一种可高效去除氟和重金属的不锈钢酸洗废水预处理方法技术

本发明专利技术涉及废水处理技术领域，公开了一种可高效去除氟和重金属的不锈钢酸洗废水预处理方法，包括以下步骤：（1）向不锈钢酸洗废水中加入石灰进行中和沉淀，通过控制石灰的投加量将废水的pH控制在3.5~4.0范围内；（2）向步骤（1）处理后的废水中加入H2O2，进行芬顿氧化反应；（3）向步骤（2）处理后的废水中加入液碱进行中和沉淀；（4）向步骤（3）处理后的废水中加入絮凝剂，进行絮凝反应，而后分离出沉淀。采用本发明专利技术的方法对不锈钢酸洗废水进行预处理，能够充分去除废水中的氟和重金属，并氧化亚硝酸根离子和不易降解的有机物，提高后续生化处理过程中脱氮和降解有机物的效率。中脱氮和降解有机物的效率。中脱氮和降解有机物的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种可高效去除氟和重金属的不锈钢酸洗废水预处理方法


[0001]本专利技术涉及废水处理
，尤其涉及一种可高效去除氟和重金属的不锈钢酸洗废 水预处理方法。

技术介绍

[0002]根据不锈钢酸洗废水的水质特性，需先通过预处理去除氟及重金属离子，然后通过生 化处理脱除总氮。目前氟和重金属离子多是采用化学中和方法进行处理，该工艺主要通过加 入石灰乳中和剂调节废水pH值，生成CaF2、金属氢氧化物，而后加入絮凝剂，将废水中大 部分的铬离子、镍离子和铁离子以及氟化物沉淀至污泥中去除(例如专利CN109574390A)。 该方法工艺简单、运行稳定、生产成本低，是现行广泛采用的处理方法，但也存在CaO反应 不完全、去除重金属和氟效率低以及污泥产生量大等问题；并且，不锈钢酸洗废水中存在少 量NO2‑
，在脱除总氮的过程中，这些NO2‑
会对反硝化细菌产生毒害作用，影响脱氮效率。

技术实现思路

[0003][0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种可高效去除氟和重金属的不锈钢酸洗废水 预处理方法。采用本专利技术的方法，能够充分去除不锈钢酸洗废水中的氟和重金属，并氧化亚 硝酸根离子和不易降解的有机物，提高后续生化处理过程中脱氮和降解有机物的效率。
[0005]本专利技术的具体技术方案为：一种可高效去除氟和重金属的不锈钢酸洗废水预处理方法，包括以下步骤：(1)向不锈钢酸洗废水中加入石灰进行中和沉淀；步骤(1)中，通过向废水中投加石灰提高pH值，使部分氟离子和重金属离子转化为CaF2和金属氢氧化物。
[0006](2)向步骤(1)处理后的废水中加入H2O2，进行芬顿氧化反应；步骤(2)中，投加H2O2药剂，将废水中的NO2‑
氧化成NO3‑
，从而减小对后续生化系统中反 硝化细菌的毒性，提高脱氮效率，同时，还能将废水中的大分子有机物氧化成易生化的有机 物小分子，从而提高后续生化系统中难降解有机物的分解效率。
[0007](3)向步骤(2)处理后的废水中加入液碱进行中和沉淀；步骤(3)中，通过向废水中投加液碱进一步提高pH值，使废水中剩余的氟离子和重金属离 子转化为CaF2和金属氢氧化物。
[0008](4)向步骤(3)处理后的废水中加入絮凝剂，进行絮凝反应，而后分离出沉淀；步骤(4)中，通过向废水中投加絮凝剂，使CaF2和金属氢氧化物形成大颗粒絮状物而沉淀， 并降低废水中的悬浮物浓度。
[0009]在现有技术中，当仅采用投加石灰或石灰乳的方式对不锈钢酸洗废水进行中和沉
淀 时，会带来大量的污泥，并且，还会存在CaO反应不完全、去除重金属和氟效率低的问题， 原因在于：在酸性较大时，CaO具有调节pH以及沉淀氟离子和重金属离子的双重作用，但 当酸性减小到一定值后，CaO只有调节pH的作用，无法有效沉淀氟离子和重金属离子。为 解决上述技术问题，本专利技术采用钠钙中和沉淀的方式，先利用石灰提高不锈钢酸洗废水的pH 值，再利用液碱进一步提高废水的pH值，能够减少10～15％的污泥量，并提高重金属和氟的 去除效果。
[0010]此外，在步骤(2)中，采用芬顿氧化的方法进行NO2‑
和难降解有机物的氧化，即， 向氧化反应池内投加的双氧水能够与废水中的Fe
2+
形成Fenton试剂，利用铁盐来激活H2O2， 使之形成具有强氧化性的高活羟基(羟基自由基)，实现废水中NO2‑
和难降解有机物的氧化。 相较于紫外光辅助氧化等氧化方式而言，采用芬顿氧化的方法能够充分利用废水中的原有成 分Fe
2+
，废水处理成本较低，且对反应条件和设备的要求较低，设备维护简单、能耗低。
[0011]作为优选，步骤(1)中，通过控制石灰的投加量将废水的pH控制在3.5～4.0范围内。
[0012]本专利技术人团队经过大量的不锈钢废水处理技术研究和工程实例发现，当pH<4时，CaO 具有调节pH以及沉淀氟离子和重金属离子的双重作用；当pH≥4时，CaO只有调节pH的作 用。因此，在步骤(1)中将废水pH控制在3.5～4.0范围内，具有较好的重金属和氟的去除 效果。
[0013]作为优选，步骤(2)中，通过控制H2O2的投加量将废水的ORP值控制在20～80mV 范围内。
[0014]作为优选，步骤(3)中，通过控制液碱的投加量将废水的pH控制在6.0～6.5范围内； 所述方法还包括以下步骤：(5)向步骤(4)处理后的废水中加入液碱进行沉淀反应，通过控制液碱的投加量将废水的 pH控制在10.0～10.5范围内；(6)向步骤(5)处理后的废水中依次加入助凝剂和絮凝剂，进行絮凝反应，而后分离出沉 淀。
[0015]在现有技术中，在不锈钢酸洗废水预处理的过程中，通常只进行一次中和沉淀，会存 在以下问题：较低的pH能够去除铁、铬、氟，但难以充分去除镍，而较高的pH虽然能够使 镍充分沉淀，但会造成铬、氟反溶。
[0016]针对上述问题，本专利技术采用两次中和沉淀，在步骤(3)中将废水pH调节至6.0～6.5， 能够去除废水中大部分的总铬、氟化物和总铁物质，并在一定程度上降低镍离子、石油类和 COD等污染因子浓度；分离出沉淀后，再在步骤(5)中将废水pH进一步提高到10.0～10.5， 能够去除大部分的总镍，并去除残留的总铬、氟化物和总铁，并防止铬和氟反溶。通过这种 方式，能够较彻底地去除不锈钢酸洗废水中的氟和重金属。
[0017]作为优选，步骤(4)中，所述絮凝剂为PAM。
[0018]作为优选，步骤(5)中，所述絮凝剂为PAM，所述助凝剂为PAC。
[0019]作为优选，步骤(2)中，向步骤(1)处理后的废水中加入改性蒙脱石；所述改性蒙 脱石为植酸接枝改性的蒙脱石，所述植酸接枝在蒙脱石的层间孔道内。
[0020]本专利技术通过向氧化反应池中加入改性蒙脱石，能够提高芬顿氧化反应的效率，具体机 制如下：改性蒙脱石能够利用其层间孔道内接枝的植酸，通过静电引力和络合作用，
水混合均匀。
[0031]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：(1)采用钠钙中和沉淀的方式，并增加芬顿氧化反应的步骤，能够减少10～15％污泥量，并 提高重金属和氟的去除效果，同时还能氧化亚硝酸根离子和不易降解的有机物，提高后续生 化处理过程中脱氮和降解有机物的效率；(2)采用两次中和沉淀，能够防止铬和氟在较高的pH下反溶，较彻底地去除不锈钢酸洗废 水中的氟以及总铬、总铁和总镍等重金属；(3)在芬顿氧化反应时加入改性蒙脱石，能够提高H2O2分解产生高活羟基的效率，促进废 水中NO2‑
和难降解有机物的氧化。
附图说明
[0032]图1是本专利技术对不锈钢酸洗废水进行预处理的一种流程图。
具体实施方式
[0033]下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述。
[0034]总实施例一种可高效去除氟和重金属的不锈钢酸洗废水预处理方法，包括以下步骤：(1)去除不锈钢酸洗废水表面的浮油和浮渣，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可高效去除氟和重金属的不锈钢酸洗废水预处理方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）向不锈钢酸洗废水中加入石灰进行中和沉淀；（2）向步骤（1）处理后的废水中加入H2O2，进行芬顿氧化反应；（3）向步骤（2）处理后的废水中加入液碱进行中和沉淀；（4）向步骤（3）处理后的废水中加入絮凝剂，进行絮凝反应，而后分离出沉淀。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，通过控制石灰的投加量将废水的pH控制在3.5~4.0范围内。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中，通过控制H2O2的投加量将废水的ORP值控制在20~80mV范围内。4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤（3）中，通过控制液碱的投加量将废水的pH控制在6.0~6.5范围内；所述方法还包括以下步骤：（5）向步骤（4）处理后的废水中加入液碱进行沉淀反应，通过控制液碱的投加量将废水的pH控制在10.0~10.5范围内；（6）向步骤（5）处理后的废水中依次加入助凝剂和絮凝剂，进行絮凝反应，而后分离出沉淀。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（4）中，所述絮凝剂为PAM。6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤（5）中，所述絮凝剂为PAM，所述助凝剂为PAC。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伟锋，叶细首，王万成，薛笋静，柴少龙，楼华敏，卢斯煜，李建飞，
申请(专利权)人：中煤科工集团杭州研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：