[发明专利]一种含硝酸酸洗废水处理的总氮达标工艺

说明书

本发明提供了一种含硝酸酸洗废水处理的总氮达标工艺，分质分类收集不锈钢酸洗产生的酸洗废液及清洗废水，硝酸酸洗废液经过离子交换处理，通过再生后可回收80‑90%的硝酸，返回到酸洗槽液中回用，实现不锈钢酸洗废水的无害化、资源化利用，降低了处理成本；离子交换出水与清洗废水混合，通过锌和氨基磺酸的化学还原法去除70‑80%的硝态氮，降低硝酸盐负荷，然后通过生化反硝化法进一步去除硝态氮，该工艺有较好的总氮去除效果，确保总氮出水在15 mg/L以下，符合《电镀污染物排放标准》（GB21900‑2008）中表3规定的质量标准。

技术领域

本发明涉及一种废水处理的达标工艺，具体是一种含硝酸酸洗废水处理的总氮达标工艺。

背景技术

在不锈钢制造过程中，为了去除退火后钢材表面的氧化皮，一般采用多种酸的混合物进行表面清洗，主要有硫酸、硝酸和氢氟酸等，此工艺被称为酸洗或酸浸。其中硝酸加氢氟酸混和酸洗的方法是可靠有效的，酸洗产品品质容易控制，三废相对少，因而成为目前最受青睐的混酸酸洗工艺，国内外一直在广泛采用。

在含有硝酸酸洗的工序中，通过这种酸洗液将铁、铬、镍等变成离子从钢铁表面的氧化皮或钢材中溶出，使酸洗液变成了酸与金属离子、金属化合物的混合物，这种废液中含有大量NO₃^-。具体说，除了含有酸和游离的金属离子外，还含有由铁离子和氟离子、铬离子和氟离子形成的络合离子及其不溶物、金属氧化物及由硝酸生成的氮化物等，成分十分复杂。

在含硝酸酸洗废水的处理中，往往只关注重金属的处理，忽视了酸洗废水中含有大量的硝酸盐，通常不能对硝酸盐进行有效处理，导致出水中总氮含量过高。由于硝态氮浓度较高，单独的处理工艺或者处理成本高，或者处理效果不好，或者处理时间太长。发明专利201410491268.X公开的一种处理不锈钢酸洗废水的方法中，用还原铁粉还原硝态氮，但铁粉仅能把硝酸根离子还原为亚硝酸根离子，对总氮并没有去除效果。

此外，除了酸洗废水之外，硝酸酸洗废液是酸洗槽液经多次酸洗，酸洗液中的金属离子增加到一定的浓度（铁20-40 g/升时），失去酸洗能力成为废液而外排，此废液中的总酸度还是相当高的，一般硝酸含量在8-13%，具有回收利用的价值，并含废液中有大量的铁、镍、铬盐，直接外排给后续处理工艺增加处理成本。

发明内容

本发明所要解决的问题在于针对含有硝酸酸洗工艺的废水和废液，提供一种可资源回收、降低处理成本、工艺流程简单的技术路线，并使处理后出水中总氮的含量达到《电镀污染物排放标准》（GB21900-2008）中表3规定的质量标准。

为实现上述目的，本发明所述的一种含硝酸酸洗废水处理的总氮达标工艺，采用分质分类收集不锈钢酸洗产生的酸洗废液及清洗废水，酸洗废液进行酸回收再利用，出水和清洗废水混合后进一步处理至达标排放。具体包括以下步骤：

1）树脂回收硝酸

树脂采用包含聚苯乙烯架构的强碱型阴离子交换树脂；

1.1）树脂预处理：用树脂将树脂柱填充满，然后用10%氯化钠浸泡3小时，进纯水以1-5BV/H冲洗树脂柱，直至出水电导率低于100 us/cm；

1.2）交换过程：废液通过泵以1-5 BV/H的速度逆流流过树脂床，游离酸被树脂粒吸附，大部分溶解的金属则畅通无阻的流出树脂床，流出液混入清洗废水中进一步处理；当流出液中硝酸浓度大于1%时，停止工作；

1.3）再生过程：用纯水以流速 1-5 BV/H的速度顺流进水洗脱树脂，洗脱再生液进入酸洗槽回用。

2）化学还原法去除硝酸根

Zn+2NO₃^-+2H⁺→Zn²⁺+ 2NO₂^-+H₂O