利用钢铁酸洗废液制备污水处理剂

Posted 2023-01-12 污水处理

篇首语：我自横刀向天笑，去留肝胆两昆仑。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了利用钢铁酸洗废液制备污水处理剂相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

介绍了采用钢铁酸洗废液制备污水处理剂聚合硫酸铁的主要工艺流程、所用原料及设备等。由本工艺生产的污水处理剂与国家相关标准和外购品的对比分析表明，产品的质量达到国家标准要求。用钢铁酸洗废液制备污水处理剂具有投资省，见效快，环保效果好等优点。
0前言
随着对环保的重视.各企业都加强了对污染物的回收处理及综合利用。目前，对钢铁酸洗废液的处理大多采用简单的被动处理方法。如石灰乳中和方法。而冷冻结晶法或蒸发浓缩结晶法，由于受设备投资大、工艺复杂等因素限制.实际使用的较少。新余钢铁有限责任公司(以下简称新钢公司)钢管厂对生产排出的大量酸洗废液全部进行回收处理，在文献的基础上，利用酸洗废液制造污水处理剂——聚合硫酸铁。并组建了废酸处理厂，经过近1年的实践，不但变废为宝，治理了污染，还产生了一定的经济效益.目前年产聚合硫酸铁1000t左右.该产品主要用于新钢公司炼钢厂转炉污水处理系统.从使用情况看.污水处理效果良好。
1制备过程
1.1主要原料
主要原料包括：钢管酸洗废液(FeSO4>250g/L)；工业硫酸(浓度I>98%，相对密度d=1.84)；铁屑；氧化剂；催化剂。
1.2主要设备
主要设备有：加热槽(10m，结构为耐酸混凝土)；反应槽(5m，结构为耐酸混凝土)；空压机；耐酸泵；储槽(5m，，耐酸不锈钢)。
1.3工艺流程及主要反应式
1.3.1工艺流程
制备污水处理剂的工艺流程如下：酸洗废液、铁屑、工业硫酸反应一调整酸度一中间品过滤一通入空气一加催化剂一通入空气一加氧化剂一检验一出成品
1.3.2主要反应式
制备过程的主要反应式如下：

1.4制备步骤
将酸洗废液用泵抽入加热槽.同时加入铁屑和工业硫酸，根据废酸的酸度及亚铁的浓度计算而定；升温至40—50℃后反应若干小时，控制溶液中酸度(pH值小于3)，调整溶液摩尔～Lm(SO42-)：m(Fe2+)=1.30—1.35，过滤；将中间品溶液放入反应槽，通压缩空气.并加入适量的催化剂，以提高Fe，的转化率，将温度控制在70℃左右，反应35h，然后将温度降至40℃左右；加入氧化剂(按1：50比例)，通压缩空气，继续反应6—12h；反应完毕，抽样检验产品。
2试验与讨论
2.1温度的影响试验
温度越高，溶液颜色越深。试验表明，加热能促进Fe3+水解.但如果加热温度过高、时间过长，溶液则会产生沉淀物质，对反应不利。因此温度选定以40—70℃为宜。
2.2酸度的影响试验
试验表明，酸度过大不利于硫酸铁的聚合。控制溶液pH值(小于3)，调整溶液摩尔比m(SO42-)：m(Fe2+)=1.30-1.35。
2.3碱化度的试验
文献表明，在不同碱化度溶液介质中硫酸铁的聚合度是不同的。碱化度小，聚合度也小，若溶液中只有Fe3+离子存在，则会失去絮凝作用；碱化度大，则水解作用增大，聚合度也不断增大，形成多聚体.产生胶状水合物沉淀。因此试验选定的碱化度为l1—14。
3对比分析
将所生产的聚合硫酸铁与国标GB14591—1993的相关质量指标进行对比。分析结果见表1。在新钢公司炼钢厂转炉污水处理系统，采用自产与外购的聚合硫酸铁做对比试验，其结果见表2。

从表1、表2的对比结果可以看出，自产的聚合硫酸铁质量指标完全达到国家标准的要求，其污水处理效果比外购的产品好。
4经济及社会效益
按年产聚合硫酸铁1000t的规模，设备包括自制反应槽等，需投资4—5万元.厂房面积需200mz(可利用闲置厂房)。
(1)若按聚合硫酸铁市场售价650元，t计，年产值为65万元，年利润10—12万元，预计1年内可收回投资。
(2)废酸液经处理后，每年可为公司节约排污费10万元(按环保部门对本单位每月的排污收费标准8000元计算)。
(3)可安置就业人员5—6人。
(4)可改善公司及周边地区的生产、生活环境。
5结语
利用钢铁酸洗废液生产的污水处理剂——聚合硫酸铁.其质量指标符合国家标准要求，经新钢公司转炉污水处理系统1年来的使用实践证明，污水处理效果较好。该工艺具有投资少，见效快，不产生二次污染，可达到“以废治废、变废为宝"的环保目的.并可产生良好的经济效益和社会效益。