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不锈钢酸洗废水的微波加热蒸酸试验研究

湿法冶金 2010年第2期29卷 127-129页

作者：赵俊学贺慧马红周李小明崔雅茹西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055

直接处理酸洗废液、分别回收酸和有价金属是一个值得关注的研究方向。研究了用微波蒸发法处理不锈钢酸洗废水,回收馏出液并从浓缩后的剩余废液中回收有价金属。考察了不同硫酸加入量对酸洗废液中硝酸和氢氟酸逸出的影响。结果表明:酸洗... 详细信息

直接处理酸洗废液、分别回收酸和有价金属是一个值得关注的研究方向。研究了用微波蒸发法处理不锈钢酸洗废水,回收馏出液并从浓缩后的剩余废液中回收有价金属。考察了不同硫酸加入量对酸洗废液中硝酸和氢氟酸逸出的影响。结果表明:酸洗废液蒸发前期以水的蒸发为主,随蒸酸时间延长,馏出物中硝酸和氢氟酸质量浓度不断升高;硫酸的加入能明显提高氢氟酸和硝酸的蒸出量,适宜的硫酸加入量为10%左右。

关键词：不锈钢酸洗废水微波加热蒸发酸有价金属回收

不锈钢酸洗废水无害化处置与资源化利用新工艺应用基础研究

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不锈钢酸洗废水无害化处置与资源化利用新工艺应用基础研究

作者：吴名涛中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)

学位级别：硕士

不锈钢在生产和加工过程中表面会形成一层黑色的氧化层,需要进行酸洗去除氧化皮,在酸洗过程会产生大量的酸洗废水。2018年全球不锈钢产量达到5072.9万吨(International Stainless Steel Forum,ISSF),每酸洗1t不锈钢将产生1～3 m3不锈钢... 详细信息

不锈钢在生产和加工过程中表面会形成一层黑色的氧化层,需要进行酸洗去除氧化皮,在酸洗过程会产生大量的酸洗废水。2018年全球不锈钢产量达到5072.9万吨(International Stainless Steel Forum,ISSF),每酸洗1t不锈钢将产生1～3 m3不锈钢酸洗废水,即201 8年酸洗废水产量高达5050～15300万立方米。废水中含有大量的氟离子和重金属离子需要无害化处置,同时也具有很高的资源化利用价值。酸洗废水通常用钙中和沉淀法处理,中和得到的酸洗污泥属于危废(HW17)。酸洗污泥处理方式主要有固化、填埋、热处理等,普遍存在解毒不彻底,资源化程度低,还原温度高、能耗大等问题。本课题旨在开发一种不锈钢酸洗废水无害化资源化新工艺。该工艺基于钙钠协同中和沉淀、金属化还原、磁选分离等技术,为不锈钢酸洗废水脱氟和有价元素的高效资源化利用提供了一条新途径。主要工作如下:(1)系统研究了不锈钢酸洗废水钙钠协同中和沉淀的规律及机理。查明了CaO加入量与氟离子去除率的关系,以及金属离子去除与pH的关系,查明了单独使用CaO中和酸洗废水产生污泥量大的原因,开发了不锈钢酸洗废水钙钠协同沉淀新工艺,污泥产生量减少了 14.79%,实现了废水的重金属和氟离子的达标排放。(2)采用煤基金属化还原-磁选分离技术处置中和污泥,得到铁、铬、镍合金粉末和再生萤石矿,一步工艺实现了不锈钢酸洗污泥的无害化和资源化。重点研究了还原剂用量、还原温度、还原时间、磨矿细度等条件的影响。研究结果表明,在温度1200℃、还原时间3 h、还原剂添加量15%时,可以实现铁铬镍的完全金属化还原,渣铁磁选分离后,可以得到金属品位93.62%的合金粉末,其中Fe、Cr、Ni品位分别达69.31%,7.6%和16.71%,相应的回收率分别高达95.30%,88.7%和97.53%。(3)系统研究了不同因素对金属合金颗粒长大的影响,包括助熔剂Na2C03的用量、压块的压力、还原剂用量、还原温度、还原时间等。结果表明,污泥压块、添加助熔剂、增加还原剂用量、提高还原温度、延长还原时间都能促进金属颗粒的长大,因而有助于后续的金属相与非金属相的磨矿-磁选分离。(4)查明了污泥中Cr元素完全金属化还原规律和机理。通过Fe、Cr、Ni的还原热力学,对比相应的实验结果,发现污泥中Cr完全金属化温度低于理论值和文献报道的还原温度,确定了还原过程中Fe与Cr的协同促进作用,以及CaF2的助熔作用,降低了铬金属化还原的温度,实现了低温下Cr元素的完全金属化还原。(5)对整个工艺过程进行了环境影响分析。中和水达标排放及含氟尾矿的浸出毒性实验结果表明,整个工艺节能、安全、绿色,是一条资源化利用不锈钢酸洗污泥的有效新工艺。

关键词：不锈钢酸洗废水钙钠协同沉淀磁选低温还原资源化利用

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不锈钢酸洗废水资源化处理技术研究

不锈钢酸洗废水资源化处理技术研究

作者：杨才杰南京大学

学位级别：硕士

不锈钢酸洗废水中含有高浓度硝酸、氢氟酸及铁、镍、铬、氟离子,具有毒性大、难处理等特点。常规中和沉淀技术运行成本高、二次污染重、浪费大量有价无机酸和高价重金属资源,且产生的中和污泥属于危险废弃物,处置要求高、费用高。中和... 详细信息

不锈钢酸洗废水中含有高浓度硝酸、氢氟酸及铁、镍、铬、氟离子,具有毒性大、难处理等特点。常规中和沉淀技术运行成本高、二次污染重、浪费大量有价无机酸和高价重金属资源,且产生的中和污泥属于危险废弃物,处置要求高、费用高。中和沉淀技术相关改进方案均未能有效解决无机酸和重金属的分离回收及综合利用难题。首先,本课题采用酸阻滞技术分离回收硝酸、氢氟酸等无机酸,研究结果显示国产201×7树脂的酸阻滞性能优越,不受流速、高径比影响,且对实际废水总酸的吸附容量达1.77mol/L树脂,酸与金属离子分离系数达8.34。然后,本课题针对分离回收无机酸后低酸度条件下的高浓度复杂重金属离子及氟离子,采用针铁矿技术去除铁、铬、氟等杂质,并经碱中和沉淀技术回收高纯度镍资源。针铁矿除杂过程是投加碳酸钠作中和剂,反应末期投加理论需要量100%氯化钙作促进剂,并控制终点pH值为4.5,铁、铬、氟去除率可分别高达99.98%、98.9%、99.8%。XRD分析揭示了针铁矿除杂机理,高浓度氟离子的存在使氟铁、氟铬络合物首先与除铁释放的氟离子反应生成Na3FeF6和Na3CrF6晶体,投加氯化钙后,Na3FeF6和Na3CrF6与氯化钙反应生成氟化钙和针铁矿沉渣。沉镍最优化pH值为10.0,残余镍离子浓度可降至0.32mg/L,能稳定达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的要求。升高温度有利于加快氢氧化镍的沉降速率,因而可与针铁矿除杂过程友好衔接。另外,本技术通过沉渣处置及尾水处理实现了工艺的无害化及达标排放。除杂沉渣通过三次套用洗涤,回收残留在沉渣表面的镍,将工艺过程镍的总回收率提高至99.7%,且显著降低了沉渣中残留的镍含量。洗涤后的沉渣采用石灰作稳定化处理,投加干渣量2%的氧化钙后沉渣中镍、铬、氟基本无浸出,实现了无害化处置。钙盐混凝沉淀除氟技术能将氟离子浓度降至10mg/L以下,满足《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准要求。综上,采用本课题自主研发的不锈钢酸洗废水资源化处理技术,毒害污染物减排环境效益显著,重金属减排总量达12.5kg/t、氟减排总量达70.49kg/t。而且,该技术经济效益显著,纯收益高达1386元／吨,而传统中和沉淀技术仅药剂费和危废处理费两项就高达329元／吨。因此,该技术可为不锈钢酸洗行业的转型升级提供重要科技支撑,社会效益显著。

关键词：不锈钢酸洗废水酸阻滞针铁矿沉镍资源化处理

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零价铁处理不锈钢酸洗废水中的硝酸盐氮

工业水处理 2011年第11期31卷 45-48页

作者：刘子正胡箭朱先辰文玲李华王宗平华中科技大学环境科学与工程学院湖北武汉430074 武汉市水务集团汉阳供水部湖北武汉430051 武汉金鼎新环保科技有限公司湖北武汉430074

采用零价铁去除不锈钢酸洗废水中的硝酸盐,探讨了初始pH、铁粉投加量、反应温度、共存离子等因素对处理效果的影响,并采用2种方法对实际酸洗废水进行处理。结果表明:较低的初始pH、较高的铁粉用量以及反应温度对零价铁脱氮反应均有促进... 详细信息

采用零价铁去除不锈钢酸洗废水中的硝酸盐,探讨了初始pH、铁粉投加量、反应温度、共存离子等因素对处理效果的影响,并采用2种方法对实际酸洗废水进行处理。结果表明:较低的初始pH、较高的铁粉用量以及反应温度对零价铁脱氮反应均有促进作用,不同共存离子对硝酸盐氮的去除有不同的影响。反应产物以NH4+为主,达到64.4%,零价铁对模拟废水和实际废水的硝酸盐氮去除率分别为90.5%和61.6%。

关键词：零价铁不锈钢酸洗废水硝酸盐氮氨氮

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反硝化颗粒污泥处理不锈钢酸洗废水研究

水处理技术 2023年第9期49卷 113-118页

作者：蒋炎红黄慧敏梅荣武胡正峰浙江省生态环境科学设计研究院浙江杭州310007 浙江建投环保工程有限公司浙江杭州310013 浙江环科环境研究院有限公司浙江杭州310007 浙江省环科环境认证中心有限公司浙江杭州310007 浙江省环境污染控制技术研究重点实验室浙江杭州310007 国家环境保护水污染控制工程技术(浙江)中心浙江杭州310007

采用以厌氧絮状污泥作为接种污泥的上流式厌氧反应器,通过调整其水力停留时间和水力条件等关键因素培养反硝化颗粒污泥,开展其对不锈钢酸洗废水脱氮研究。研究结果表明,上流式厌氧反应器以甲醇作为碳源运行42 d后,形成了成熟的反硝化颗... 详细信息

采用以厌氧絮状污泥作为接种污泥的上流式厌氧反应器,通过调整其水力停留时间和水力条件等关键因素培养反硝化颗粒污泥,开展其对不锈钢酸洗废水脱氮研究。研究结果表明,上流式厌氧反应器以甲醇作为碳源运行42 d后,形成了成熟的反硝化颗粒污泥;成熟的反硝化颗粒污泥边缘清晰、表面包裹大量杆菌,单颗污泥沉降速率可达198~273 m/h,粒径为1~6 mm,反硝化速率最高可达2.79 gN/(gVSS·d);在反应器NO_(3)^(-)-N容积负荷为2.0~2.44 kg/(m^(3)·d)时,NO_(3)^(-)-N平均去除率为98.03%,NH_(4)^(+)-N平均去除率为89.76%,TN平均去除率为97.81%;最终出水的氨氮及总氮可同时满足《钢铁工业水污染物排放标准》(GB 13456-2012)的间接排放标准和《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/T 31962-2015)的C级排放标准。本工艺相比传统反硝化工艺能够节约碳源30%左右。

关键词：反硝化颗粒污泥反硝化脱氮硝氮废水不锈钢酸洗废水

用强酸性阳离子交换树脂分离不锈钢酸洗废水中的铁

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湿法冶金 2011年第2期30卷 155-158页

作者：李菲赵俊学马红周曾媛李小明西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055

通过静态吸附试验,研究了001×7强酸性阳离子交换树脂吸附Fe3+的行为,从动力学角度分析了吸附过程。结果表明:在298 K下,001×7树脂对废水中Fe3+的静态饱和吸附容量为65.3 mg/g(干树脂);吸附平衡符合Freundlich等温吸附式;根据动边界模... 详细信息

通过静态吸附试验,研究了001×7强酸性阳离子交换树脂吸附Fe3+的行为,从动力学角度分析了吸附过程。结果表明:在298 K下,001×7树脂对废水中Fe3+的静态饱和吸附容量为65.3 mg/g(干树脂);吸附平衡符合Freundlich等温吸附式;根据动边界模型,颗粒扩散为001×7树脂吸附Fe3+的主要控制步骤,吸附速率与树脂性质、温度有关,与搅拌强度无关;用质量浓度7.4 g/L的硫酸溶液洗脱负载树脂,铁洗脱率达99.5%,树脂再生后可重复使用。

关键词：不锈钢酸洗废水强酸性阳离子交换树脂铁吸附分离

用离子交换膜从不锈钢酸洗废水中去除镍铬试验研究

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湿法冶金 2018年第6期37卷 493-496页

作者：谢昀映谈定生张学峰李增辉丁伟中上海大学材料科学与工程学院上海200444 上海大学省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海200444

研究了以酒石酸钠为配合剂,采用离子交换膜电渗析法从不锈钢酸洗废水中去除重金属镍铬离子,考察了电渗析时间、阴极室酒石酸钠浓度和pH、极板间距、电流密度等因素对镍、铬离子去除率的影响。试验结果表明:采用双膜三室电渗析槽进行电渗... 详细信息

研究了以酒石酸钠为配合剂,采用离子交换膜电渗析法从不锈钢酸洗废水中去除重金属镍铬离子,考察了电渗析时间、阴极室酒石酸钠浓度和pH、极板间距、电流密度等因素对镍、铬离子去除率的影响。试验结果表明:采用双膜三室电渗析槽进行电渗析,以石墨板为阳极、不锈钢板为阴极,在极板间距15cm、阴极室酒石酸钠浓度0.24mol/L、初始电流密度273 A/m2条件下,电渗析12h后,废水中总铬离子质量浓度从150mg/L降至0.910mg/L,总镍质量浓度从100mg/L降低至0.326mg/L,处理后废水中镍铬离子质量浓度均符合《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的要求。

关键词：不锈钢酸洗废水离子交换膜电渗析重金属离子去除

不锈钢酸洗废水中Cr^+6离子的解吸附研究

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湖州职业技术学院学报 2020年第1期18卷 66-69页

作者：高伟伟赵明星杜丹湖州高林不锈钢管制造有限公司浙江湖州313000 湖州师范学院生命科学学院浙江湖州313000

本实验以竹粉/膨润土尾矿复合陶粒作为吸附剂,对Cr^+6离子进行吸附。采用NaOH解吸附剂对Cr^+6离子进行解吸附实验,用以分析解吸附浓度、时间和次数对解吸附的影响;并用不锈钢酸洗废水(以下简称废水)进行验证实验。结果表明:以NaOH为解... 详细信息

本实验以竹粉/膨润土尾矿复合陶粒作为吸附剂,对Cr^+6离子进行吸附。采用NaOH解吸附剂对Cr^+6离子进行解吸附实验,用以分析解吸附浓度、时间和次数对解吸附的影响;并用不锈钢酸洗废水(以下简称废水)进行验证实验。结果表明:以NaOH为解吸附剂时,浓度对解吸附整体影响不大,浓度为0.3 mol/L时最佳;解吸附时间为6h时,复合陶粒再吸附率最高;复合陶粒循环利用次数可达5次,说明使用NaOH为解吸附剂对复合陶粒有较好的解吸附效果。

关键词：不锈钢酸洗废水解吸附 Cr^+6离子复合陶粒吸附

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不锈钢酸洗废水生物脱氮工程设计及运行实践

不锈钢酸洗废水生物脱氮工程设计及运行实践