CN1259592A

CN1259592A - 回收镀金属废水,制造水处理剂的方法

Info

Publication number: CN1259592A
Application number: CN 99116003
Authority: CN
Inventors: 古菊云; 尚光荣; ***; 伍东森
Original assignee: 古菊云
Priority date: 1999-01-07
Filing date: 1999-01-07
Publication date: 2000-07-12
Anticipated expiration: 2019-01-07
Also published as: CN1137858C

Abstract

本发明涉及电镀、热镀领域内回收利用镀金属废水,制造水处理剂的方法。本发明的主要特征在于:在含有可溶性铁盐或铝盐及残酸的镀金属废水中,加入能够消除、转化废水中有害成分的物质,然后进行物化处理。在此过程中,有效地利用废水中有益成分,制造各种水处理剂。由于该方法彻底回收了镀金属废水,既达到了根治镀金属废水的目的,同时又变害为利,生产了水处理剂。用本发明方法,可以生产用途广泛的污水处理剂和用水净化剂。

Description

回收镀金属废水，制造水处理剂的方法

本发明涉及在电镀和热镀领域内，回收利用镀金属废水，制造污水处理剂和用水净化剂的方法。

传统的镀金属废水的处理方法，一般采用加碱中和法，该法只能中和废水中的残酸，而无法除去严重危害生态环境的大量的其他污染物。若采用较为有效的化学法或物理化学法处理，其处理流程复杂，建立处理装置的一次性投资大，运作费又高，况且实际上还不一定能取得理想的治理效果。因此，镀金属废水被称为特种废水，对它的治理技术一直没有得到根本性的解决。

本发明的目的在于，提出有效地利用镀金属废水中的有益成分、消除-转化有害成分、同时制作水处理剂的方法。

本发明是这样实现的：在含有可溶性铁盐或铝盐及残酸等的镀金属废水中，加入能够消除、转化废水中有害成分的物质，然后进行物化处理。镀金属废水是指在工业电镀或热镀中产生的含有金属离子及化合物的偏酸性废水。镀金属的镀件必须是金属材料，如钢、铁、铝等。施镀前用酸溶液清洗这些镀件时，必然会产生铁盐(如硫酸亚铁)或铝盐(如硫酸铝)，同时尚会残留少量的酸。如果镀件是合金钢，废液中又会有合金的成分；有些镀后不合格的产品，往往要返回酸洗，把镀层洗干净后再重镀，废水中又会带进镀料金属；镀料的熔化，有时需用某些金属促熔剂，废水中又会带入促熔金属；若从酸洗到施镀过程还有其他辅助工艺，也都会把有关的物质带到废水中去。显然，镀金属废水是类成分复杂的废水。“加入能够消除、转化废水中有害成分的物质”。有害成分，就是上述的镀金属全过程进入废水中的各种金属(铜、锌、铅、锰、镉、铬、镍、汞等)或其化合物及酸，它们都会造成生态环境的破坏，损害动植物的生长。消除、转化有害成分的物质，是指对废水中的有害金属离子或化合物能有吸附、离子交换、化学催化与转化等作用的矿物质。例如，沸石、膨润土、硅藻土、海绿石、浮石等。而对于铁、铝离子而言，据矿物晶体吸附选择性和离子交换习性，它们属于较难吸附与交换者之列，同时铁、铝离子又容易形成大半径的水合离子。因此有用成分铁、铝及其化合物能较稳定地存在于废水中，在制成产品时成为起絮凝作用的成分。“融合物化作用”，是说被焙烧后尚具较高温度的粉状矿物质与酸性镀金属镀水相混和，彼此互相接触渗透，发生一系列的物理、化学反应。包括矿物质晶体空腔扩大、晶粒的活性加强、可交换离子的活动迁移重组、物质的溶解度与电离度增加、晶格的静电引力增强、空腔内各种游离氧化物发生强烈的化学反应、某些物质的相态转化等。在融合物化作用中，酸起着重要作用，许多金属都有可能充分地形成盐类。通过这些物化作用，有害成分被消除或转化，有益成分则基本保留下来。其中锌的化合物硫酸锌是由“害”转化为“益”的典型成分之一，因为硫酸锌具有漂白、澄清、消毒等性能，而且在有限量的范围内，尚可作肥料和饲料添加剂。除上述之外，镀金属废水经技术处理除去其中的有害成分后，尚可直接用作治理其他工业废水。

在应用镀金属废水之前对废水进行预处理：通过过滤清除粗粒不溶固体物质，再经沉淀清除细微粒悬浮物，在澄清的废液中，加入工业硫酸或盐酸，使其成为酸浓度达到25～35％的酸性镀金属废水。所采用的消除、转化废液中有害成分的物质是沸石岩、膨润土和粉煤灰，三者混合的重量百分比为：沸石20～40％、膨润土40～60％、粉煤灰0～30％。应用含沸石量50％以上的天然沸石岩、含蒙脱石70％以上的膨润土、粉煤灰含Al₂O₃＞25％、Fe₂O₃＞5％；三种矿物原料混合粉磨，磨细粒度为小于300目；将粉磨后的矿粉，在300℃～600℃的温度下焙烧，焙烧时间为40～80分钟；将焙烧后的粉料与等重量的酸性镀金属废水相融合而发生物化作用，其温度条件为100℃～150℃，时间40～80分钟。对镀金属废水进行过滤-沉淀，是为了除掉废水中无用杂质，获得浑浊度尽可能低的清液，该清液的酸浓度一般＜6％，属弱酸性溶液。把清液的酸浓度提高到25～35％而成为酸性废液，其目的有两个，一是使废水中金属离子充分的与酸反应生成盐类，二是为废液与矿物质相融合时提供足够的酸度，制造出偏酸性的浆态水处理剂。又由于用本药剂处理的污水对象之酸碱度(PH值)有高有低，不同的对象所用药剂酸碱度不同，因此酸性废液的酸浓度便有个区间。制造水处理剂的固体原料沸石岩、膨润土和粉煤灰，以不同的比例配制不同型号的药剂。针对所处理的污水类型和性质，确定三者的不同比例或药剂的不同型号。例如，对于难治理的污水，须加大沸石岩的比例(如40％)；色度高的废水，则加大膨润土的比例(如60％)；而一般废水，可加入≤30％的粉煤灰。对于沸石岩、膨润土和粉煤灰，有严格的品级要求，这是重要的基础条件，如果各种矿物质的品位达不到权利要求书上所说的要求，势必影响产品质量和应用效果；混合矿物原料的细度，与处理污水效果密切相关，以小于300目为最佳粒度；矿粉的焙烧是使其充分活化，提高矿物质的性能效应，焙烧温度通常不低于300℃，不高于600℃，但以400℃～450℃为最佳温度，而最适合的焙烧时间是60分钟；焙烧后还保持着较高温度的矿粉与提高了酸度的镀金属废水相融合，会发生如上所述的复杂的物理、化学作用，这些作用所需要的温度不低于100℃、不高于150℃，温度太低反应不完全，温度过高则会发生强烈的沸腾蒸发，损害设施，甚至酿成事故，融合反应时间，控制在60分钟左右为最好。综上所述，本发明所制造的水处理剂，有个独特的生产工艺流程：三种矿物原料按比例均匀混合→破碎到小于300目→300℃～600℃的温度条件下，焙烧60分钟→100℃～150℃的温度条件下，焙烧后的矿物质与酸性镀金属废水搅拌融合物化反应60分钟→冷却→产品。

本发明的重要意义在于，在镀金属废水中加入能消除、转化废水中的有害成分的物质而进行物化处理，既消灭了镀金属废水，又利用其中的有益成分制造出功能全面、用途广泛的水处理剂。以污治污，变害为利，具有显著的经济、社会和环境效益。

实施例一、回收以钢铁为镀件的镀金属废水，制造治理重污染的印染废水的“460型”水处理剂。

水处理剂的制作过程如下：

1、废水预处理：应用以钢材为镀件的镀锌废水之前，过滤清除粗粒不溶固体物质，主要是硅质物及岩石碎屑；再经沉淀清除细微粒悬浮物，主要指粒度极小的无机物质，亦有少量有机物质；在废液澄清后加入工业硫酸，令废液的酸浓度达到35％，这种可用废液留作备用。

2、固体物质的处理：首先目测选出含沸石50％以上的沸石岩、含蒙脱石70％以上的膨润土，其中前者占40％，后者占60％。两者均匀混合后，用粉磨机磨成小于300目的矿粉然后送入转炉，在450℃左右的温度下进行焙烧，焙烧时间约1小时。矿粉得到了高温活化处理。

3、融合物化处理：高温焙烧后炽热的矿物质，迅速进入长形的处理槽内，同时开放废水供应器，把经预处理的废水注入槽内，固体与液体的重量比约为1∶1，两者都连续不断的按比例在槽内相混合。矿物质进槽温度约200℃～250℃，它与常温的废水汇合后，槽内温度大致保持在100℃～150℃之间。在槽内装有3个旋式搅拌机，固、液混合时便开始搅拌，边搅拌边流动，最后进入冷却池。这个汇合—搅拌—流动过程，就是融合物化作用过程，既有物理作用，又有化学作用。冷却后的浆体就是产品。

实施例二、回收以钢铁为镀件的镀金属废水，制造治理城市综合污水的“343型”水处理剂。

沸石含量占30％、膨润土40％、粉煤灰30％，共同构成提供物化处理的固体原料。其余的与实施例一相同。

实施例三、回收以钢铁为镀件的镀金属废水，制造治理高色度废水的“262型”水处理剂。

沸石岩含量占20％、膨润土60％、粉煤灰20％，共同构成提供物化处理的固体原料。其余的与实施例一相同。

实施例四、回收以铝材为镀件的镀金属废水，制造水处理剂。

所用的镀金属废水是以铝材为镀件的废水。其余的与实施例一相同。

Claims

1、回收镀金属废水，制造水处理剂的方法，其特征在于：在含有可溶性铁盐或铝盐及残酸的镀金属废水中，加入能够消除、转化废水中有害成分的物质，然后进行物化处理。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在应用镀金属废水之前对废水进行预处理：通过过滤清除粗粒不溶固体物质，再经沉淀清除细微粒悬浮物，在澄清的废液中，加入工业硫酸或盐酸，使其成为酸浓度达到25～35％的酸性镀金属废水。

3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所采用的消除、转化废液中有害成分的物质是沸石岩、膨润土和粉煤灰，三者混合的重量百分比为：沸石岩20～40％、膨润土40～60％、粉煤灰0～30％。

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于：应用含沸石量50％以上的天然沸石岩，含蒙脱石70％以上的膨润土，粉煤灰含Al₂O₃＞25％、Fe₂O₃＞5％；三种矿物原料混合粉磨，磨细粒度为小于300目；将粉磨后的矿粉，在300℃～600℃的温度下焙烧，焙烧时间为40～80分钟；将焙烧后的粉料与等重量的酸性镀金属废水相融合而发生物化作用，其温度条件为100℃～150℃、时间40～80分钟。

5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于：沸石岩所占的百分含量为40％、膨润土含量60％、粉煤灰含量0％。

6、根据权利要求4所述的方法，其特征在于：沸石岩所占的百分含量为30％、膨润土含量40％、粉煤灰含量30％。

7、根据权利要求4所述的方法，其特征在于：沸石岩所占的百分含量为20％、膨润土含量60％、粉煤灰含量20％。