[发明专利]一种含锌、铬离子的碱性废水处理及回用工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种含重金属离子碱性废水的处理及回用工艺，具体为废水中锌、铬离子及固体颗粒物的去除方法，属于污水治理和中水回用领域。

背景技术

彩钢板广泛应用于建筑家电和交通运输等行业，尤其是在民用建筑、钢结构厂房、机场、库房和冷冻等工业及商业建筑及道路围挡建设中更是一种绝佳的实用材料。基于广泛的用途，彩钢板的市场需求持续扩大，自2000年以来彩钢板生产进入高速增长期。目前我国每年彩钢板的产量超过900万吨/年，预计未来10年，产量还会有所增长。

彩钢板行业的快速发展必然导致大量碱性废水的产生，预计目前整个行业年排放未经处理的彩钢碱性废水在100万吨以上。该废水主要是由彩钢生产工序中用水清洗镀锌钢板产生的。该类废水中含有铬、锌、SS、COD、碱度等污染因子，尤其是重金属离子大量排放将对生产企业周边水体产生长期负面影响，破坏生态平衡，危害当地居民的生产生活。国内对该类废水危害及其处理技术工艺研究不多。处理含锌或含铬的废水的方法有不少报道。

中国发明专利94112437.1中公开了镀锌废水处理剂处理镀锌废水及沉淀物的回收方法，利用含有苛性碱、尿素、六次甲基四胺、磷酸或盐、骨胶等物质的水溶液，往镀锌废水中投加一定剂量，通过调节废水pH值，达到镀锌废水的有效处理和氧化锌的回收。

中国发明专利200810060227.X中公开了一种氯化物镀锌废水中锌盐的回收方法，主要过程为：调节废水的pH值至8～9，投加硫化钠溶液，搅拌产生沉淀后静置，一段时间后将沉淀物分离压滤。

中国发明专利200910230900.4中公开了一种铝型材废水中镍、铬离子的去除方法，包括：在搅拌作用下向铝型材废水中加入镁盐，调节pH值至8.5～9.0，反应后进行固液分离得到可以达标排放的废水。

发明内容

本发明公开了一种含锌、铬离子的碱性废水处理及回用工艺，该工艺所需设备少，操作简单、经济可行，处理后的水中锌、铬离子及SS的含量符合《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T19923-2005)标准要求，可作为彩钢生产工艺中的清洗水使用。

一种含锌、铬离子的碱性废水处理及回用工艺包括以下特征步骤。

(1)将碱性废水引入一个序批式反应一体化池，废水在搅拌状态下加入含量10％的HCl溶液，pH值调至5左右，投加质量分数为1％NaHSO₃溶液，将废水中的Cr⁶⁺还原成Cr³⁺。投加的NaHSO₃摩尔量与废水中Cr⁶⁺摩尔量的比值在3～4之间。NaHSO₃作为还原剂使用，还可因地制宜使用(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O、NaBH₄、Na₂S₂O₅、Na₂SO₃、Na₂S₂O₄、Na₂S₂O₃、维生素C等还原剂代替。

(2)废水在搅拌状态下加入NaOH溶液，pH值调至9左右，废水中出现Cr(OH)₃沉淀和Zn(OH)₂沉淀。废水中Cr³⁺和Zn²⁺被基本去除。

(3)加入质量分数为1％Na₂S碱性溶液，废水中残留的Zn²⁺与S^2-生产ZnS沉淀。投加的Na₂S摩尔量与废水中残留的Zn²⁺摩尔量的比值在1.5～4之间。

(4)加入FeCl₃溶液，Fe³⁺与废水中多余的S^2-反应生成Fe₂S₃沉淀。投加的FeCl₃摩尔量为S²-摩尔量的2/3～1。