不锈钢酸洗废水污泥中含铬镍铁氧体的回收方法
申请日期：2010.05.26
公佈（公告）日期：2010.10.20
IPC 分类号/06
概括
本发明公开了一种废水处理方法，具体是一种不锈钢废水的处理方法，包括制浆工序、用浓H2SO4或HCl调节pH值的酸浸工序、精浆工序、用氨水或NaOH溶液调节pH值至4.0～4.5的碱化工序、过滤工序，所得滤泥为铁氧体半成品。本发明的优点是可以有效回收不锈钢生产废水中的重金属离子，有利于环境保护，回收成本也较低，设备工艺相对不太复杂，可广泛应用于不锈钢生产企业。
索赔
1.一种从不锈钢废水中回收铬镍铁氧体的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)制浆工序：将不锈钢酸洗废水处理产生的含重金属铬、镍的污泥送至制浆池，加水进行制浆，其中污泥与水的质量比为1:4-5，制浆时间为1-2小时；
（2）酸浸工序：将打浆后的原料浆液泵入酸溶解罐，加入浓H2SO4或HCl调节pH值至1.8～2.2，浸泡4～6小时；
(3)过滤工序：将酸浸后的粗原料浆液进行搅拌，加入阳离子絮凝剂聚丙烯酰胺，过滤后得到原料浆液；将截留的污泥进行水洗，水洗后的洗水返回制浆工序与制浆池中的污泥混合进行制浆。水洗后的过滤泥浆排出系统外回收；
(4)碱化工序:过滤得到原料浆料后，向原料浆料中加入质量分数28%的氨水或NaOH溶液，调节pH值至4.0～4.5;
（5）过滤工序：将碱化的原料浆过滤，得到滤泥，即为铬镍铁氧体，滤液另行处理。
2.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于：步骤（2）中酸浸过程中所用的酸为浓H2SO4，调节pH值至2.0。
3.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于：步骤（4）碱化过程中的碱为NaOH溶液，调节pH值为4.3。
手动的
一种从不锈钢酸洗废水污泥中回收铬镍铁氧体的方法
技术领域
本发明涉及一种废水处理后污泥的处理方法，具体涉及一种不锈钢酸洗废水污泥的处理方法。
技术背景
不锈钢酸洗废水处理过程中产生的污泥含有大量的铁、铬、镍等重金属，是严重的污染物。此类污染物若不经处理直接排放，将对当地生态造成严重危害；但如果能将其中含有的重金属回收利用，在保护环境的同时，促进不锈钢产业的健康发展，对当地环境保护以及建立节能型产业和节能型社会具有重要意义。
根据不锈钢酸洗废水集中处理站产生的重金属污泥的处理现状和循环经济发展的要求，针对污泥中含有大量Fe以及一定量Cr、Ni等重金属的特点，消除了不锈钢废水处理过程中可能产生的二次污染风险，防止了重金属污泥排放带来的环境污染问题，促进了环境保护事业的发展，产生了较大的社会效益和生态效益。
目前，尚未见利用不锈钢企业废水集中处理产生的污泥回收利用制备磁性复合铁氧体材料的工艺及产品的公开文献报道。现实情况是，不锈钢生产企业由于技术障碍和经济成本等原因，一般不会对废水进行彻底处理，只是进行初步处理或根本不处理就直接排放，导致严重的环境污染和生态破坏。另外，重金属离子会严重影响人类的生活，必须严格控制。
发明内容
本发明针对不锈钢生产企业现状，结合不锈钢酸洗废水处理后污泥的特点，开发了一种综合回收污泥中重金属离子的方法，使其不会对环境造成二次污染。
本发明所指的铁氧体是指含Fe2O3的金属氧化物，铁氧体的电阻率比金属及合金磁性材料大得多，还具有较高的介电性能，因此有着广泛的用途。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种从不锈钢酸洗废泥中回收铬镍铁氧体的方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）制浆工序：将不锈钢废水处理厂产生的含重金属铬、镍的污泥送至制浆池，加水进行制浆，其中污泥与水的质量比为1：4-5，制浆时间约为1-2小时；在此时间段内制浆可以达到较好的混合搅拌效果，从经济角度来说是比较有利的；如果延长时间，混合效果会更好，但是经济效益并不是最优的，所以选择这个时间进行制浆，可以达到较好的技术效果，同时满足经济效益的需要；
在此步骤中，制浆过程中需要添加的水可以使用再生水。所谓的再生水也叫循环水或回收水，就是经过处理后回收再利用的污水。因为在城市建设中，供水称为“上游水”，污水排放称为“下游水”，所以再生水的意思介于两者之间。再生水有的是由城市污水处理厂集中处理后再利用，有的则是社区甚至单户住宅回用。社区或住宅小范围内的再生水一般只收集比较干净的污水，如洗澡水、泳池水、厨房排水等，进行过滤、沉淀等简单处理。而城市集中回用的再生水需要单独设置管网，因此投资较大，但可以节约水资源，减少污水排放，因此可以大大减少供水和污水处理费用。 本发明还充分利用了洗涤后的中水用于制浆，更加环保，节省了运行成本；
（2）酸浸工序：将打浆后的原料浆液泵入酸溶解罐，加入浓H2SO4或HCl调节pH值至1.8～2.2，浸泡4～6小时；
(3)过滤工序：将酸浸后的粗原料浆进行搅拌，加入阳离子絮凝剂聚丙烯酰胺，过滤后得到原料浆；截留的污泥进行水洗，洗涤后的洗涤水返回制浆工序与制浆池中的污泥混合进行制浆，洗涤后的滤泥排出系统回收；采用聚丙烯酰胺作为絮凝剂，可以加速精制后的原料浆中悬浮物等物质的沉降，使离子溶液与污泥能够尽快分离；本发明中絮凝剂的用量一般足以使粗原料浆中的物质得到有效的沉降，本行业一般技术人员通过有限次数的简单试验便可得到最佳用量，即使絮凝剂的用量不是很准确，也不会影响本发明的有效实施； 另外，除了聚丙烯酰胺作为絮凝剂外，其他阳离子絮凝剂也会有类似且更佳的效果，但使用量需根据情况重新计算确定；过滤后的泥浆经过洗涤后，可以制成建筑材料—砖块，继续循环利用；
(4)碱化工序:过滤得到原料浆料后，向原料浆料中加入质量分数28%的氨水或NaOH溶液，调节pH值至4.0～4.5;
（5）过滤工序：将碱化的原料经过过滤，得到滤泥，即为铬镍铁氧体，滤液另行处理。
优选的，上述回收方法中步骤（2）酸浸过程中所用的酸为浓H2SO4，调节pH值至2.0。
优选的，上述回收方法中步骤（4）碱化工序中的碱为NaOH溶液，调节pH值至4.3。
经过上述处理后的铬镍铁氧体纯度较高，一般达到Fe2O3含量85%左右，其他主要成分为Cr2O3含量14%，NiO含量1%。另外，在步骤(3)的细浆工序中，洗涤后的滤泥可进一步加工成建材砖，洗涤水返回步骤(1)的制浆工序作为制浆水使用。洗涤水的用量可根据制浆工序的用水量进行调整，确保环保的实现。
有益效果：本发明可以有效回收不锈钢酸洗废水污泥中的重金属离子，有利于保护环境，回收成本也较低，设备工艺相对不太复杂，可根据现有条件改变工艺参数即可达到本发明的目的。
详细方法
本发明的实现具体如下：
示例 1
（1）制浆工序：将不锈钢生产企业产生的废水、污泥送至集中处理站静置一段时间，含有重金属铬、镍的污泥送至制浆池，加水进行制浆，通过搅拌装置对污泥进行充分搅拌，其中污泥与水的质量比为1:4，制浆时间约为2小时；
（2）酸浸工序：将打浆后的原料浆液泵入酸溶罐，加入配制的浓H2SO4调节pH值至2.0，浸泡4小时；酸浸过程中采用搅拌装置，使酸液与原料浆液中的金属离子充分接触混合，达到完全的反应过程，使各种离子与酸等物质结合成自身的化合物；以便在下一步工序中得到有效分离；
(3)过滤工序：将酸浸后的粗原料浆液进行搅拌，加入阳离子絮凝剂聚丙烯酰胺，过滤后得到原料浆液；将截留的污泥进行水洗，水洗后的洗水返回制浆工序与制浆池中的污泥混合进行制浆。水洗后的过滤泥浆排出系统外回收；
(4)碱化工序：过滤得到原料浆液后，向原料浆液中加入NaOH溶液，调节pH值至4.3；
（5）过滤工序：将碱化的原料浆过滤，得到滤泥，即为铬镍铁氧体，滤液另行处理。
不锈钢污泥经过上述步骤处理后，成为可用的工业产品，即铁氧体半成品，其一般含Fe2O3 84%，其余主要成分为Cr2O3 14%，NiO 1%，在工业上具有很好的利用价值。
示例 2
按照与实施例1相同的步骤，对不锈钢生产企业的废水及污泥进行处理：
（1）制浆工序：不锈钢生产企业产生的废水、污泥送至集中处理站，静置一段时间。含有重金属铬、镍的污泥送至制浆池，加水制浆，通过搅拌装置对污泥进行充分搅拌。污泥与水的质量比为1:5，制浆时间约1.5小时。
（2）酸浸工序：将打浆后的原料浆液泵入酸溶解罐，加入配制的浓H2SO4调节pH值至2.2，浸泡4小时；
(3)过滤工序：将酸浸后的粗原料浆液进行搅拌，加入阳离子絮凝剂聚丙烯酰胺，过滤后得到原料浆液；将截留的污泥进行水洗，水洗后的洗水返回制浆工序与制浆池中的污泥混合进行制浆。水洗后的过滤泥浆排出系统外回收；
(4)碱化工序：将原料浆过滤后，向原料浆中加入NaOH溶液，调节pH值至4.2；
（5）过滤工序：将碱化的原料浆过滤，得到滤泥，即为铬镍铁氧体，滤液另行处理。
不锈钢污泥经过上述步骤处理后，成为可用的工业产品，即铁氧体半成品，其成分一般为83％的Fe2O3，其余主要成分为13％的Cr2O3和1.5％的NiO。