一种去除酸性废水Fe3+酸度的方法技术

本发明专利技术属于环境保护及水处理领域，具体的说是一种去除酸性废水Fe3+酸度的方法。本发明专利技术循环利用甲酸盐再生溶液转移石灰/石灰石碱度，中和去除酸性废水Fe3+酸度。本发明专利技术发明专利技术降低利用石灰/石灰石碱度中和去除酸性废水Fe3+酸度的难度，获取纯度较高、可回收利用的Fe3+水解沉淀，降低含钙沉淀废弃物的产生量和处置难度，降低酸性废水中其它污染物的处理难度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于环境保护及水处理领域，具体的说是。本专利技术循环利用甲酸盐再生溶液转移石灰/石灰石碱度，中和去除酸性废水Fe3+酸度。本专利技术专利技术降低利用石灰/石灰石碱度中和去除酸性废水Fe3+酸度的难度，获取纯度较高、可回收利用的Fe3+水解沉淀，降低含钙沉淀废弃物的产生量和处置难度，降低酸性废水中其它污染物的处理难度。【专利说明】
本专利技术属于环境保护及水处理领域，具体的说是一种去除酸性废水Fe3+酸度的方 法。
技术介绍
金属硫化物在矿石开采和加工过程中接触空气和水分，发生化学和生物氧化作 用，产生含有Fe' Fe2+、Cu2+、Pb2+等金属类金属离子的酸性废水，很容易致使受纳水土环境 酸化和有害元素超标。避免受纳水土环境不被污染，一方面需要对废弃矿山采取植被、石灰 石层、有机质层、水层覆盖等手段，源头减少酸性废水的产生，另一方面，需要对矿石开采和 加工过程中产生的酸性废水进行处理，确保到达排放标准。 处理矿山类酸性废水的方法多样，主要包括硫化物沉淀法，氧化沉淀法，酸碱中和 沉淀法。硫化沉淀法选择性强，但成本高，多用于回收铜等有价值元素。氧化沉淀法一般用 于去除Fe 2+，pH〈5时Fe2+与氧气反应缓慢，使用过氧化氢等可以加快其氧化速率。 酸碱中和沉淀法是处理酸性废水最常见的方法。碱度来源多样，氢氧化钠等易溶 物质的中和效率高，但使用成本高；使用石灰/石灰石等溶解度较低的物质，成本相对较 低，但是，常常受Fe 3+水解沉淀、Fe2+氧化沉淀和硫酸钙沉淀的影响，导致碱度利用率较低， 其中，Fe 3+常常是矿山类酸性废水中酸度的主要存在形式之一，Fe3+水解沉淀的不利影响尤 为突出。采用石灰石过滤工艺处理时，废水Fe 3+浓度>lmg/L就会导致长期运行效果很差。 采取石灰/石灰石泥浆搅拌工艺时，因为Fe3+水解沉淀导致碱度利用效率偏低，会产生大量 铁钙类物质为主、多种有害元素混在其中的沉淀废弃物，非常不便于回收利用或安全处置。 不过，基于成本考虑，石灰/石灰石碱度中和法仍是处理矿山类酸性废水的首选， 如何降低甚至避免Fe 3+水解沉淀对石灰/石灰石碱度释放的影响，降低沉淀废弃物的资源 化利用或处置难度，是提高石灰/石灰石碱度中和法竞争力的关键。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种去除酸性废水Fe3+酸度的处理方法。 为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为： -种去除酸性废水Fe3+酸度的方法，循环利用甲酸盐再生溶液转移石灰/石灰石 碱度，中和去除酸性废水Fe 3+酸度。所述去除酸性废水Fe3+酸度采用序批式或连续流模式。 所述酸性废水中Fe3+浓度为2-200mmol/L。 所述采用序批式循环利用甲酸盐再生溶液去除酸性废水Fe3+酸度时， (1)甲酸盐中和沉淀除铁：向待处理的酸性废水中加入甲酸盐，控制反应的pH终 点处于3. 0-4. 5之间，产生Fe3+水解沉淀及甲酸酸性废水； (2)甲酸盐溶液再生：将上述所获得的甲酸酸性废水与石灰/石灰石作用，并控制 反应的pH终点处于4. 0-9. 0之间，获得甲酸盐再生溶液； (3)循环利用甲酸盐中和沉淀除铁：利用步骤（2)获得甲酸盐再生溶液代替步骤 (1) 所需的甲酸盐，重复步骤（I)、步骤（2)，循环利用甲酸盐再生溶液转移石灰/石灰石碱 度，中和沉淀去除待处理的酸性废水的Fe 3+酸度，直至循环多次后甲酸盐再生溶液的甲酸 根总浓度稀释10-50倍或降低至0. 5-5mmol/L之间，然后接受其它后续处理。 所述连续流模式循环利用甲酸盐去除酸性废水Fe3+酸度时： (1)甲酸盐再生溶液连续回流中和沉淀除铁：将步骤（2)获得的甲酸盐再生溶液 以其90% -99%的体积比连续回流至待处理酸性废水中，并补加甲酸盐浓溶液以补偿步骤 (2) 溢流导致的甲酸盐损失，反应的pH终点控制在3. 0-4. 5之间，持续产生Fe3+水解沉淀 及甲酸酸性废水上清液； (2)连续流形式再生甲酸盐溶液：以连续流形式将上述获得的甲酸酸性废水上清 液与加入的石灰/石灰石发生反应，控制反应的PH终点处于4. 0-9. 0,持续获得甲酸盐再生 溶液；其中，所得的甲酸盐再生溶液以其90-99%体积比回流至步骤（1)，剩余部分溢流形 式收集，接受其他后续处理。 所述步骤⑴中甲酸盐浓溶液的甲酸根补加绝对量与步骤⑵溢流出去的甲酸盐 溶液中甲酸根的绝对量相当，酸性废水和甲酸盐浓溶液的流入速率之和与步骤（2)中甲酸 盐溶液的溢流速率相当。 所述步骤（1)加入的甲酸盐为甲酸钠、甲酸钾、甲酸钙、甲酸镁中的一种或几种的 组合。 所述步骤（1)中持续补加的甲酸盐为甲酸钠、甲酸钾、甲酸钙、甲酸镁中的一种或 几种的组合。 原理，利用甲酸盐中和去除废水Fe3+酸度，实质是弱酸盐与强酸反应，去除Fe 3+酸 度的同时得到弱酸甲酸，而弱酸甲酸可以较快地溶解石灰石/石灰，再次获得弱酸盐-甲酸 盐，这样，可以循环利用甲酸盐再生溶液高效转移石灰石/石灰碱度，中和去除废水Fe 3+酸 度。 本专利技术所具有的优点： 本专利技术规避Fe3+水解沉淀对石灰/石灰石碱度释放的不利影响，同时提高Fe 3+水 解沉淀的纯度，降低其回收利用难度，降低含钙类沉淀废弃物产生量和回收利用或安全处 置难度，降低废水中其它金属类金属离子的处理难度，废水Fe 3+去除后甲酸盐残余浓度低， 其COD含量低，易于生化去除。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术实施例提供的去除酸性废水Fe3+酸度的工艺流程图。 图2为本专利技术实施例提供的序批式去除酸性废水Fe3+酸度的装置。 图3为本专利技术实施例提供的连续流模式去除酸性废水Fe3+酸度的装置。 【具体实施方式】 实施例1 处理装置如图2所示，酸性废水池1、甲酸盐浓液池2中的溶液分别通过带有阀门 的管道可以进入Fe 3+水解沉淀池3,石灰泥浆池4中的溶液通过带有阀门的管路可以进入 甲酸盐溶液再生池5, Fe3+水解沉淀池3和甲酸盐溶液再生池5之间通过带有阀门的管道根 据需要正向或反向输入溶液。 甲酸盐浓液池2中甲酸钠的浓度：6mol/L。 酸性废水池1内模拟酸性废水的组成：Fe3+酸度为120mmol/L(相当于Fe 3+浓度 40mmol/L) ,H+酸度为20mmol/L，硫酸根浓度为86mmol/L, |丐离子浓度为6mmol/L，Cu2+浓度 为 10mmol/L〇 序批式循环利用甲酸盐再生溶液转移石灰碱度，中和去除酸性废水Fe3+酸度过 程：向沉淀池3泵入酸性废水池1中40L的酸性废水，及甲酸盐浓液池2中I. 5L的甲酸钠溶 液，在沉淀池3中产生Fe3+水解沉淀及上清液（甲酸酸性废水），混合终点pH处于3. 2-3. 5 之间，60分钟后，向甲酸盐溶液再生池5泵入沉淀池3中获得的36L上清液（甲酸酸性废 水），同时向甲酸盐溶液再生池5中泵入石灰泥浆池4的中1.9L石灰质量比为10%的石灰 泥浆，pH的终点pH控制在4. 7-5. 0之间。60分钟后，将35L的澄清甲酸盐再生溶液回流至 沉淀池3,再次添加含Fe3+酸性废水37L，再次产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种去除酸性废水Fe3+酸度的方法，其特征在于：循环利用甲酸盐再生溶液转移石灰/石灰石碱度，中和去除酸性废水Fe3+酸度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄斌，史奕，陈欣，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳应用生态研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21