[发明专利]冶金污水处理及资源回收利用的方法

说明书

技术领域

本发明涉及环保技术领域。特别是一种对含高铬钒和氨氮的冶金污水处理及资源回收利用的方法。

背景技术

冶金行业种类繁多，生产工艺千差万别，生产过程排污量大，是一种高污染高能耗的产业,环保问题日益突出，国家环保政策力度也不断加强，使得冶金行业必须选择合适的污水处理工艺和回收再利用技术,很多湿法冶金产生的污水特点是铬钒等金属离子以及氨氮含量比较高。目前处理氨氮废水的实用工艺主要有：生物脱氮、氨吹脱氮、蒸汽汽提脱氮、离子交换脱氮、折点加氯脱氮等污水处理工艺。生物脱氮不适合高浓度的氨氮和重金属废水的处理；蒸汽汽提脱氮适合氨氮含量在20000mg/L以上的废水；折点加氯脱氮比较适合低浓度氨氮污水的深度处理，但运行费用和安全要求高。氨吹脱氮具有适用广，操作简单，经济高效的优点，但只适用于高含量氨氮的污水的预处理；离子交换脱氮法运行简单，费用较低，适用于氨氮含量在100mg/L以下的污水。当前，大多数污水处理工艺都是根据设计者的经验或前期主流简单工艺，缺乏对废水、废渣回收再利用的考虑，导致污水处理效果达不到行业排放标准，珍贵资源大量浪费。

发明内容

为了克服上述现有单一技术的不足，本发明的目的是提供一种简单可靠、运行成本低、环保效益和经济效益好的冶金污水处理及资源回收利用的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的。

本发明冶金污水处理及资源回收利用的方法包括以下步骤：

1.将污水加热至30℃-80℃；

2.按污水量的2％-8％加入还原剂,反应时间为10-30分钟；

3.加入碱性溶液,调节污水pH值至11-12；

4.用吹脱法去除氨氮,温度30-50℃，气液比1500-2500，吹脱时间4-8小时；

5.过滤沉淀,收集沉淀物,加入CO₂调节污水pH值至7-9；

6.按污水量的3％-10％加入沸石,反应时间为30-120分钟。

更进一歩的是:所述还原剂是亚硫酸钠或者亚硫酸氢钠或者硫酸亚铁或者亚硫酸铵。所述碱性溶液是石灰或者氢氧化钠溶液。

本发明的有益效果是：本发明采用的还原剂为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁或亚硫酸铵，性质稳定，无毒无害，比用二氧化硫更加安全有效；采用石灰(CaO)或氢氧化钠(NaOH)碱液溶液调节至碱性，其运行成本低、经济高效，保证过滤的滤饼中铬含量在35％以上；采用吹脱法去除氨氮，去除率可达90％以上；采用沸石作为吸附剂，工艺简单，反应过程稳定、易控，可再生，添加沸石可达到同时去除其中低浓度金属离子和氨氮的作用，排放水可达到国家规定的产业排放标准。同时，本发明实现了污水中废弃金属的回收再利用，彻底消除废水中重金属以及氨氮等对环境的影响，实现废水零排放，具有生态效益和经济效益双提升的特点。

具体实施方式

通过以下实施例对本发明作进一步说明。

通常情况下,冶金污水的pH值为2-4，首先将污水温度加热到30-80℃，视具体气温而定。然后按污水量的2％-8％加入还原剂,还原剂是亚硫酸钠或者亚硫酸氢钠或者硫酸亚铁或者亚硫酸铵，将污水中的Cr⁶⁺和V⁵⁺还原成低价。再加入石灰(CaO)或氢氧化钠(NaOH)碱液溶液，调节pH值至11-12。采用吹脱法去除污水中的氨氮，即基于气液传质原理大量曝入空气，温度30-50℃，气液比1500-2500，吹脱时间4-8小时，脱除后吸收的氨气可作为化肥的原料。然后将污水过滤,污水中的铬，铁，钒，钛，铜、锌，镍，钴，铅，铍成为水合物沉淀下来，过滤后的滤饼因含有较高含量的Cr₂O₃，Fe₂O₃，CuO，V₂O₅等，可作为颜料或提取金属的原料。通入CO₂，降低污水pH值至7-9，除去其中的钙。采用沸石作为吸附剂去除低浓度的氨氮和金属离子，沸石投加量为3-10％，反应时间为30-120分钟，排放水可达到国家规定的产业排放标准。

实施例1。

处理冶金污水800ml，加热至40℃，还原剂为浓度10％的亚硫酸钠溶液，NaOH的投入量为2％。吹脱法除污水中的氨氮，调节pH值至12，温度40℃，气液比1800，吹脱时间5小时。通入CO₂，降低污水的PH值至8，沸石投加量为5％，接触时间为50分钟。

污水处理前的指标