锰酸钠的用户企业解决了环境污染问题，让锰在高锰酸钠生产和高锰酸钠的使用中循环。
(2)本发明采用分段焙烧废渣的方法，在105℃焙烧1h～2h，除掉了废渣所含的水和沸点较低的有机物，活化了废渣所含二氧化锰(锰氧化合物中的主要成分)的催化性能。在二氧化锰的催化下，废渣在250℃～550℃焙烧2h～4h，就能将吸附在废渣中的高沸点及难氧化的有机物完全氧化，变为二氧化碳和水从废渣中除掉。二氧化锰的催化氧化，可有效的降低有机物氧化的温度、缩短氧化时间，节约了处理废渣的能耗和时间。
(3)本发明处理过程中，除少量活性炭外，未加入其它化学试剂。焙烧产生的尾气回收至氧化池；几次过滤产生的滤液也均回用到处理系统中，处理全过程无废气、废水外排；处理过程中脱色工序中会产生少量的新废渣，量仅为原废渣的0.5％～1％，可交环保公司处理。
(4)本发明处理过程中，不仅回收了锰氧化物，还有效的回收了硫酸钠，原废渣中的亚硫酸钠在焙烧过程中已完全氧化成硫酸钠，焙烧后的尾渣经水洗，得到的滤液为硫酸钠水溶液。经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥可回收产品硫酸钠，收率为20％左右。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
实施例1
采用本发明方法处理广东某抗生素生产厂家的废水处理池的废渣：用20目的铁丝网过滤高锰酸钠处理有机废水沉淀池中的沉淀，得滤渣200g，转至焙烧炉中，加热、升温至105℃焙烧2h，尾气导入高锰酸钠处理有机废水的氧化池中继续氧化处理；继续加热、升温至550℃焙烧2h，尾气导入高锰酸钠处理有机废水的氧化池中继续氧化处理，得焙烧尾渣112.8g。分别用200mL30℃水洗涤尾渣2次，合并洗涤过滤后的滤液得硫酸钠溶液；室温下滤饼继续用400mL水洗涤，过滤后的滤液可回用作为尾渣前二次洗涤用水；滤饼105℃干燥2h，得锰氧化物产品54.2g，收率为27.1％。硫酸钠溶液用1g活性炭脱色，蒸发浓缩至溶液体积约为200mL，冷却至0℃，过滤，滤液循环与活性炭脱色前的硫酸钠溶液合并；滤饼105℃干燥2h，得无水硫酸钠产品40.3g，收率为20.2％。
实施例2
采用本发明方法处理广东某抗生素生产厂家的废水处理池的废渣：用20目的铁丝网过滤高锰酸钠处理有机废水沉淀池中的沉淀，得滤渣200g，转至焙烧炉中，加热、升温至105℃焙烧1h，尾气导入高锰酸钠处理有机废水的氧化池中继续氧化处理；继续加热、升温至250℃焙烧4h，尾气导入高锰酸钠处理有机废水的氧化池中继续氧化处理，得焙烧尾渣115.5g。分别用200mL30℃水洗涤尾渣2次，合并洗涤过滤后的滤液得硫酸钠溶液；滤饼继续用室温水400mL水洗涤，过滤后的滤液可回用作为尾渣前二次洗涤用水；滤饼105℃干燥2h，得锰氧化物产品56.7g，收率为28.4％。硫酸钠溶液用0.5g活性炭脱色，蒸发浓缩为溶液体积约为200mL，冷却至0℃，过滤，滤液循环与活性炭脱色前的硫酸钠溶液合并；滤饼105℃干燥2h，得无水硫酸钠产品41.2g，收率为20.6％。
由实施例1-2和对比例1可知，本发明的采用分段焙烧废渣的方法，可活化废渣所含二氧化锰的催化性能，在较低温度下焙烧能有效除去废渣中的有机物，节约了处理废渣的能耗和时间。可实现对高锰酸钠处理有机废水产生的废渣的资源化，使废渣中锰资源利用率近100％。这样既为高锰酸钠生产厂家提供了原料保障；也为高锰酸钠的用户企业解决了环境污染问题，让锰在高锰酸钠生产和高锰酸钠的使用中循环。
前述的实例仅是说明性的，用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例为申请人真实试验结果加以论证。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。
Claims (7)
1.高锰酸钠处理有机废水产生的废渣的资源化利用方法，其特征是，包括以下步骤：
(1)将高锰酸钠处理有机废水沉淀池中的沉淀用压滤机进行固液分离，所得固体为高锰酸钠处理有机废水产生的废渣，所得液体循环至废液氧化池；
(2)将步骤(1)所述废渣转至焙烧炉中，加热，升温至105℃焙烧1h～2h，水、沸点较低的有机物变为尾气排出；
(3)对步骤(2)所述的焙烧炉中废渣，继续加热，升温至250℃～550℃，焙烧2h～4h，得焙烧尾渣和尾气；
(4)将步骤(3)所述的焙烧尾渣用30℃～40℃水洗涤3次，每次用水量为尾渣重量的2～3倍，过滤，所得滤饼经干燥，得锰氧化合物；
(5)将步骤(4)水洗所得前2次滤液合并用活性炭脱色，过滤，液体留用；
(6)将步骤(5)所得液体，蒸发浓缩至原滤液体积的1/3～1/4，冷却至室温结晶，过滤，滤饼干燥得硫酸钠。
2.根据权利要求1所述的高锰酸钠处理有机废水产生的废渣的资源化利用方法，其特征是，所述步骤(1)中，高锰酸钠处理有机废水的沉淀量少的用20目的铁丝网过滤。
3.根据权利要求1所述的高锰酸钠处理有机废水产生的废渣的资源化利用方法，其特征是，所述步骤(2)的尾气，通过管道导入高锰酸钠处理有机废水的氧化池中继续氧化处理。
4.根据权利要求1所述的高锰酸钠处理有机废水产生的废渣的资源化利用方法，其特征是，将所述步骤(3)的焙烧的尾气导入高锰酸钠处理有机废水的处理池中继续氧化处理。
5.根据权利要求1所述的高锰酸钠处理有机废水产生的废渣的资源化利用方法，其特征是，所述步骤(4)中水洗所得第3次洗涤滤液循环作为焙烧尾渣的第一次洗涤液。
6.根据权利要求1所述的高锰酸钠处理有机废水产生的废渣的资源化利用方法，其特征是，所述步骤(5)中活性炭用量为所述步骤(3)的焙烧尾渣重量的1％～3％。
7.根据权利要求1所述的高锰酸钠处理有机废水产生的废渣的资源化利用方法，其特征是，所述步骤(6)中所得滤液可回用至所述步骤(5)中活性炭脱色中。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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