CN110316855A - 同时去除冷轧铬锌废水中六价铬、总铬和总锌的处理方法和*** - Google Patents

同时去除冷轧铬锌废水中六价铬、总铬和总锌的处理方法和*** Download PDF

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Abstract

本发明属于水处理技术领域，具体涉及同时去除冷轧铬锌废水中六价铬、总铬和总锌的处理方法，包括如下步骤：所述冷轧铬锌废水进入管道混合器，还原剂打入管道混合器中，在管道混合器中还原吸附剂和冷轧铬锌废水充分混合后依次进入搅拌反应池、斜板沉淀池，斜板沉淀池分为两部分，前部分为搅拌混合区，后部为斜板沉淀区，在搅拌混合区加入聚丙烯酰胺和多糖类助凝剂；再进入斜板沉淀区，最后进入吸附塔，冷轧铬锌废水经过吸附塔后通过排水泵达标排放。经过本发明的冷轧铬锌处理工艺后，冷轧铬锌废水pH为7～9，Cr6+低于0.02mg/L，总铬低于0.03mg/L，总锌低于0.5mg/L。

Description

同时去除冷轧铬锌废水中六价铬、总铬和总锌的处理方法和 ***
技术领域
本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种冷轧铬锌废水中六价铬、总铬和总锌的工艺技术方法和***。
背景技术
冷轧含铬钝化和电镀工序之后需要用纯水对带钢表面进行冲洗，冲洗带钢后的废水由于还有六价铬离子、三价铬离子和锌离子，大多排放至废水站，主要成分是Cr6+、总铬和总锌。
新颁布的《钢铁工业污染物排放标准》(GB13456-2012)规定，冷轧排放水Cr6+低于0.05mg/L，总铬低于0.5mg/L，总锌低于1.0mg/L。
目前铬锌废水主要采用的处理工艺主要为亚硫酸氢钠两级还原和沉淀技术，可是出水水质难以满足新国标的要求。另外采用纳滤和反渗透法处理铬锌废水，成本高，浓水中富集的铬锌更难处理。
化学还原沉淀法是国内外应用最早也是最广泛的一种含铬废水处理方法。该处理技术一般首先用硫酸将废水的pH值调节到2-3的酸性条件下，之后使用化学还原剂，将溶液中的六价铬还原成三价铬，然后用氢氧化钠或石灰乳调节pH值到7-9，使其生成难溶的三价铬沉淀从水体中分离出来，达到除铬的目的。申请号为CN104030478A的发明专利公开了含铬废水处理方法。包括以下步骤：(1)将含铬废水加酸，pH调节至2-3之间；(2)向酸性含铬废水中加入还原剂，将六价铬离子还原成三价铬离子；(3)将b步骤处理后的溶液加碱，pH调节至8-9之间，将三价铬离子转化成氢氧化铬沉淀。
然而到目前为止，还没有同时去除冷轧铬锌废水中六价铬、总铬和总锌的处理方法和工艺，处理后水质指标满足《钢铁工业污染物排放标准》(GB13456-2012)。本发明的目的就是根据冷轧铬锌废水的水质水量情况，开发出经济、高效的污染物处理工艺，以循环利用节能减排为主要任务，减少环境污染，积极应对日益严格的环境保护法规。
发明内容
本发明首次提出了完整的去除冷轧铬锌废水中六价铬、总铬和总锌的技术方法和***。本发明属于钢铁绿色环保生产工艺***。
为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案如下：
同时去除冷轧铬锌废水中六价铬、总铬和总锌的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)所述冷轧铬锌废水进入管道混合器，还原剂通过自动加药箱中的加药泵打入管道混合器中，在管道混合器中还原吸附剂和冷轧铬锌废水充分混合；冷轧铬锌废水和药剂在管道混合器内的停留时间为2～4分钟；
所述还原剂为钠基膨润土负载铁基还原剂溶液；所述还原剂由以下方法制备而成：
1)钠基膨润土筛选和活化：选择钠基膨润土，粒径为1.7～4.2mm；主要成分质量分数百分比：蒙皂石34～46％，二氧化硅为27～59％，三氧化二铝为3～15％，三氧化二铁为0～2％，氧化镁为0～2％，氧化钙为0～1.5％，二氧化钛为0～0.9％；
2)钠基膨润土的清洗：将钠基膨润土颗粒浸泡在质量百分比浓度在1～2.5％的稀磷酸中10～15小时，取出，用纯水洗涤至中性，在105度鼓风干燥箱烘干，冷却待用；
3)将3.8～7.9mol/L的氯化亚铁溶液和0.5～1.7mol/L的醋酸亚铁溶液按体积比1：3～5混合，形成复配溶液；
4)用2～5％的稀盐酸将复配溶液pH值调节至2.2～3.6，将复配溶液机械搅拌15～26分钟，机械搅拌转速为60～90转/分钟；
5)将钠基膨润土按固液比1:6～8放入复配溶液中形成混合溶液，再将混合溶液放入滚镀滚桶中，首先将混合溶液加热至87～98度，滚镀滚筒以锌片为阴极，石墨为阳极，阴阳极之间间距为10～12cm，电流密度为22～36A；整个滚镀工艺时间为35～48分钟，滚镀滚筒中，形成钠基膨润土负载铁基还原剂；最后配制成固含量在24～29％的钠基膨润土负载铁基还原剂溶液；
(2)所述冷轧铬锌废水和药剂经过管道混合器混合后进入搅拌反应池，铬锌废水的停留时间为10～25分钟；
(3)然后所述铬锌废水进入斜板沉淀池，斜板沉淀池分为两部分，前部分为搅拌混合区，后部为斜板沉淀区，在搅拌混合区通双助凝剂加药***加入聚丙烯酰胺1～4mg/L，多糖类助凝剂0.5～2mg/L；再进入斜板沉淀区，斜板沉淀区停留时间为30～45分钟；
(4)经过斜板沉淀池后，冷轧铬锌废水进入吸附塔，吸附塔中装有改性麦饭石重金属吸附滤料；改性麦饭石重金属吸附滤料在吸附塔总体积的85～95％；冷轧铬锌废水在吸附塔中的停留时间为31～42分钟；冷轧铬锌废水经过吸附塔后通过排水泵达标排放。
根据本发明所述同时去除冷轧铬锌废水中六价铬、总铬和总锌的处理方法，步骤(1)中钠基膨润土负载铁基还原剂中，钠基膨润土中的铁含量在7.2～9.9％之间，吸水膨胀度达到22～27倍，湿压强度为0.3×105～0.4×105Pa，热湿抗压强度为1.8×106～2.3×106Pa，比表面积为9.3～12.6m2/g。
根据本发明所述同时去除冷轧铬锌废水中六价铬、总铬和总锌的处理方法，步骤(1)中自动加药箱由加药罐、加药泵和自控***组成，可以根据水量确定药剂投加量；还原剂的投加量为560～1220mg/L。
根据本发明所述同时去除冷轧铬锌废水中六价铬、总铬和总锌的处理方法，步骤(1)中管道混合器的材质为聚氯乙稀，内部单元由双或三孔道构成，相邻单元孔道的错位为90～120度，孔道内放置螺旋片，分散度为0.5～4μm，混合不均匀系数为0.1～2％。
根据本发明所述同时去除冷轧铬锌废水中六价铬、总铬和总锌的处理方法，在步骤(2)中搅拌反应池中有3～5个机械搅拌器，转速为35～55转/分钟。
根据本发明所述同时去除冷轧铬锌废水中六价铬、总铬和总锌的处理方法，在步骤(3)中双助凝剂加药***有两个存储罐，分别放置聚丙烯酰胺和多糖类助凝剂；双助凝剂加药***由自控***和加药泵根据水量精确加入助凝剂；在搅拌区的搅拌器转速为90～120转/分钟，铬锌废水的停留时间为1～3分钟。
根据本发明所述同时去除冷轧铬锌废水中六价铬、总铬和总锌的处理方法，在步骤(4)中改性麦饭石重金属吸附滤料由以下方法制备而成：
1)麦饭石滤料的筛选：选择100～150目的麦饭石滤料，密度为1.23～2.98g/cm3；
2)载体的酸活化及清洗：麦饭石载体在55度的13～16％的稀硝酸中搅拌1小时，取出后用蒸馏水清洗5～8次，在105度鼓风干燥箱中烘干，冷却后备用；
3)浸渍液的配制：配制溶液浓度为7～9mol/L硫酸亚铁溶液，在硫酸亚铁中加入1～3mg/L的六亚甲基四胺作为沉淀剂，以每分钟70转的速度机械搅拌30min，形成混合浸渍溶液；
4)麦饭石的浸渍：麦饭石按固液比1:5～8的比例放置在浸渍溶液中，浸渍10～12小时；将麦饭石载体取出，在室温下自然晾干；
5)高温烧结：将浸渍好的麦饭石载体放在120～150度条件的鼓风干燥箱中干燥2小时，以10～12度/min升温至550～580度，恒温焙烧3～5小时，自然冷却，制备得到改性麦饭石重金属吸附滤料，比表面积为1.2～1.9m2/g，总孔体积为0.007～0.04m3/g。
根据本发明所述同时去除冷轧铬锌废水中六价铬、总铬和总锌的处理方法，
处理前所述高浓度的铬锌废水为水质特征：pH为6～9，Cr6+为5.4～42.9mg/L，总铬为19.3～79.5mg/L，总锌为8.9～106.7mg/L；
经过本发明的冷轧铬锌处理工艺后，冷轧铬锌废水pH为7～9，Cr6+低于0.02mg/L，总铬低于0.03mg/L，总锌低于0.5mg/L。
本发明还提供一种同时去除冷轧铬锌废水中六价铬、总铬和总锌的处理***，上述同时去除冷轧铬锌废水中六价铬、总铬和总锌的处理方法可应用于该***，所述***包括依次连接的进水泵1、管道混合器2、搅拌反应池5、一级提升泵6、斜板沉淀池8、二级提升泵9、吸附塔10和排水泵12；在所述管道混合器2设置药剂加药箱3，药剂加药箱3内置有膨润土负载铁基还原剂溶液，在所述斜板沉淀池8上方设置助凝剂加药***7，在所述吸附塔10内置改性麦饭石重金属吸附滤料。
发明详述：
一种同时去除冷轧铬锌废水中六价铬、总铬和总锌的处理***，包括进水泵、管道混合器、药剂加药箱、膨润土负载铁基还原剂溶液、搅拌反应池、一级提升泵、助凝剂加药***、斜板沉淀池、二级提升泵、吸附塔、改性麦饭石重金属吸附滤料、排水泵。
所述高浓度的铬锌废水为水质特征：pH为6～9，Cr6+为5.4～42.9mg/L，总铬为19.3～79.5mg/L，总锌为8.9～106.7mg/L。
所述铬锌废水通过进水泵进入管道混合器，还原剂通过自动加药箱中的加药泵打入管道混合器中，在管道混合器中还原吸附剂和铬锌废水充分混合。自动加药箱由加药罐、加药泵和自控***组成，可以根据水量确定药剂投加量。还原剂的投加量为560～1220mg/L。管道混合器的材质为聚氯乙稀，内部单元由双或三孔道构成，相邻单元孔道的错位为90～120度，孔道内放置螺旋片，分散度为0.5～4μm，混合不均匀系数为0.1～2％。铬锌废水和药剂在管道混合器内的停留时间为2～4分钟。
所述还原剂根据冷轧铬锌废水的水质特点制备而成。1)钠基膨润土筛选和活化：选择钠基膨润土，粒径为1.7～4.2mm。主要成分(质量分数％)：蒙皂石34～46％，二氧化硅为27～59％，三氧化二铝为3～15％，三氧化二铁为0～2％，氧化镁为0～2％，氧化钙为0～1.5％，二氧化钛为0～0.9％。2)钠基膨润土的清洗：将钠基膨润土颗粒浸泡在浓度在1～2.5％(质量百分比)的稀磷酸中10～15小时(稀酸活化)，然后取出，用纯水洗涤至中性，在105度鼓风干燥箱烘干，然后冷却待用。活化后钠基膨润土比表面积比原先增大10～28％。2)将3.8～7.9mol/L的氯化亚铁溶液和0.5～1.7mol/L的醋酸亚铁溶液按体积比1：3～5混合，形成复配溶液。3)用2～5％的稀盐酸将复配溶液pH值调节至2.2～3.6，将复配溶液机械搅拌15～26分钟，机械搅拌转速为60～90转/分钟。4)将钠基膨润土按固液比1:6～8放入复配溶液中形成混合溶液，然后将混合溶液放入滚镀滚桶中，首先将混合溶液加热至87～98度，滚镀滚筒以锌片为阴极，石墨为阳极，阴阳极之间间距为10～12cm，电流密度为22～36A。整个滚镀工艺时间为35～48分钟。滚镀滚筒中，形成钠基膨润土负载铁基还原剂。然后配制成固含量在24～29％的钠基膨润土负载铁基还原剂溶液。经过检测分析发现，钠基膨润土负载铁基还原剂中，钠基膨润土中的铁含量在7.2～9.9％之间，吸水膨胀度达到22～27倍，湿压强度为0.3×105～0.4×105Pa，热湿抗压强度为1.8×106～2.3×106Pa，比表面积为9.3～12.6m2/g。
所述铬锌废水和药剂经过管道混合器混合后进入搅拌反应池，搅拌反应池中有3～5个机械搅拌器，转速为35～55转/分钟，铬锌废水的停留时间为10～25分钟。
然后所述铬锌废水通过一级提升泵进入斜板沉淀池，斜板沉淀池分为两部分，前部分为搅拌混合区，后部为斜板沉淀区。在搅拌混合区通双过助凝剂加药***加入聚丙烯酰胺1～4mg/L，多糖类助凝剂0.5～2mg/L。双助凝剂加药***有两个存储罐，分别放置聚丙烯酰胺和多糖类助凝剂。双助凝剂加药***由自控***和加药泵根据水量精确加入助凝剂。在搅拌区的搅拌器转速为90～120转/分钟，铬锌废水的停留时间为1～3分钟。然后进入斜板沉淀区，斜板沉淀区停留时间为30～45分钟。
经过斜板沉淀池后，冷轧铬锌废水通过二级提升泵进入吸附塔，吸附塔中装有改性麦饭石重金属吸附滤料。改性麦饭石重金属吸附滤料在吸附塔总体积的85～95％。冷轧铬锌废水在吸附塔中的停留时间为31～42分钟。
本发明的改性麦饭石重金属吸附滤料根据电厂脱硫废水的特性制备而成。1)麦饭石滤料的筛选：选择100～150目的麦饭石滤料，密度为1.23～2.98g/cm3。2)载体的酸活化及清洗：麦饭石载体在55度的13～16％的稀硝酸中搅拌1小时，取出后用蒸馏水清洗5～8次，然后在105度鼓风干燥箱中烘干，冷却后备用。3)浸渍液的配制：配制溶液浓度为7～9mol/L硫酸亚铁溶液，然后在硫酸亚铁中加入1～3mg/L的六亚甲基四胺作为沉淀剂，以每分钟70转的速度机械搅拌30min，形成混合浸渍溶液。4)麦饭石的浸渍：麦饭石按固液比1:5～8的比例放置在浸渍溶液中，浸渍10～12小时；然后将麦饭石载体取出，在室温下自然晾干。5)高温烧结：将浸渍好的麦饭石载体放在120～150度条件的鼓风干燥箱中干燥2小时，以10～12度/min升温至550～580度,恒温焙烧3～5小时，然后自然冷却,制备得到改性麦饭石重金属吸附滤料，比表面积为1.2～1.9m2/g，总孔体积为0.007～0.04m3/g，随着改性后比表面积和总孔体积的提高，重金属吸附能力大大提高。
冷轧铬锌废水经过吸附塔后通过排水泵达标排放。
经过本发明的冷轧铬锌处理工艺后，冷轧铬锌废水pH为7～9，Cr6+低于0.02mg/L，总铬低于0.03mg/L，总锌低于0.5mg/L。
本发明有益的技术效果：
本发明提出了同时去除冷轧铬锌废水中六价铬、总铬和总锌的处理技术方案，经过本发明的冷轧铬锌处理工艺后，冷轧铬锌废水pH为7～9，Cr6+低于0.02mg/L，总铬低于0.03mg/L，总锌低于0.5mg/L。此技术方案有效解决了冷轧废水的重金属污染环境的问题。因此本发明属于钢铁绿色环保生产工艺，具有良好的社会效益和环境效益。
附图说明
图1为同时去除冷轧铬锌废水中六价铬、总铬和总锌处理***；
其中：进水泵-1、管道混合器-2、药剂加药箱-3、膨润土负载铁基还原剂溶液-4、搅拌反应池-5、一级提升泵-6、助凝剂加药***-7、斜板沉淀池-8、二级提升泵-9、吸附塔-10、改性麦饭石重金属吸附滤料-11、排水泵-12。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步阐述，本领域技术人员应当理解，所述实施例仅用于示例，而不对本发明构成任何限制。
实施例1：
一种同时去除冷轧铬锌废水中六价铬、总铬和总锌的处理***，包括进水泵、管道混合器、药剂加药箱、膨润土负载铁基还原剂溶液、搅拌反应池、一级提升泵、助凝剂加药***、斜板沉淀池、二级提升泵、吸附塔、改性麦饭石重金属吸附滤料、排水泵。
所述高浓度的铬锌废水为水质特征：pH为7.9，Cr6+为34.9mg/L，总铬为67.2mg/L，总锌为89.3mg/L。
所述铬锌废水通过进水泵进入管道混合器，还原剂通过自动加药箱中的加药泵打入管道混合器中，在管道混合器中还原吸附剂和铬锌废水充分混合。自动加药箱由加药罐、加药泵和自控***组成，可以根据水量确定药剂投加量。还原剂的投加量为1150mg/L。管道混合器的材质为聚氯乙稀，内部单元由双或三孔道构成，相邻单元孔道的错位为90度，孔道内放置螺旋片，分散度为2μm，混合不均匀系数为1.3％。铬锌废水和药剂在管道混合器内的停留时间为2分钟。
所述还原剂根据冷轧铬锌废水的水质特点制备而成。1)钠基膨润土筛选和活化：选择钠基膨润土，粒径为3.8mm。主要成分(质量分数％)：蒙皂石42％，二氧化硅为48％，三氧化二铝为7％，三氧化二铁为1％，氧化镁为1％，氧化钙为0.6％，二氧化钛为0.4％。2)钠基膨润土的清洗：将钠基膨润土颗粒浸泡在浓度在1.5％(质量百分比)的稀磷酸中12小时(稀酸活化)，然后取出，用纯水洗涤至中性，在105度鼓风干燥箱烘干，然后冷却待用。活化后钠基膨润土比表面积比原先增大17％。2)将3.9mol/L的氯化亚铁溶液和1.2mol/L的醋酸亚铁溶液按体积比1：5混合，形成复配溶液。3)用3％的稀盐酸将复配溶液pH值调节至2.6，将复配溶液机械搅拌17分钟，机械搅拌转速为60转/分钟。4)将钠基膨润土按固液比1:6放入复配溶液中形成混合溶液，然后将混合溶液放入滚镀滚桶中，首先将混合溶液加热至91度，滚镀滚筒以锌片为阴极，石墨为阳极，阴阳极之间间距为10cm，电流密度为26A。整个滚镀工艺时间为39分钟。滚镀滚筒中，形成钠基膨润土负载铁基还原剂。然后配制成固含量在25％的钠基膨润土负载铁基还原剂溶液。经过检测分析发现，钠基膨润土负载铁基还原剂中，钠基膨润土中的铁含量在7.9％之间，吸水膨胀度达到24倍，湿压强度为0.3×105Pa，热湿抗压强度为1.9×106Pa，比表面积为9.9m2/g。
所述铬锌废水和药剂经过管道混合器混合后进入搅拌反应池，搅拌反应池中有3～5个机械搅拌器，转速为40转/分钟，铬锌废水的停留时间为13分钟。
然后所述铬锌废水通过一级提升泵进入斜板沉淀池，斜板沉淀池分为两部分，前部分为搅拌混合区，后部为斜板沉淀区。在搅拌混合区通双过助凝剂加药***加入聚丙烯酰胺2mg/L，多糖类助凝剂1mg/L。双助凝剂加药***有两个存储罐，分别放置聚丙烯酰胺和多糖类助凝剂。双助凝剂加药***由自控***和加药泵根据水量精确加入助凝剂。在搅拌区的搅拌器转速为95转/分钟，铬锌废水的停留时间为2分钟。然后进入斜板沉淀区，斜板沉淀区停留时间为35分钟。
经过斜板沉淀池后，冷轧铬锌废水通过二级提升泵进入吸附塔，吸附塔中装有改性麦饭石重金属吸附滤料。改性麦饭石重金属吸附滤料在吸附塔总体积的95％。冷轧铬锌废水在吸附塔中的停留时间为35分钟。
本发明的改性麦饭石重金属吸附滤料根据电厂脱硫废水的特性制备而成。1)麦饭石滤料的筛选：选择100目的麦饭石滤料，密度为1.87g/cm3。2)载体的酸活化及清洗：麦饭石载体在55度的14％的稀硝酸中搅拌1小时，取出后用蒸馏水清洗5次，然后在105度鼓风干燥箱中烘干，冷却后备用。3)浸渍液的配制：配制溶液浓度为7mol/L硫酸亚铁溶液，然后在硫酸亚铁中加入2mg/L的六亚甲基四胺作为沉淀剂，以每分钟70转的速度机械搅拌30min，形成混合浸渍溶液。4)麦饭石的浸渍：麦饭石按固液比1:6的比例放置在浸渍溶液中，浸渍11小时；然后将麦饭石载体取出，在室温下自然晾干。5)高温烧结：将浸渍好的麦饭石载体放在135度条件的鼓风干燥箱中干燥2小时，以10度/min升温至550度,恒温焙烧4小时，然后自然冷却,制备得到改性麦饭石重金属吸附滤料，比表面积为1.5m2/g，总孔体积为0.02m3/g，随着改性后比表面积和总孔体积的提高，重金属吸附能力大大提高。
冷轧铬锌废水经过吸附塔后通过排水泵达标排放。
经过本专利发明的冷轧铬锌处理工艺后，冷轧铬锌废水pH为8.1，Cr6+为0.004mg/L，总铬为0.009mg/L，总锌为0.2mg/L。
实施例2：
一种同时去除冷轧铬锌废水中六价铬、总铬和总锌的处理***，包括进水泵、管道混合器、药剂加药箱、膨润土负载铁基还原剂溶液、搅拌反应池、一级提升泵、助凝剂加药***、斜板沉淀池、二级提升泵、吸附塔、改性麦饭石重金属吸附滤料、排水泵。
所述高浓度的铬锌废水为水质特征：pH为6.5，Cr6+为22.3mg/L，总铬为55.9mg/L，总锌为67.1mg/L。
所述铬锌废水通过进水泵进入管道混合器，还原剂通过自动加药箱中的加药泵打入管道混合器中，在管道混合器中还原吸附剂和铬锌废水充分混合。自动加药箱由加药罐、加药泵和自控***组成，可以根据水量确定药剂投加量。还原剂的投加量为860mg/L。管道混合器的材质为聚氯乙稀，内部单元由双或三孔道构成，相邻单元孔道的错位为110度，孔道内放置螺旋片，分散度为0.7μm，混合不均匀系数为0.6％。铬锌废水和药剂在管道混合器内的停留时间为4分钟。
所述还原剂根据冷轧铬锌废水的水质特点制备而成。1)钠基膨润土筛选和活化：选择钠基膨润土，粒径为4.0mm。主要成分(质量分数％)：蒙皂石45％，二氧化硅为43％，三氧化二铝为8％，三氧化二铁为1.6％，氧化镁为1.2％，氧化钙为1.1％，二氧化钛为0.1％。2)钠基膨润土的清洗：将钠基膨润土颗粒浸泡在浓度在2.4％(质量百分比)的稀磷酸中15小时(稀酸活化)，然后取出，用纯水洗涤至中性，在105度鼓风干燥箱烘干，然后冷却待用。活化后钠基膨润土比表面积比原先增大21％。2)将5.6mol/L的氯化亚铁溶液和0.7mol/L的醋酸亚铁溶液按体积比1：5混合，形成复配溶液。3)用5％的稀盐酸将复配溶液pH值调节至3.3，将复配溶液机械搅拌25分钟，机械搅拌转速为80转/分钟。4)将钠基膨润土按固液比1:8放入复配溶液中形成混合溶液，然后将混合溶液放入滚镀滚桶中，首先将混合溶液加热至93度，滚镀滚筒以锌片为阴极，石墨为阳极，阴阳极之间间距为12cm，电流密度为34A。整个滚镀工艺时间为42分钟。滚镀滚筒中，形成钠基膨润土负载铁基还原剂。然后配制成固含量在27％的钠基膨润土负载铁基还原剂溶液。经过检测分析发现，钠基膨润土负载铁基还原剂中，钠基膨润土中的铁含量在8.9％之间，吸水膨胀度达到26倍，湿压强度为0.4×105Pa，热湿抗压强度为2.3×106Pa，比表面积为11.1m2/g。
所述铬锌废水和药剂经过管道混合器混合后进入搅拌反应池，搅拌反应池中有3～5个机械搅拌器，转速为35～55转/分钟，铬锌废水的停留时间为25分钟。
然后所述铬锌废水通过一级提升泵进入斜板沉淀池，斜板沉淀池分为两部分，前部分为搅拌混合区，后部为斜板沉淀区。在搅拌混合区通双过助凝剂加药***加入聚丙烯酰胺4mg/L，多糖类助凝剂0.5mg/L。双助凝剂加药***有两个存储罐，分别放置聚丙烯酰胺和多糖类助凝剂。双助凝剂加药***由自控***和加药泵根据水量精确加入助凝剂。在搅拌区的搅拌器转速为90～120转/分钟，铬锌废水的停留时间为3分钟。然后进入斜板沉淀区，斜板沉淀区停留时间为45分钟。
经过斜板沉淀池后，冷轧铬锌废水通过二级提升泵进入吸附塔，吸附塔中装有改性麦饭石重金属吸附滤料。改性麦饭石重金属吸附滤料在吸附塔总体积的85～95％。冷轧铬锌废水在吸附塔中的停留时间为33分钟。
本发明的改性麦饭石重金属吸附滤料根据电厂脱硫废水的特性制备而成。1)麦饭石滤料的筛选：选择150目的麦饭石滤料，密度为2.88g/cm3。2)载体的酸活化及清洗：麦饭石载体在55度的16％的稀硝酸中搅拌1小时，取出后用蒸馏水清洗6次，然后在105度鼓风干燥箱中烘干，冷却后备用。3)浸渍液的配制：配制溶液浓度为9mol/L硫酸亚铁溶液，然后在硫酸亚铁中加入1mg/L的六亚甲基四胺作为沉淀剂，以每分钟70转的速度机械搅拌30min，形成混合浸渍溶液。4)麦饭石的浸渍：麦饭石按固液比1:8的比例放置在浸渍溶液中，浸渍10小时；然后将麦饭石载体取出，在室温下自然晾干。5)高温烧结：将浸渍好的麦饭石载体放在120度条件的鼓风干燥箱中干燥2小时，以10度/min升温至575度,恒温焙烧5小时，然后自然冷却,制备得到改性麦饭石重金属吸附滤料，比表面积为1.8m2/g，总孔体积为0.032m3/g，随着改性后比表面积和总孔体积的提高，重金属吸附能力大大提高。
冷轧铬锌废水经过吸附塔后通过排水泵达标排放。
经过本专利发明的冷轧铬锌处理工艺后，冷轧铬锌废水pH为7.5，Cr6+为0.002mg/L，总铬为0.01mg/L，总锌为0.1mg/L。
综上所述，本发明首次提出了完整的冷轧铬锌废水处理的技术方案，***解决了冷轧废水重金属污染环境的问题，因此本发明属于钢铁绿色环保生产工艺***。
当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本发明，而非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变换、变形都将落在本发明权利要求的范围内。

Claims (9)

1.同时去除冷轧铬锌废水中六价铬、总铬和总锌的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)所述冷轧铬锌废水进入管道混合器，还原剂通过自动加药箱中的加药泵打入管道混合器中，在管道混合器中还原吸附剂和冷轧铬锌废水充分混合；冷轧铬锌废水和药剂在管道混合器内的停留时间为2～4分钟；
所述还原剂为钠基膨润土负载铁基还原剂溶液；所述还原剂由以下方法制备而成：
1)钠基膨润土筛选和活化：选择钠基膨润土，粒径为1.7～4.2mm；主要成分质量分数百分比：蒙皂石34～46％，二氧化硅为27～59％，三氧化二铝为3～15％，三氧化二铁为0～2％，氧化镁为0～2％，氧化钙为0～1.5％，二氧化钛为0～0.9％；
2)钠基膨润土的清洗：将钠基膨润土颗粒浸泡在质量百分比浓度在1～2.5％的稀磷酸中10～15小时，取出，用纯水洗涤至中性，在105度鼓风干燥箱烘干，冷却待用；
3)将3.8～7.9mol/L的氯化亚铁溶液和0.5～1.7mol/L的醋酸亚铁溶液按体积比1：3～5混合，形成复配溶液；
4)用2～5％的稀盐酸将复配溶液pH值调节至2.2～3.6，将复配溶液机械搅拌15～26分钟，机械搅拌转速为60～90转/分钟；
5)将钠基膨润土按固液比1:6～8放入复配溶液中形成混合溶液，再将混合溶液放入滚镀滚桶中，首先将混合溶液加热至87～98度，滚镀滚筒以锌片为阴极，石墨为阳极，阴阳极之间间距为10～12cm，电流密度为22～36A；整个滚镀工艺时间为35～48分钟，滚镀滚筒中，形成钠基膨润土负载铁基还原剂；最后配制成固含量在24～29％的钠基膨润土负载铁基还原剂溶液；
(2)所述冷轧铬锌废水和药剂经过管道混合器混合后进入搅拌反应池，铬锌废水的停留时间为10～25分钟；
(3)然后所述铬锌废水进入斜板沉淀池，斜板沉淀池分为两部分，前部分为搅拌混合区，后部为斜板沉淀区，在搅拌混合区通过双助凝剂加药***加入聚丙烯酰胺1～4mg/L，多糖类助凝剂0.5～2mg/L；再进入斜板沉淀区，斜板沉淀区停留时间为30～45分钟；
(4)经过斜板沉淀池后，冷轧铬锌废水进入吸附塔，吸附塔中装有改性麦饭石重金属吸附滤料；改性麦饭石重金属吸附滤料在吸附塔总体积的85～95％；冷轧铬锌废水在吸附塔中的停留时间为31～42分钟；冷轧铬锌废水经过吸附塔后通过排水泵达标排放。
2.根据权利要求1所述同时去除冷轧铬锌废水中六价铬、总铬和总锌的处理方法，其特征在于，步骤(1)中钠基膨润土负载铁基还原剂中，钠基膨润土中的铁含量在7.2～9.9％之间，吸水膨胀度达到22～27倍，湿压强度为0.3×105～0.4×105Pa，热湿抗压强度为1.8×106～2.3×106Pa，比表面积为9.3～12.6m2/g。
3.根据权利要求1所述同时去除冷轧铬锌废水中六价铬、总铬和总锌的处理方法，其特征在于，步骤(1)中自动加药箱由加药罐、加药泵和自控***组成，可以根据水量确定药剂投加量；还原剂的投加量为560～1220mg/L。
4.根据权利要求1所述一种同时去除冷轧铬锌废水中六价铬、总铬和总锌的处理方法，其特征在于，步骤(1)中管道混合器的材质为聚氯乙稀，内部单元由双或三孔道构成，相邻单元孔道的错位为90～120度，孔道内放置螺旋片，分散度为0.5～4μm，混合不均匀系数为0.1～2％。
5.根据权利要求1所述同时去除冷轧铬锌废水中六价铬、总铬和总锌的处理方法，其特征在于，在步骤(2)中搅拌反应池中有3～5个机械搅拌器，转速为35～55转/分钟。
6.根据权利要求1所述同时去除冷轧铬锌废水中六价铬、总铬和总锌的处理方法，其特征在于，在步骤(3)中双助凝剂加药***有两个存储罐，分别放置聚丙烯酰胺和多糖类助凝剂；双助凝剂加药***由自控***和加药泵根据水量精确加入助凝剂；在搅拌区的搅拌器转速为90～120转/分钟，铬锌废水的停留时间为1～3分钟。
7.根据权利要求1所述同时去除冷轧铬锌废水中六价铬、总铬和总锌的处理方法，其特征在于，
在步骤(4)中改性麦饭石重金属吸附滤料由以下方法制备而成：
1)麦饭石滤料的筛选：选择100～150目的麦饭石滤料，密度为1.23～2.98g/cm3；
2)载体的酸活化及清洗：麦饭石载体在55度的13～16％的稀硝酸中搅拌1小时，取出后用蒸馏水清洗5～8次，在105度鼓风干燥箱中烘干，冷却后备用；
3)浸渍液的配制：配制溶液浓度为7～9mol/L硫酸亚铁溶液，在硫酸亚铁中加入1～3mg/L的六亚甲基四胺作为沉淀剂，以每分钟70转的速度机械搅拌30min，形成混合浸渍溶液；
4)麦饭石的浸渍：麦饭石按固液比1:5～8的比例放置在浸渍溶液中，浸渍10～12小时；将麦饭石载体取出，在室温下自然晾干；
5)高温烧结：将浸渍好的麦饭石载体放在120～150度条件的鼓风干燥箱中干燥2小时，以10～12度/min升温至550～580度，恒温焙烧3～5小时，自然冷却，制备得到改性麦饭石重金属吸附滤料，比表面积为1.2～1.9m2/g，总孔体积为0.007～0.04m3/g。
8.根据权利要求1所述同时去除冷轧铬锌废水中六价铬、总铬和总锌的处理方法，其特征在于，
处理前所述高浓度的铬锌废水为水质特征：pH为6～9，Cr6+为5.4～42.9mg/L，总铬为19.3～79.5mg/L，总锌为8.9～106.7mg/L；
经过本发明的冷轧铬锌处理工艺后，冷轧铬锌废水pH为7～9，Cr6+低于0.02mg/L，总铬低于0.03mg/L，总锌低于0.5mg/L。
9.同时去除冷轧铬锌废水中六价铬、总铬和总锌的处理***，权利要求1-8任一项所述同时去除冷轧铬锌废水中六价铬、总铬和总锌的处理方法可应用于该***，其特征在于：所述***包括依次连接的进水泵(1)、管道混合器(2)、搅拌反应池(5)、一级提升泵(6)、斜板沉淀池(8)、二级提升泵(9)、吸附塔(10)和排水泵(12)；在所述管道混合器(2)设置药剂加药箱(3)，药剂加药箱(3)内置有膨润土负载铁基还原剂溶液，在所述斜板沉淀池(8)上方设置助凝剂加药***(7)，在所述吸附塔(10)内置改性麦饭石重金属吸附滤料。
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