鹽酸酸洗廢液制取復(fù)合亞鐵絮凝劑

采用陽離子聚丙烯酰胺絮凝劑進(jìn)行除硅,取得了很好的效果。采用正交實驗法研究了絮凝劑的用量、反應(yīng)溫度、攪拌速度、攪拌時間對除硅率的影響。

采用冷凍結(jié)晶法和催化氧化法2種工藝對衡陽鋼管廠酸洗廢液進(jìn)行處理,在工藝調(diào)試的基礎(chǔ)上得出了2種工藝各自的最佳運行參數(shù)。運行結(jié)果表明,調(diào)酸-冷凍結(jié)晶法處理廢酸后,再生廢酸可滿足回用要求,催化氧化法生產(chǎn)的聚合硫酸鐵也滿足《凈水劑聚合硫酸鐵》(gb14591-2006)i型標(biāo)準(zhǔn)。

以硫酸酸洗廢液、廢鐵屑、廢鹽酸和硫酸亞鐵為原料,在一定的條件下,經(jīng)過氯酸鉀的氧化和廢鹽酸的酸度調(diào)節(jié),得到絮凝性能優(yōu)良的復(fù)合聚合氯化硫酸鐵。

常溫鹽酸酸洗能耗小,對鋼絲基體腐蝕性小,酸霧少,但去除鐵銹和氧化皮速度較慢。鹽酸酸洗液濃度較高時,酸霧逸出多,給生產(chǎn)環(huán)境造成了污染;同時對鋼絲基體造成過腐蝕,易形成鋼絲氫脆現(xiàn)象。在試驗的基礎(chǔ)上,優(yōu)選出一種常溫復(fù)合鹽酸除銹酸洗液配方及濃度控制范圍。生產(chǎn)使用結(jié)果表明,添加tx-10、sls活性劑,含羧酸有機添加劑和磷酸都有利于提高酸洗速度,同時起到了抑制酸霧的逸出及其對鋼絲的過腐蝕作用。

針對檸檬酸酸洗廢液的處理,取大連開發(fā)區(qū)污水處理廠經(jīng)脫水干化的活性污泥作種泥,將生活污水與檸檬酸廢水以一定比例混合,進(jìn)行污泥的培養(yǎng)與馴化.馴化中不斷增加檸檬酸廢水的比例,使codcr從330mg/l逐漸上升到1982mg/l,在水溫:20℃~25℃,溶解氧:4.0~5.0mg/l,ph值:6.5~8.0,svi:30%左右,mlss:2~4g/l的條件下,經(jīng)過7d的培養(yǎng)馴化,檸檬酸廢液codcr的去除率達(dá)到90%以上,15d,生物反應(yīng)器中微生物繁殖良好,形成穩(wěn)定的活性菌膠團(tuán)絮體.結(jié)果表明:試驗控制條件適宜,馴化好的活性污泥對檸檬酸酸洗廢液中的有機物去除效果穩(wěn)定,達(dá)到了預(yù)期的目的.

針對鋼鐵企業(yè)廢酸液的資源化處理技術(shù)方法進(jìn)行了介紹,并進(jìn)行了經(jīng)濟實用性分析,提出了酸洗廢酸液資源化處理方向及趨勢。

介紹聚合硅酸鹽復(fù)合絮凝劑的發(fā)展和研究現(xiàn)狀,主要是聚硅酸與鐵鹽、鋁鹽和鋅鹽之間的相互復(fù)合。分別介紹聚鋁鐵,聚鐵鋅和聚鋁鋅絮凝劑的研究現(xiàn)狀,對我國復(fù)合絮凝劑的發(fā)展提出一些建議,希望能對我國絮凝劑的研制和開發(fā)工作有所幫助。

合成了聚環(huán)氧琥珀酸-聚硅酸鐵鋅復(fù)配物(pesa-psfz),并對其穩(wěn)定性和絮凝效果進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:pesa-psfz較聚環(huán)氧琥珀酸-聚硅酸復(fù)配物具有更高的zeta電位及更好的去濁效果,沉降速率快,適用的ph范圍廣;當(dāng)pesa-psfz加入量為6mg/l時,對模擬廢水的濁度去除率達(dá)99.2%;當(dāng)pesa-psfz加入量為20mg/l時,對印染廢水的cod去除率達(dá)87.3%。

冷軋工藝酸洗液的除硅效果直接影響到副產(chǎn)品氧化鐵粉的質(zhì)量,由于含硅雜質(zhì)的粒度小,直接采用機械分離的方法很難去除。通過添加陽離子和陰離子復(fù)合絮凝劑,利用正交試驗研究了絮凝沉降法去除含硅雜質(zhì)的工藝,研究結(jié)果表明復(fù)合絮凝劑可有效去除酸洗液中的含硅雜質(zhì),并且除硅效果顯著。

利用鋁鹽和鐵鹽與聚硅酸形成復(fù)合絮凝劑可以優(yōu)勢互補的特點,制備了不同n(al):n(fe)摩爾比的聚硅酸鋁鐵復(fù)合絮凝劑(pafss),并對其性能進(jìn)行了研究。當(dāng)n(al):n(fe)=1:3時,pafss對腐植酸的絮凝去除率可達(dá)92.9%,且形成的絮體粒度最大,其中位粒徑為110滋m。pafss的紅外光譜圖中有m(fe和al)—o—si振動峰出現(xiàn),表明金屬鹽和聚硅酸成鍵聚合。通過對腐植酸溶液和絮凝出水的zeta電位測定,及對pafss絮凝腐植酸的絮凝過程中的粒度變化的在線分析,結(jié)果表明pafss具有較強的電中和性能,且絮體具有較強的抗破碎能力。

對溶劑萃取分離鍍鋅酸洗廢液中的鋅、鐵進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:在h2so4n263磺化煤油體系中,當(dāng)o/a=1∶1,n263體積濃度為20%時,在水相中添加cl-能明顯地促進(jìn)鋅、鐵的分離,當(dāng)cl-與水相中金屬離子的摩爾比為1∶4時,鋅鐵的最大分離系數(shù)可達(dá)501.3,經(jīng)過二級逆流萃取,可以較好地實現(xiàn)鋅、鐵的分離。

鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)中排放的酸洗廢液會對環(huán)境造成污染,已被列為危險廢物進(jìn)行管理.采用10l的陶瓷膜氣升反應(yīng)器,以膜孔徑為200nm的外膜陶瓷膜管為過濾元件,針對低質(zhì)量濃度酸洗廢液的處理進(jìn)行了實驗研究.研究結(jié)果表明,處理fe2+初始質(zhì)量濃度為60mg/l的料液時,在0~400l/h曝氣量范圍內(nèi),膜通量能維持在100l/(m2.h)以上;在料液中加入質(zhì)量濃度為20mg/l的聚丙烯酰胺(pam)絮凝劑,同等操作條件下穩(wěn)定通量只有原來的25%;在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的硝酸溶液中浸煮30min,膜通量基本能完全恢復(fù).對于fe2+質(zhì)量濃度為60mg/l的酸洗廢液,在水力停留時間3.5h、ph6~9和充分曝氣情況下,經(jīng)氣升式膜反應(yīng)器處理的出水濁度80%.

聚硅酸聚合氯化鐵復(fù)合型絮凝劑的制備及性能研究

以膨潤土為原料制備了聚硅酸硫酸鋁(pass)絮凝劑,考察了制備工藝對聚合硅酸鋁鐵絮凝劑絮凝效果的影響。結(jié)果表明,最佳制備工藝條件為硅鋁物料比1∶1,聚合溫度60℃,反應(yīng)時間1h,聚合ph為4,老化時間24h。在pass投加質(zhì)量濃度為5g/l的情況下,制得的pass絮凝劑對模擬廢水的脫色和去濁能力達(dá)到57.1%和83.3%。

硅酸鈉、硫酸鋁為原料制備了聚硅酸硫酸鋁絮凝劑,在此基礎(chǔ)上制備了不同zn/si摩爾比的聚硅酸硫酸鋁鋅絮凝劑及不同mg/si摩爾比的聚硅酸硫酸鋁鎂絮凝劑。結(jié)果表明:zn/si摩爾比和mg/si摩爾比是影響絮凝效果的最主要的因素。

采用聚硅酸鋁鐵與殼聚糖復(fù)合,制備低成本、高絮凝性能的新型無機-有機復(fù)合絮凝劑。結(jié)果表明:最佳復(fù)合條件為ph值1.4～2.0、原料配比(質(zhì)量比)1:1、最佳溫度70～80℃、反應(yīng)時間16h。并將該絮凝劑用于造紙廢水的處理實驗,在投加量每500ml為5ml時,其對廢水濁度、色度和cod的去除率分別為94.5%,61.5%和78.7%。

聚硅酸鋁鐵(psaf)作為一種新型無機高分子絮凝劑,其除濁、脫色及去除有機物的性能優(yōu)越,文獻(xiàn)報道的最高去除率可分別達(dá)97%、98%、87%。使用不同方法制取的psaf性能及穩(wěn)定性有較大區(qū)別;同時,psaf的效果還受水體參數(shù)的影響。本文介紹了psaf的作用原理、制作方法、使用效果及其影響因素,最后簡要概括了當(dāng)前研究存在的問題。

介紹了鋼材酸洗廢液的主要來源,組成和危害,按鋼材鹽酸酸洗廢液的回收方法的不同,簡要介紹了目前鋼材鹽酸酸洗廢液的回收和利用的研究進(jìn)展。

研究了嗜酸性fe2+供能菌群對鋼鐵鹽酸洗廢液的可生物氧化性,通過考察其氧化過程中fe2+氧化率的變化趨勢,確定鋼鐵鹽酸洗廢液的可生物氧化臨界條件為:ph≥1.4,fe2+≥0.04mol/l,而cl-質(zhì)量濃度大于47.6mg/l時會降低fe2+氧化率;ph為決定鋼鐵鹽酸洗廢液可生物氧化性的關(guān)鍵因素。群落結(jié)構(gòu)演變證明,鹽酸洗廢液比例的增加對菌群結(jié)構(gòu)影響較小,其菌群結(jié)構(gòu)變化不大,但優(yōu)勢菌體在生物氧化過程中含量明顯減少。

以鋼鐵鹽酸酸洗廢液為原料,亞硝酸鈉為催化劑,氧氣為氧化劑,在填料塔中催化氧化制備三氯化鐵。考察了反應(yīng)溫度、催化劑加入量和添加方式、循環(huán)流量等對制備三氯化鐵的影響。實驗結(jié)果表明,在優(yōu)化的工藝條件為料液預(yù)熱溫度為60℃、催化劑加入量為鋼鐵鹽酸酸洗廢液總質(zhì)量的0.30%、料液循環(huán)流量6.0m3/h的條件下,反應(yīng)80～120min,酸洗廢液中的fe2+完全氧化為fe3+。

鋼板酸洗液回收所獲得的副產(chǎn)品fe2o3制備鐵氧體的來源之一。討論了應(yīng)用中和-氧化-沉淀-分離工藝方法,在體系中加入含鐵物質(zhì)中和游離鹽酸,再通入空氣氧化,使體系生成部分溶膠,該溶膠與硅酸膠體等雜質(zhì)及聚合物相互吸附,共同沉淀分離,并經(jīng)過濾處理,制取高純fe2o3。利用所制得的fe2o3為主要原料,采用鐵氧體制備生產(chǎn)工藝試制了高檔永磁鐵氧體,其磁性能達(dá)到了sj/t10410-1993標(biāo)準(zhǔn)y32牌號上限水平。

用工業(yè)水玻璃、工業(yè)鹽酸、硫酸鋁溶液配制的聚硅酸鋁鹽絮凝劑,經(jīng)實驗室試驗和生產(chǎn)試驗表明:用工業(yè)水玻璃(be40)和al2(so4)3(均為016mol/l),工業(yè)鹽酸按1∶1(體積比)稀釋6倍,所配制的聚硅酸鋁鹽絮凝劑最佳投加量為3mg/l,適用于高濃度皮革廢水處理,具有工藝簡單、操作容易、處理效果好、成本低等優(yōu)點,是一項有應(yīng)用前景的實用技術(shù)