含铬、锰酸性废水处理技术探讨
含铬、锰酸性废水处理技术探讨 陈永红，李伟明，刘航 （1.长沙环境保护职业技术学院 2.湖南省环境保护科学研究院，湖南长沙） 摘要 [摘要]采用还原中和-混凝沉淀-曝气吹脱工艺处理电解锰含铬废水和尾矿库含锰渗滤液，处理后出水中CODcr、C、Mn、Nn3-N去除率分别为74%、81%、72%、75%，出水中Cr6+含量为0.5mg/L、Mn为2.0mg/L、NH3-N为15mg/L，可达到排放标准。【关键词】废水处理；六价铬；总锰；还原中和-混凝沉淀-曝气汽提中图分类号：X703文献标识码：A文章号：1003-2347(2004)01-0018-03湖南省锰矿储量1.02亿吨，锰矿产量和质量居全国首位。在以碳酸锰矿、硫酸、二氧化锰为主要原料的生产过程中，电解过程中会产生大量含铬、锰重金属的酸性废水。电解锰生产过程中的含铬、锰重金属酸性废水若不经处理直接排入地表水，将通过水、土壤、食品废水等污染破坏生态平衡，危害人体健康，主要来自过滤、净化、电解等车间及生产辅助链。
锅炉房主要有电解车间六价铬废水和尾矿库铬锰渗滤液，本文以天雄锰业有限公司废水为例，探讨其含铬、锰、重金属酸性废水的处理工艺，废水中主要污染物为Cr6+、Mn、SuS、色度NI-[3N等。1.2废水特点本工艺设计采用还原中和-混凝沉淀-曝气吹脱(1)废水排放量大，年产1.2万吨电解锰厂废水量为254m3/d，其中电解废水166.7m3/d，尾矿库渗滤液87.2m3/d。(2)水质复杂，废水pH值较低，一般在4.5左右，且呈酸性；废水中含有Cr6+、Mn等重金属离子，六价铬通常以铬酸盐和重铬酸盐形式存在，总锰包括四价锰和二价锰，以二价锰为主要成分。此外，还含有一定量的有机物、NH-N等，悬浮物较多，色度较高。（3）水质、水量变化大。电解锰生产废水排放属间歇性，水质、水量变化较大。图1废水处理工艺流程示意图-2.4工艺设计说明及工艺参数确定2废水处理工艺设计调节池。为保证废水处理效果的稳定性，电解废水和尾矿库渗滤液先入调节池进行水量调节和水质调节。电解锰生产废水中各类污染物浓度见下表。
废水排放。采用对角出口钢筋混凝土结构调节池，停留时间为8小时，调节池有效容积为100m3。（-1996）一级标准。还原中和沉淀池。还原中和沉淀池为三池合一，采用钢筋混凝土结构，方形池，对厂内原有反应池进行改造。还原中和池容积为13.13m3，池内设有15个曝气头，用于混合搅拌。还原中和池先用pH白控制系统检测pH值，加酸调节pH值至2-3，再加入5%-SS(mg/L)%硫酸亚铁溶液，反应15-20分钟，反应结束后加入石灰乳进行中和，调节pH值至10.5。搅拌反应后进入矩形Cr6(mg/L)0.960.5斜板沉淀池，停留1小时，沉淀池容积为12.85m3。Mn(mg/L)432.0曝气吹脱池，对原圆形钢筋混凝土喷泉进行改造，有效容积为61.3m3。
曝气时间1h，曝气吹脱强度25色度（次）30050～35m3，曝气量5m3（气体）/m3（废水），pH值10.5。pH调节池。采用长方形混凝土池，停留时间t=2.2。设计构思1.5h，容积18.75m3。pH由PH自动控制系统自动检测。根据电解锰厂废水排放具体情况，工艺设计主值及酸投加量调整为6～9。应分为6部分：矿渣吸附池。采用长方形混凝土池，停留时间0.5h，（1）将电解车间产生的六价铬废水与尾矿库产生的锰浸出液分为两室，便于清渣。混合处理。 （2）现有废水最大排放量为254m3/d，设计以污泥处理系统为基准，污泥按原XM40-800-U箱300m3/d计算。 （3）由于六价铬在酸性和碱性废水中均以稳定离子形式存在，不能用单纯的氢氧化物沉淀法去除，因此设计为先将六价铬还原为三价铬，再用碱中和等。由于废水在处理过程中废水呈酸性或碱性，铬被沉淀为氢氧化铬，从而将六价铬从水中去除。六价铬具有很强的腐蚀性，因此主要构筑物及设备均需考虑防腐。
（4）废水中的四价锰在还原过程中在硫酸亚铁和硫酸的作用下还原为二价锰，然后用石灰中和沉淀，使二价锰转化为氢氧化锰沉淀，从而去除废水中的锰离子。本废水处理工程土建及设备安装投资为42.6万元。（5）废水中氨氮的来源主要是生产过程中加入的硫酸铵，部分水泵、厢式压滤机等设备回用，采用还原中和池、氨水处理，浓度为10～100mg/L，pH值控制在10.5，曝气吹脱池由原混凝土池改造而成，正常运行后，吹脱处理后氨氮去除率在70%～75%之间。吹脱结合各项经济技术指标(电费、人工费、药剂费、折旧费)计算，运行费用为0.83元/t。增设喷泉景观，美化环境。(6)利用厂内现有锅炉渣，去除废水中的悬浮物，降低废水色度。2.3工艺流程采用还原中和-混凝沉淀-曝气吹脱工艺，达到去除电解锰产生的废水及尾矿库渗滤液中重金属2价铬、锰的目的。高廷耀顾国伟水污染控制工程[M].高等教育出版社，1999处理后出水(Z)Dcr 100mg/L。Cr6年