铁屑法在酸洗废水处理中的应用研究
通化钢铁集团某钢管厂每年产生冷拔酸洗废液5000m3，尚无较好的处理方法，排放后环境污染严重。对于钢铁企业酸洗废液处理，相关资料曾有原理性的报道，但无典型具体的可行性的工艺条件。针对该厂酸洗废液的具体情况，经过一段时间的实验研究，确定了其处理的具体可行的工艺技术条件、工艺流程。
1 酸洗废液水量、水质
1.1 酸洗废液水量
酸洗废液水量在正常生产情况下为5000m3/a。
1.2 酸洗废水水质
水质及相应的国家标准见表1。
 |
表中数据表明，该厂酸洗废水悬浮物、浊度，特别是pH值严重超标，如不经处理，直接排放，不仅造成了严重的环境污染，而且也浪费了硫酸、硫酸亚铁资源，造成了一定的经济损失。
2 工艺方法选择
硫酸酸洗废水处理方法通常有中和法和回收法。该厂酸洗废水pH值极低，硫酸亚铁含量大，采用中和法中和药剂用量大，需用大量回水，设备投资高，产生大量废渣，二次污染严重。处理过程中硫酸亚铁含量大，对曝气氧化过程不利，因此本酸洗废水不适合用中和法处理。目前回收法主要有真空浓缩冷冻结晶法(减压蒸发冷冻结晶法)、加酸冷冻结晶法(无蒸发冷冻结晶法)、自然结晶-扩散渗析法、聚合硫酸铁法、加铁屑生产硫酸亚铁五种方法，前四种方法大多存在设备投资大、工艺复杂、操作技术要求高的缺点，适用处理废酸量较大的企业。针对该厂酸洗废液水量少及具体水体指标，选择了工艺流程简单、投资较少、回收回用率较高的加铁屑回收硫酸亚铁法。
3 工艺实验
3.1 实验方法
采用玻璃电极法(GB6920-86)[1]测pH值，采用重铬酸钾法测[Fe2+]浓度。
3.2 铁屑加入量、投加方式、铁屑规格及反应时间的确定
加铁屑生产硫酸亚铁法的原理是将铁屑加入废酸中，铁屑与其中的游离酸反应，生成硫酸亚铁。故铁屑的规格、加入量和投加方式，对其反应速度、反应限度以及后续处理工序有较大影响。铁屑规格越小比表面积越大，与游离酸的接触面积越大，对反应越有利。但过于细小的铁屑，尘埃杂质含量大，由于空气的氧化，铁的含量少，而且来源也少，加工消耗大。根据机加铁屑的具体情况及实验观察的结果，本实验采用20目筛下铁屑。
实验中首先测定原酸洗废液的pH值，再经计算得出其中的游离酸量，以确定理论上所需的铁屑量，分别以理论量的1倍、1.5倍、2倍、2.5倍一次投加铁屑。投加铁屑后充分搅拌，每隔相同时间，测定反应液中的Fe2+含量及pH值，直至Fe2+含量不再发生变化，以判定反应终点，确定反应时间。具体实验结果见图1及图2。
由图可见，随着铁屑加入量的增加反应速度加快，比较1倍至2倍铁屑加入量之间的pH和Fe2+浓度，其变化明显，而2倍与2。5倍加入量之间反应速度变化较小。为此，选取最佳铁屑加入量为2倍的理论量。在上述四种加入条件下，经3.5~4h，Fe2+浓度趋于稳定，故确定反应时间为3.5~4h。图1 不同铁屑加入量条件下[Fe2+]反应时间t的关系(n为倍数)反应时间t的关系(n为倍数)在保持铁屑规格为20目，投加量为2倍理论值，充分搅拌条件不变的情况下，分别采取了将铁屑分一次、两次、三次投加的方式，经实验观察，分次投加反应完全，剩余的铁屑过小。但反应时间长，且对絮凝沉淀分离不利。一次投加反应时间较短，并且絮凝效果较好。
使用微信“扫一扫”功能添加“谷腾环保网”
如果需要了解更加详细的内容，请点击下载 
09040804.caj
下载该附件请登录，如果还不是本网会员，请先注册
