[发明专利]酸性含铁废水回收处理系统及该系统进行原位改造的方法

说明书

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，特别涉及一种废水处理工艺的原位改造方法，是应用钢铁酸性废水处理，高效回收黑色含铁污泥。

背景技术

目前，钢铁加工企业酸洗过程中产生大量的漂洗废水，废水的主要成分为含酸PH值≦2的FeCl₂或FeSO₄的水溶液，当废水和自然界中的空气接触时被空气氧化形成三价的铁盐沉淀，造成出水浑浊。一般在我国钢厂酸性废水处理的方法通常是先将Fe²⁺氧化生成Fe³⁺后，利用中和反应形成Fe（OH）₃的沉淀，与其余的重金属离子进行共存后再进水固液分离。但是此法存在Fe（OH）₃的亲水性强不容易脱水，同时沉降速度缓慢使得固液分离困难，沉淀物容积大、无法直接进行资源化利用等问题。因此必须寻找一种能彻底解决上述问题的新思路，对目前钢铁酸性废水处理工艺进行原位改造，改造后的效果为：反应产物为沉降速度快、压密性好及富含Fe₃O₄颗粒物质的黑色污泥，可以被回收后直接进行资源化利用。

关于回收有价黑色含铁污泥的技术在多个不同领域中已有相关成熟技术被公开。

如名称为：一种利用铜铁矿制酸烧渣制备四氧化三铁微波吸收材料的方法，公开号为CN101597472B的中国专利，此方法先将硫酸铁溶液加温至90℃左右加入还原剂进行还原生成硫酸亚铁溶液，在整个反应过程温度必须维持在80℃，加碱快速搅拌并同时进行空气氧化，最终制得Fe₃O₄。此法对于水量大的钢厂加工企业实施加热带来操作的复杂性，针对钢厂酸洗来水水质成分（Fe³⁺、Fe2⁺）含量比例不稳定的情况没有提及更节能的反应控制手段，技术具有很大的局限性。

又如公开号为102653437A的中国专利，名称为：钢铁酸洗废水石灰中和后黄色污泥的处理方法，是在钢铁酸洗企业原有污水处理设施基础上，新增加温氧化中和反应池等进行改造，即利用中和处理后的黄褐色氧化污泥与含铁废水进行加温合成高含铁黑色磁性矿粉原料Fe₃O₄进行回收。该工艺相对来说操作繁琐、控制困难，过程不可靠，需要消耗大量的热能，同时还必须采用曝气的手段来实现快速降温而显得不具有节能优势，如果遇到来水水质不稳定，处理水量大的情况，处理的效果将不会达到预期的指标。

另外,王邵文等人主编的《钢铁工业废水资源回用技术与应用》P359（7.54铁氧化法处理重金属废水的实践与发展）中提及日本电气公司（NEC）和日本京都大学的化学研究所对铁氧体技术的形成与处理重金属等方面做了系统研究，文中指出该法的主要缺点是铁氧体沉淀颗粒成长及反应过程需要通入空气氧化，反应温度要求60～80℃，这对大量废水处理、升温将是很大的困难，且消耗能源过大，对大中型企业上马困难。基于以上问题，本文提及采用新型电偶—铁氧体法，此法是一种新型的常温、不通气的情况下形成稳定的铁氧体。该技术如果针对钢厂以Fe²⁺为主的酸性废水（正常情况来水水质）缺乏很好的适用性，对于钢厂以Fe²⁺、Fe³⁺分配共存的酸性废水（非正常情况来水水质）因无法实时掌握水质情况，准确稳定控制最佳反应过程困难，使得反应最终产物因反应不完全导致的含量不高而显黑棕色，而不是纯度高的黑色。因此该技术针对水质变化大、水量不稳定的钢厂废水特点，控制及思路上存在缺陷。

以上技术所存在的问题，迫使我们必须寻找一种适合处理量大、水质成分不稳定等特点的钢厂酸洗水中和处理，并能满足在常温反应条件下、快速、节能、稳定回收黑色污泥要求，确保其质量含量大于55%的原位改造新技术具有重要意义。

发明内容

发明目的：本发明针对公知技术中存在的以下问题：钢厂酸性含铁废水中和回收四氧化三铁黑色颗粒工艺相对繁琐、控制困难，过程不可靠，耗能高等，提供一种酸性含铁废水回收处理系统。

本发明的另一个目的在于提供一种利用所述的酸性含铁废水回收处理系统进行废水处理的原位改造方法。