專利名稱：：一種含鉻廢水的預(yù)處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及重金屬廢水處理的
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種含鉻廢水的預(yù)處理工藝。
背景技術(shù)：
：在鋼鐵、半導(dǎo)體、線路板、電鍍、有色冶金等工業(yè)中，常使用重鉻酸鹽作為電鍍液，故不可避免的會排放多路重金屬廢水，其中尤以含鉻廢水的危害為甚，其典型組成為Cr6+，200900mg/L；Τ.Cr,3001200mg/L；Ni2+,200400mg/L；Τ.Fe,300600mg/L；Cu2+，50200mg/L；Zn2+，50200mg/L；Pb2+，20100mg/L；F、4005000mg/L；SO廣，100010000mg/L；PH值，1.52.5；SS,10005000mg/L等等。六價(jià)鉻進(jìn)入人體后，將積存于肝、腎、肺、內(nèi)分泌腺中，對人體重要器官造成損害，因此，含鉻廢水必須處理達(dá)標(biāo)后方可排放。目前，含鉻廢水的治理工藝主要有化學(xué)還原法、鐵氧體法、二氧化硫法、鋇鹽沉淀法、離子交換法、電解法、蒸發(fā)濃縮法、生化法、膜分離法。出于技術(shù)成熟、運(yùn)行維護(hù)方便等因素考慮，國內(nèi)外鋼鐵工業(yè)含鉻廢水的主要處理方法為化學(xué)還原(還原劑多采用NaHS03、Na2S03、FeS04)-沉淀(中和劑為Ca(OH)2)法進(jìn)行處理，為確保出水達(dá)標(biāo)，往往需要投加過量的藥劑，這樣以來，廢水處理成本高、含鉻污泥產(chǎn)量大、成分復(fù)雜，尤其是重金屬元素含量既難以達(dá)到綜合利用的要求，而其浸出毒性又超過了國家標(biāo)準(zhǔn)，故被國家認(rèn)定為危險(xiǎn)廢物，需要委托有資質(zhì)的單位進(jìn)行安全處置。如酸洗廢水量為100m3/h的一家不銹鋼廠，撇開藥劑、能耗、人力等昂貴成本，單單含鉻污泥的產(chǎn)量即超過1.5萬t/a，這些污泥無法廠內(nèi)利用，每年外委處理的費(fèi)用高達(dá)數(shù)百萬元。近年來，國內(nèi)外開展了鐵碳微電解工藝處理含鉻廢水的研究，如中國專利CN1382649A,CN1240768A,CN1040016A,CN1792843A,CN1597556A。它是基于電化學(xué)反應(yīng)的氧化還原、電池反應(yīng)產(chǎn)物的絮凝、鐵屑對絮體的電附集、新生絮體的吸附以及床層過濾等多方面的綜合作用，使電鍍廢水得到凈化的新方法，又稱內(nèi)電解法、鐵屑過濾法等。由于鐵碳微電解工藝所使用的鐵屑多為含鐵廢料，來源廣價(jià)格低，具有以廢治廢、節(jié)約資源的意義，且兼具吸附法、中和沉淀法、電解法等方法的優(yōu)點(diǎn)，能同時(shí)去除多種重金屬離子，從某種程度改變了傳統(tǒng)廢水處理系統(tǒng)投資大、運(yùn)行費(fèi)用高等缺點(diǎn)，因此，該技術(shù)在重金屬廢水治理、特別是含鉻廢水處理中的應(yīng)用受到了廣泛的關(guān)注，是一種有良好發(fā)展前景的新技術(shù)。但許多微電解設(shè)備經(jīng)一段時(shí)間的運(yùn)行后，常出現(xiàn)鐵屑結(jié)塊、濾料溝流等現(xiàn)象，大大降低了處理效果，且微電解床層較高時(shí)，底部鐵屑壓實(shí)過密，當(dāng)廢水濃度較高時(shí)，處理效果不穩(wěn)定，同時(shí)需要頻繁反沖和再生。這是因?yàn)?，微電解設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行一段時(shí)間后鐵的表面形態(tài)發(fā)生了變化，被微電解產(chǎn)生的絮凝體、沉積物包裹覆蓋，降低了電沉積、凝聚和氧化還原反應(yīng)的速率，從而影響到廢水處理的效果和能力；而流化床雖然解決了結(jié)塊問題，但為確保流態(tài)化，廢水需要不斷循環(huán)，因而動力消耗大，并出現(xiàn)鐵碳流失。另一方面，在鋼鐵、半導(dǎo)體、線路板、電鍍、有色冶金等工業(yè)中，每日不僅產(chǎn)生大量的酸再生鐵粉、濁循環(huán)水污泥、拋丸鐵粉、氧化鐵鱗等含鐵泥屑，還產(chǎn)生大量廢酸液和酸洗廢水，如能充分利用其中含鐵泥屑、廢酸液等廢物，開發(fā)一種新型的鐵屑濾池預(yù)處理工藝，對含鉻廢水先進(jìn)行微電解化學(xué)預(yù)處理，再導(dǎo)入深度處理單元，不僅可以廢治廢，大大節(jié)約后續(xù)深度處理單元的藥劑成本和處理負(fù)荷，還可使得后續(xù)污泥更容易資源化利用。
發(fā)明內(nèi)容針對傳統(tǒng)含鉻廢水化學(xué)處理工藝中，還原劑和沉淀劑過量投加、處理成本高、污泥產(chǎn)量大且成分復(fù)雜難以利用，而作為危險(xiǎn)廢物高價(jià)外委處理的實(shí)際，本發(fā)明的目的在于提出一種含鉻廢水的預(yù)處理工藝，采用鐵屑濾池對含鉻廢水進(jìn)行微電解預(yù)處理，既實(shí)現(xiàn)了廢鐵屑和廢酸液的資源化利用，又大幅降低了藥劑成本、減少了后續(xù)污泥的發(fā)生量，且產(chǎn)生的污泥更容易資源化利用。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種含鉻廢水的預(yù)處理工藝，其包括如下步驟1)鐵屑濾池構(gòu)建，將含鐵泥屑經(jīng)堿洗除油、酸洗除銹活化處理后，與含碳粒料、多孔填料混合，形成鐵屑濾池；2)含鉻廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池曝氣后，引入鐵屑濾池發(fā)生微電解反應(yīng)，用酸液調(diào)節(jié)池內(nèi)的PH值和氧化還原電位ORP值，使得大部分六價(jià)鉻在其中被還原為三價(jià)鉻；3)濾池出水引至反應(yīng)池，添加中和劑，發(fā)生重金屬絡(luò)合沉淀作用，出水引入沉淀池；4)在沉淀池中將大部分重金屬污染物絡(luò)合去除后，上清液進(jìn)行深度處理，達(dá)標(biāo)后排放。進(jìn)一步，鐵屑濾池的構(gòu)建，選用來自鋼鐵、半導(dǎo)體、線路板、電鍍、有色冶金等工業(yè)的含鐵泥屑，經(jīng)堿洗除油、酸洗除銹等活化處理工序后，與焦炭、多孔填料等按一定比例混合，構(gòu)建鐵屑濾池。所述的含鐵泥屑，為來自鋼鐵、半導(dǎo)體、線路板、電鍍、有色冶金等工業(yè)各工序產(chǎn)生的酸再生鐵粉、濁循環(huán)水污泥、拋丸鐵粉、氧化鐵鱗等全鐵含量高于40wt%的含鐵塵泥。所述的活化處理工序，包括堿液浸泡(濃度質(zhì)量百分比為520%)1030min除油，沖洗至PH值呈中性后，再用酸液(濃度質(zhì)量百分比為15%)浸泡1030min除銹；為縮短活化時(shí)間，可對鐵屑小火加熱并保溫在6080°C;濾料長時(shí)間運(yùn)行效能降低后，可取出后重復(fù)其活化處理工序。所述的鐵屑濾池，采取一用一備，或一用多備；各濾池采取底部進(jìn)水，頂部出水的動態(tài)上流過濾方式；鐵粉盛放在層層架空堆疊的淺盤構(gòu)筑物中，淺盤共有220層，盤底濾料鋪設(shè)厚度為10100mm，淺盤可動態(tài)加入或移出。所述的鐵屑濾池，濾池內(nèi)鐵屑和含碳粒料的粒度分別為0.0515mm和110mm，鐵屑與含碳粒料的重量比為鐵屑含碳粒料=10.0010.2；多孔填料為惰性陶瓷介質(zhì)，占濾料體積比為3070%；含碳粒料為焦炭、活性炭、煤渣、煙道灰、無煙煤等的一種及其組合。鐵屑濾池是一種綜合利用氧化還原作用、電化學(xué)附集、混凝沉淀、吸附和電場效應(yīng)，使含鉻廢水得到凈化的預(yù)處理裝置。鐵屑中加入含碳粒料后，在酸性條件下，鐵屑與碳粒接觸進(jìn)一步形成較大鐵_碳原電池，使鐵屑在受到微原電池(純鐵為陽極、Fe3C為陰極)腐蝕的基礎(chǔ)上，又受到大原電池的腐蝕，從而加快了電化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，同時(shí)濾池內(nèi)的多孔惰性填料又可維持濾池一定的空隙率，防止鐵屑結(jié)塊板結(jié)，保持較好的水力條件，延長再生周期。在微電解反應(yīng)過程中陽極產(chǎn)物Fe2+化學(xué)活性很高，可迅速將廢水中的Cr6+還原成Cr3+，同時(shí)還可以與廢水中的溶解氧反應(yīng)生成Fe(OH)3，但在酸性條件下，F(xiàn)e(OH)3將很快溶解。鐵屑濾池內(nèi)的主要化學(xué)反應(yīng)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>個(gè)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>2、含鉻廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池曝氣后，引入鐵屑濾池發(fā)生微電解反應(yīng)1)所述的調(diào)節(jié)池，底部設(shè)有微曝氣裝置，確保曝氣均勻，曝氣強(qiáng)度為0.10.5m3(空氣)/m3(廢水)·h，調(diào)節(jié)池出水中溶解氧含量為3.06.Omg/L。2)所述的鐵屑濾池，鐵屑與待處理廢水量之比為15011000，廢水的停留時(shí)間為15min50min，經(jīng)鐵屑濾池處理后，濾池內(nèi)PH值為3.05.0，ORP值為300360mvo3)所述的鐵屑濾池，通過添加酸液調(diào)節(jié)池內(nèi)PH值和ORP值。在調(diào)節(jié)池內(nèi)，通過曝氣，增加了含鉻廢水中的溶解氧，可加速后續(xù)濾池內(nèi)鐵屑的溶解、強(qiáng)化微電池作用，又能促進(jìn)鐵屑表面物質(zhì)的排除，提高單質(zhì)鐵轉(zhuǎn)化為亞鐵的效率，從而可迅速將廢水中的Cr6+還原成Cr3+。通過控制濾池廢水的PH值和氧化還原電位ORP值，可將5080%以上的Cr6+還原成Cr3+。3、鐵屑濾池出水引至反應(yīng)池，添加中和劑和絮凝劑發(fā)生重金屬絡(luò)合沉淀作用1)所述的中和劑，為NaOH或Κ0Η，濃度為1.010.Owt%；此過程中也可添加絮凝劑，絮凝劑為鋁鹽，優(yōu)選聚合氯化鋁PAC，濃度為0.0012.Owt%。2)所述的反應(yīng)池，池內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，廢水在反應(yīng)池的停留時(shí)間為2040min，出水PH值為9.010.5。在反應(yīng)池內(nèi)，隨著廢水堿性增強(qiáng)，F(xiàn)e2+轉(zhuǎn)化成Fe3+，在堿性中和劑和絮凝劑的作用下，在PH值為9.010.5時(shí)，將形成各種重金屬氫氧化物的絡(luò)合沉淀。主要化學(xué)反應(yīng)Cr3++30F—Cr(OH)3↓Ν2++20Γ—Ni(OH)2↓Fe3++30H-—Fe(OH)3↓Pb2++20r—Pb(OH)2↓Ζη2++20?！猌n(OH)2↓Mn2++20H-—Mn(OH)2↓Cu2++20f—Cu(OH)2↓4、在沉淀池中大部分污染物得到去除，上清液進(jìn)行深度處理，達(dá)標(biāo)后排放1)所述的沉淀池，為斜板式沉淀池，廢水的停留時(shí)間為3090min。2)所述的污染物，主要為重金屬氫氧化物的絡(luò)合沉淀，污泥濃縮干化后回收利用，優(yōu)選的利用方式是作為鉻鐵、鉻鎳、鉻銅合金的冶煉原料。3)所述的上清液深度處理，為化學(xué)還原_沉淀、離子交換、活性炭吸附、電解、反滲透、膜分離、人工濕地等常規(guī)深度處理工藝的一種及其組合，優(yōu)選化學(xué)還原-沉淀深度處理工藝。在沉淀池內(nèi)，F(xiàn)e(OH)3,PAC等都具有相當(dāng)?shù)慕j(luò)合吸附、絮凝共沉能力，可去除廢水中多種污染物和分散雜質(zhì)，5080%以上的六價(jià)鉻將得以去除，根據(jù)所處理含鉻廢水的性質(zhì)、流量以及需要達(dá)到的排放標(biāo)準(zhǔn)，可選擇后續(xù)的深度處理工藝。例如，增加一級化學(xué)還原沉淀工序，使用石灰乳作為沉淀劑；也可以進(jìn)入人工濕地床層，采用生物手段深度處理廢水中殘余的污染物，還可以采取膜分離、反滲透等物化方式，但處理成本較高。本發(fā)明的有益效果含鉻廢水的傳統(tǒng)處理工藝為先用亞硫酸鹽進(jìn)行還原，然后投加過量的石灰乳進(jìn)行沉淀，廢水達(dá)標(biāo)排放，污泥濃縮壓濾后外委處理。其缺點(diǎn)是1.為適應(yīng)含鉻廢水性質(zhì)的變化，確保出水達(dá)標(biāo)，石灰乳的投加量往往是理論需要量的2倍以上，由此抬高了處理成本(藥劑用量大、設(shè)備能耗高、裝置占地大等)，并大大增加了混合污泥發(fā)生量；2.還原劑采用亞硫酸鹽，在將六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻的同時(shí)，還原劑中HS03_、SO32-等離子也與石灰乳作用形成了大量CaSO4沉淀混入污泥中，增加了后續(xù)污泥的產(chǎn)量；3.混合污泥中同時(shí)含有重金屬氫氧化物污泥和鈣鹽污泥，綜合利用難度大，且有二次污染的風(fēng)險(xiǎn)；4.混合污泥需請有資質(zhì)的廠家專門處理或處置，為此將花費(fèi)高昂的外委處理費(fèi)，同時(shí)造成了有價(jià)資源的流失。針對傳統(tǒng)模式的缺點(diǎn)，本發(fā)明利用鐵屑濾池作為含鉻廢水的預(yù)處理單元，可以有效實(shí)現(xiàn)混合污泥的源頭減量和重金屬污泥的富集回收，并能降低含鉻廢水后續(xù)深度處理的藥劑成本和處理負(fù)荷，一舉多得。具體說明如下①前置鐵屑濾池作為預(yù)處理單元，具有減少后續(xù)常規(guī)還原劑用量、促進(jìn)重金屬氫氧化物沉淀過程、提高重金屬污泥鐵品位和減少后續(xù)硫酸鹽污泥發(fā)生量等四種作用在鐵屑濾池內(nèi)，控制廢水ORP取值300360mv、PH取值3.05.0，使得鐵屑中Fe以Fe、Fe2+形態(tài)為主；通過微電解作用，在鐵屑濾池預(yù)處理階段可將5080%的六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻，同時(shí)廢水中大量增加的Fe2+、Fe3+還將作為后續(xù)沉淀過程的絮凝劑，促進(jìn)重金屬氫氧化物污泥的沉淀過程。實(shí)踐表明，前置鐵屑濾池作為預(yù)處理單元，可使重金屬污泥中全鐵的百分比含量增加1530wt%，更易于后續(xù)的綜合利用；而由于采取了鐵屑濾池的初步還原作用，節(jié)約了2050wt%的傳統(tǒng)還原劑亞硫酸鹽的用量，由此后續(xù)沉淀過程中硫酸鹽污泥的含量也可減少1540wt%，從而大大降低了污泥處理和處置費(fèi)用。②傳統(tǒng)的含鉻廢水處理工藝，中和沉淀藥劑一般選用濃度為10wt%的過量石灰乳，氫氧化鈣的加入雖然具有很好的重金屬離子(Cr3+、Ni2+、Zn2+、Fe3+等)沉淀絮凝效果，但會與廢水中的F—、SO42-,PO43-等陰離子作用，分別生成氟化鈣、硫酸鈣、磷酸鈣等鈣鹽沉淀，并與重金屬污泥一起絮凝裹挾、絡(luò)合沉淀下來，這種混合污泥產(chǎn)量大且成分復(fù)雜，尤其是重金屬元素含量既難以達(dá)到綜合利用的要求，而其浸出毒性又超過了國家標(biāo)準(zhǔn)，故被國家認(rèn)定為危險(xiǎn)廢物，需要委托有資質(zhì)的單位進(jìn)行安全處置。在本發(fā)明中，使用“鐵屑濾池+反應(yīng)池+沉淀池”的短流程工藝，使用可溶性強(qiáng)堿(NaOH或KOH)和聚合氯化鋁PAC，既保證了重金屬離子的沉淀效果，又很大程度上杜絕了鈣鹽沉淀混入重金屬污泥中，使得沉淀池污泥更易于利用，經(jīng)濃縮、烘干后即可作為冶煉鉻鐵、鉻鎳、鉻銅等合金的原料。③本發(fā)明充分利用來自鋼鐵、半導(dǎo)體、線路板、電鍍、有色冶金等工業(yè)的廢棄鐵屑所構(gòu)建的微電解鐵屑濾池，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的六價(jià)鉻還原池，具有以廢治廢的特點(diǎn)，鐵屑濾池對廢水的緩沖作用強(qiáng)，可還原一半以上的六價(jià)鉻，同時(shí)增加了廢水中Fe2+的含量，可同時(shí)起到還原劑和絮凝劑的作用，降低了后續(xù)工藝的藥劑成本和六價(jià)鉻處理負(fù)荷。④在本發(fā)明中，鐵屑濾池采用可移動的架空堆疊式多層淺盤結(jié)構(gòu)和“鐵屑+含碳粒料+多孔填料”三合一濾料組成，孔隙率大，使用壽命長，可大為緩解傳統(tǒng)鐵屑濾池易板結(jié)、易溝流的現(xiàn)象；濾料長時(shí)間運(yùn)行效能降低后，可隨時(shí)進(jìn)行更換和再生。⑤本發(fā)明融合了微電解還原、化學(xué)還原、絡(luò)合吸附、中和沉淀等工藝的特點(diǎn)，能同時(shí)去除多種重金屬離子，作為重金屬廢水、尤其是含鉻廢水的預(yù)處理工藝，具有適用范圍廣、工藝簡單、基建投資少、處理效果好、成本低廉及操作方便等優(yōu)點(diǎn)。圖1為本發(fā)明含鉻廢水預(yù)處理工藝的流程示意圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對的實(shí)施過程作具體說明參見圖1，本發(fā)明的一種含鉻廢水的預(yù)處理工藝，其包括如下步驟1)鐵屑濾池構(gòu)建，將含鐵泥屑101經(jīng)堿洗除油、酸洗除銹活化處理102后，與含碳粒料、多孔填料混合，形成鐵屑濾池1；2)含鉻廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池2曝氣后，引入鐵屑濾池1發(fā)生微電解反應(yīng)，用酸液調(diào)節(jié)池內(nèi)的PH值和氧化還原電位ORP值，使得大部分六價(jià)鉻在其中被還原為三價(jià)鉻；3)濾池出水引至反應(yīng)池3，添加中和劑，發(fā)生重金屬絡(luò)合沉淀作用，出水引入沉淀池4；4)在沉淀池4中將大部分重金屬污染物絡(luò)合去除后，上清液進(jìn)行深度處理5，達(dá)標(biāo)后排放。其中，鐵屑濾池1內(nèi)處理后的鐵屑活化后回用6；在沉淀池4中大部分污染物被去除，污泥濃縮干化后待回收利用7；實(shí)施例1選用來自不銹鋼冷軋企業(yè)的拋丸鐵粉(粒度為0.051.5mm)，經(jīng)IOwt%濃度的NaOH堿液浸泡30min除油后，沖洗至PH值呈中性后，用3%的HCl酸液浸泡30min除銹，經(jīng)活化處理后，與焦炭顆粒(粒度為15mm)按照10.1的比例混合，加入50%的多孔陶瓷介質(zhì)，構(gòu)成鐵屑濾池的濾料；鐵屑濾池采取一用二備，各濾池采取底部進(jìn)水，頂部出水的動態(tài)上流過濾方式；鐵粉盛放在層層堆疊的淺盤構(gòu)筑物中，淺盤共有20層，盤底濾料鋪設(shè)厚度為100mm，淺盤可動態(tài)加入或移出；調(diào)節(jié)池的曝氣強(qiáng)度為0.5m3(空氣)/m3(廢水)·h，調(diào)節(jié)池出水中溶解氧含量為8.Omg/L；將IOmVh的不銹鋼冷軋酸洗廢水(主要污染物為Cr3+、Ni2+、Fe2+、F—、S042—等，還含有少量的Fe3+、Pb2+、Zn2\Mn2\Cu2+、Mg2+、Al3+等重金屬離子)經(jīng)調(diào)節(jié)池，引入鐵屑濾池發(fā)生微電解反應(yīng)，鐵屑與待處理廢水量之比為1100，廢水的停留時(shí)間為30min，經(jīng)鐵屑濾池處理后，濾池內(nèi)PH值為3.O3.3，ORP值為300330mv，整個(gè)過程中通過添加酸液調(diào)節(jié)池內(nèi)PH值和ORP值；鐵屑濾池出水引至反應(yīng)池，中和劑NaOH的濃度為5wt%，絮凝劑PAC的濃度為0.5wt%，廢水在反應(yīng)池的停留時(shí)間為20min，出水PH值為10.O10.5；反應(yīng)池出水被弓I入斜板沉淀池，廢水的停留時(shí)間為60min，在沉淀池中大部分污染物被去除，污泥濃縮干化后待回收利用；上清液的PH值用酸液調(diào)節(jié)至2.53.0，進(jìn)入化學(xué)還原_沉淀的深度工藝?yán)^續(xù)處理。經(jīng)如上所述的工藝后，含鉻廢水的預(yù)處理效果如表1所示，由表1可見，經(jīng)鐵屑濾池、反應(yīng)池和沉淀池之后，除T.Fe的去除率略低外，Cr6+、T.Cr、Ni2+、Zn2+、Pb2+等重金屬離子的去除率均超過80%，但F_、S042陰離子的去除率僅在10%左右，這說明重金屬離子已得到了基本去除，同時(shí)重金屬污泥中無機(jī)鹽的含量較低，經(jīng)分析沉淀池產(chǎn)生的重金屬污泥，其干基中Fe、Cr、Ni三種重金屬元素的合計(jì)含量超過40wt%，且雜質(zhì)元素含量低，經(jīng)烘干焙燒后可直接作為鉻鎳鐵合金的冶煉原料。表1含鉻廢水中主要污染物的去除效果指標(biāo)(mg/L)TFe~~Cr6+T.CrNi2+Zn2+Pb2+SO42"F-廢水處理前350800105030085Π50001200~廢水處理后12010512515Γ7O4450Π05~去除率(％)65.786988795878Ζ2ΓΤΤοΓθ實(shí)施例2選用來自半導(dǎo)體工業(yè)的酸再生鐵粉(粒度為0.021.Omm)，經(jīng)15%濃度的NaOH堿液浸泡20min除油后，沖洗至PH值呈中性后，用5%的HCl酸液浸泡15min除銹，經(jīng)活化處理后，與活性炭顆粒(粒度為1IOmm)按照10.05的比例混合，加入40%的多孔陶瓷介質(zhì)，構(gòu)成鐵屑濾池的濾料；鐵屑濾池采取一用一備，各濾池采取底部進(jìn)水，頂部出水的動態(tài)上流過濾方式；鐵粉盛放在層層堆疊的淺盤構(gòu)筑物中，淺盤共有10層，盤底濾料鋪設(shè)厚度為20mm，淺盤可動態(tài)加入或移出；調(diào)節(jié)池的曝氣強(qiáng)度為0.Im3(空氣)/m3(廢水)h，調(diào)節(jié)池出水中溶解氧含量為6.Omg/L；將15m3/h半導(dǎo)體工業(yè)酸洗廢水(主要污染物為Cr3+、Ni2+、Fe2+、Cu2+、Zn2+、F—等，還含有少量的Pb2+、Mn2+、Mg2+、Al3+等重金屬離子)經(jīng)調(diào)節(jié)池，引入鐵屑濾池發(fā)生微電解反應(yīng)，鐵屑與待處理廢水量之比為1500，廢水的停留時(shí)間為50min，經(jīng)鐵屑濾池處理后，濾池內(nèi)PH值為3.23.5，ORP值為330360mv，整個(gè)過程中通過添加酸液調(diào)節(jié)池內(nèi)PH值和ORP值；鐵屑濾池出水引至反應(yīng)池，中和劑NaOH的濃度為10wt%，廢水在反應(yīng)池的停留時(shí)間為30min,出水PH值為9.010.0；反應(yīng)池出水被弓I入斜板沉淀池，廢水的停留時(shí)間為50min，在沉淀池中大部分污染物被去除，污泥濃縮干化后待回收利用；上清液的PH值用酸液調(diào)節(jié)至7.0左右，進(jìn)入人工濕地，深度含鉻廢水中的污染物。經(jīng)如上所述的工藝后，含鉻廢水的預(yù)處理效果如表2所示，由表2可見，經(jīng)鐵屑濾池、反應(yīng)池和沉淀池之后，除T.Fe的去除率略低外，Cr6+、T.Cr、Ni2+、Zn2+、Cu2+、Fe2+等重金屬離子的去除率均超過80%，但？_的去除率僅為20%，這說明重金屬離子已得到了基本去除，同時(shí)重金屬污泥中無機(jī)鹽的含量較低，經(jīng)分析沉淀池產(chǎn)生的重金屬污泥，其干基中Fe、Cr、Ni、Cu、Zn等五種重金屬元素的合計(jì)含量超過50wt%，且雜質(zhì)元素含量低，經(jīng)烘干焙燒后可直接作為鉻銅合金的冶煉原料。表2含鉻廢水中主要污染物的去除效果<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>實(shí)施例3選用來自電鍍工業(yè)的酸再生鐵粉和拋丸鐵粉兩種混合物(粒度為0.02IOmm)，經(jīng)10%濃度的NaOH堿液浸泡30min除油后，沖洗至PH值呈中性后，用3%的HCl酸液浸泡20min除銹，經(jīng)活化處理后，與無煙煤顆粒(粒度為1IOmm)按照10.1的比例混合，加入50%的多孔陶瓷介質(zhì)，構(gòu)成鐵屑濾池的濾料；鐵屑濾池采取一用三備，各濾池采取底部進(jìn)水，頂部出水的動態(tài)上流過濾方式；鐵粉盛放在層層堆疊的淺盤構(gòu)筑物中，淺盤共有8層，盤底濾料鋪設(shè)厚度為50mm，淺盤可動態(tài)加入或移出；調(diào)節(jié)池的曝氣強(qiáng)度為0.4m3(空氣)/m3(廢水)·h，調(diào)節(jié)池出水中溶解氧含量為7.5mg/L；將20m3/h電鍍廢水(主要污染物為Cr3+、Ni2+、Zn2+、r等，還含有少量的Pb2+、Cu2+、Mn2+、Mg2+、Al3+等重金屬離子)經(jīng)調(diào)節(jié)池，引入鐵屑濾池發(fā)生微電解反應(yīng)，鐵屑與待處理廢水量之比為11000，廢水的停留時(shí)間為15min，經(jīng)鐵屑濾池處理后，濾池內(nèi)PH值為3.13.5，ORP值為315360mv，整個(gè)過程中通過添加酸液調(diào)節(jié)池內(nèi)PH值和ORP值；鐵屑濾池出水引至反應(yīng)池，中和劑KOH的濃度為1.Owt%，絮凝劑PAC的濃度為2.0wt%，廢水在反應(yīng)池的停留時(shí)間為40min，出水PH值為10.010.5；反應(yīng)池出水被弓I入斜板沉淀池，廢水的停留時(shí)間為90min，在沉淀池中大部分污染物被去除，污泥濃縮干化后待回收利用；上清液的PH值用酸液調(diào)節(jié)至3.04.0，進(jìn)入兩級化學(xué)還原_沉淀的工藝進(jìn)行深度處理。經(jīng)如上所述的工藝后，含鉻廢水的預(yù)處理效果如表3所示，由表2可見，經(jīng)鐵屑濾池、反應(yīng)池和沉淀池后，除T.Fe的去除率略低外，Cr6+、T.Cr、Ni2+、Zn2+等重金屬離子的去除率均超過80%，但F—和S042_的去除率僅為1020%，這說明重金屬離子已得到了基本去除，同時(shí)重金屬污泥中無機(jī)鹽的含量較低，經(jīng)分析沉淀池產(chǎn)生的重金屬污泥，其干基中Fe、Cr、Ni、Zn等四種重金屬元素的合計(jì)含量超過40wt%，且雜質(zhì)元素含量低，經(jīng)烘干焙燒后可直接作為鉻鐵合金的冶煉原料。表3含鉻廢水中主要污染物的去除效果<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>權(quán)利要求一種含鉻廢水的預(yù)處理工藝，其包括如下步驟1)鐵屑濾池構(gòu)建，將含鐵泥屑經(jīng)堿洗除油、酸洗除銹活化處理后，與含碳粒料、多孔填料混合，形成鐵屑濾池；2)含鉻廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池曝氣后，引入鐵屑濾池發(fā)生微電解反應(yīng)，用酸液調(diào)節(jié)池內(nèi)的PH值和ORP值，使得大部分六價(jià)鉻在其中被還原為三價(jià)鉻；3)濾池出水引至反應(yīng)池，添加中和劑，發(fā)生重金屬絡(luò)合沉淀作用，出水引入沉淀池；4)在沉淀池中將大部分重金屬污染物絡(luò)合去除后，上清液進(jìn)行深度處理，達(dá)標(biāo)后排放。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鉻廢水的預(yù)處理工藝，其特征是，所述的含鐵泥屑為來自鋼鐵、半導(dǎo)體、線路板、電鍍、有色冶金等工業(yè)各工序產(chǎn)生的酸再生鐵粉、濁循環(huán)水污泥、拋丸鐵粉、氧化鐵鱗等含鐵塵泥其中全鐵含量高于40wt%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鉻廢水的預(yù)處理工藝，其特征是，所述的活化處理工序，包括堿液浸泡1030min除油，堿液濃度為520%，以質(zhì)量百分比計(jì)；沖洗至PH值呈中性后，再用酸液浸泡1030min除銹，酸液濃度為15%，以質(zhì)量百分比計(jì)；濾料長時(shí)間運(yùn)行效能降低后，可取出后重復(fù)其活化處理工序。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鉻廢水的預(yù)處理工藝，其特征是，所述的調(diào)節(jié)池，底部設(shè)有微曝氣裝置，曝氣強(qiáng)度為0.10.5m3空氣/m3廢水*h，調(diào)節(jié)池出水中溶解氧含量為3.06.0mg/Lo5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鉻廢水的預(yù)處理工藝，其特征是，所述的鐵屑濾池，采取一用一備，或一用多備；各濾池采取底部進(jìn)水，頂部出水的動態(tài)上流過濾方式；鐵粉盛放在層層架空堆疊的淺盤構(gòu)筑物中，淺盤共有220層，盤底濾料鋪設(shè)厚度為10100mm，淺盤可動態(tài)加入或移出。6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的含鉻廢水的預(yù)處理工藝，其特征是，所述的鐵屑濾池，濾池內(nèi)鐵屑和含碳粒料的粒度分別為0.0515mm和110mm，鐵屑與含碳粒料的重量份數(shù)比為鐵屑含碳粒料=10.0010.2；多孔填料為惰性陶瓷介質(zhì)，占濾料體積比為3070%；含碳粒料為焦炭、活性炭、煤渣、煙道灰、無煙煤等的一種及其組合。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鉻廢水的預(yù)處理工藝，其特征是，所述的鐵屑濾池，鐵屑與待處理廢水量之比為15011000，廢水的停留時(shí)間為15min50min，經(jīng)鐵屑濾池處理后，濾池內(nèi)PH值為3.05.0，氧化還原電位ORP值為300360my。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鉻廢水的預(yù)處理工藝，其特征是，所述的鐵屑濾池，通過添加酸液調(diào)節(jié)池內(nèi)PH值和氧化還原電位ORP值。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鉻廢水的預(yù)處理工藝，其特征是，所述的中和劑為NaOH或Κ0Η，濃度為1.010.Owt%。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鉻廢水的預(yù)處理工藝，其特征是，添加中和劑過程中還可添加絮凝劑，絮凝劑為鋁鹽，濃度為0.0012.Owt%，優(yōu)選聚合氯化鋁PAC。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鉻廢水的預(yù)處理工藝，其特征是，所述的反應(yīng)池，池內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，廢水在反應(yīng)池的停留時(shí)間為2040min，出水PH值為9.010.5。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鉻廢水的預(yù)處理工藝，其特征是，所述的沉淀池，為斜板式沉淀池，廢水的停留時(shí)間為3090min，重金屬等大部分污染物絡(luò)合去除后，經(jīng)污泥濃縮干化后回收利用。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鉻廢水的預(yù)處理工藝，其特征是，所述的上清液深度處理，為化學(xué)還原-沉淀、離子交換、活性炭吸附、電解、反滲透、膜分離、人工濕地等常規(guī)深度處理工藝的一種及其組合，優(yōu)選化學(xué)還原-沉淀深度處理工藝。全文摘要一種含鉻廢水的預(yù)處理工藝，其包括如下步驟1)鐵屑濾池構(gòu)建，將含鐵泥屑經(jīng)堿洗除油、酸洗除銹活化處理后，與含碳粒料、多孔填料混合，形成鐵屑濾池；2)含鉻廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池曝氣后，引入鐵屑濾池發(fā)生微電解反應(yīng)，用酸液調(diào)節(jié)池內(nèi)的pH值和氧化還原電位ORP值，使得大部分六價(jià)鉻在其中被還原為三價(jià)鉻；3)濾池出水引至反應(yīng)池，添加中和劑，發(fā)生重金屬絡(luò)合沉淀作用，出水引入沉淀池；4)在沉淀池中將大部分重金屬污染物絡(luò)合去除后，上清液進(jìn)行深度處理，達(dá)標(biāo)后排放。本發(fā)明既實(shí)現(xiàn)了廢鐵屑和廢酸液的資源化利用，又大幅降低了藥劑成本、減少了后續(xù)污泥的發(fā)生量，且產(chǎn)生的污泥更容易資源化利用。文檔編號C02F1/461GK101811793SQ20091004658公開日2010年8月25日申請日期2009年2月24日優(yōu)先權(quán)日2009年2月24日發(fā)明者張文志,王如意,石磊,陳榮歡申請人:寶山鋼鐵股份有限公司