[发明专利]氧化铁生产废水的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氧化铁生产废水的处理方法，具体地说是涉及一种由湿法工艺生产氧化铁得到的酸性母液和/或清洗废水的处理方法，属于环境技术中的废水治理领域。

背景技术

氧化铁包括氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁棕和氧化铁黑，是仅次于钛白的第二大无机颜料，因其颜色多、色谱广、无毒且价廉等原因广泛应用于建筑材料、涂料、塑料、橡胶、陶瓷、玻璃、造纸、油墨、油地毡、美术颜料、医药、化妆品、催化剂、高级精磨材料、宠物饲料添加剂等工业中。

80％以上的氧化铁是采用化学合成法制备的。化学合成法包括干法工艺和湿法工艺两种，因干法工艺耗能大，产品质量差等原因，应用范围并不广，氧化铁大多采用湿法工艺生产。湿法工艺包括沉淀法、水热法和包核法等，在生产过程中需要多次分离、洗涤，产生大量的酸性母液和/或清洗废水，废水含有大量的Fe²⁺、无机盐、SS(悬浮物)，pH呈酸性。废水的具体成份因采用不同的湿法工艺而有所不同，对于典型的硫酸、硝酸混酸沉淀法来说，废水中主要含有Fe²⁺、NH₄⁺、SO₄^2-、NO₃^-。目前，对这种废水的处理基本采用中和法或氧化中和法，将废水先用碱性中和剂中和至偏碱性，使废水中的Fe²⁺转化为Fe(OH)₂沉淀，或用氧化剂将废水中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺，再在偏碱性条件下转化为Fe(OH)₃沉淀。因为Fe(OH)₃溶度积远小于Fe(OH)₂，中和氧化法除铁更彻底，因而更为常用。氧化一般采用曝气法，利用空气中的氧将Fe²⁺氧化成Fe³⁺。过滤得到的沉淀物可以回用于氧化铁的生产，但过滤后的滤液含有大量的无机盐，如果直接排放将对环境水体造成影响。尤其是含有NH₄⁺、NO₃^-的废水，会造成水体富营养化，对环境造成污染。采用现代脱氮技术可以将废水中的氮除去并达到排放标准，但处理成本高，处理效果不稳定，且抗水量波动的能力弱，更主要的是废水中的硫酸钠或氯化钠等盐份无法除去而直接排入了环境水体中，不但使环境水质有盐碱化趋向，对水产养殖和农业生产带来不利影响，而且也造成了生产物料的浪费。

综上所述，现有氧化铁生产废水处理技术的不足在于只是将废水中的铁离子除去并回收，而对废水中的其他无机盐份直接排放了，对环境造成不利影响，如果废水中带含有NH₄⁺、NO₃^-，则对环境的危害性更大。我们注意到，废水中的无机盐所对应的酸和碱都是氧化铁生产或废水处理中所需要的原料，将其直接排放会造成生产物料的浪费。

发明内容

针对现有氧化铁生产废水处理技术的不足，本发明要解决现有技术中只是回收了废水的铁离子，而将无机盐份直接排放造成资源浪费，生产成本增加，环境污染的问题。为此本发明提供了一种氧化铁生产废水的处理方法。该方法在回收废水中的铁离子后，还对回收铁后的废水中的无机盐份进行资源化处理，回收得到与废水中的无机盐相对应的酸和碱，酸可以回用于氧化铁的生产，碱可以回用于氧化铁生产废水的中和。脱盐后的废水直接排放对环境几乎没有影响，结合适当的浓缩工艺，还可以做到中水回用，实现零排放。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是，所述废水是指采用湿法工艺生产氧化铁时所得的酸性母液和/或清洗废水，其特殊之处是所述废水经氧化、中和、过滤回收废水中的铁离子后成为脱铁废水，再用电渗析制酸碱的方法处理所述脱铁废水，制取与脱铁废水中所含盐相对应的酸和碱；

所述电渗析制酸碱用装置其两侧分别设有内置阴极的阴极室及内置阳极的阳极室，阴极室与阳极室之间设有由相互间隔的一阳离子交换膜和一阴离子交换膜组成膜对，所述膜对的阳离子交换膜与阴离子交换膜的相对位置是阳离子交换膜位于阴极方向，阴离子交换膜位于阳极方向，所述膜对的阳离子交换膜和阴离子交换膜之间的区域设定为原液室，所述膜对的阳离子交换膜向阴极方向的一区域设定为碱回收室，所述膜对的阴离子交换膜向阳极方向的一区域设定为酸回收室，所述电渗析制酸碱是在所述原液室输入所述脱铁废水，在所述碱回收室输入稀碱溶液，在所述酸回收室输入稀酸溶液，在所述阴极与阳极间通直流电。