申请日2017.10.23
公开(公告)日2017.12.29
IPC分类号C02F9/04; C22B7/00; C22B47/00; C02F101/20
摘要
本发明公开了一种电解锰生产废水中锰回收及废水、废气综合处理的工艺，先处理含铬废水及抛光废水，在含铬废水中加入还原剂，将Cr6+还原为Cr3+，再加入氢氧化物调节pH，生成氢氧化铬沉淀，经沉淀分离后渣进入专用渣场堆放，滤液进入含锰废水;抛光废水处理;锰回收处理;硫酸根处理等工艺。本发明在处理过程中进行分段，将含铬废水与抛光废水进行分别处理，先处理含重金属离子的废水，从而减少碳酸锰渣中的重金属含量，有利于碳酸锰渣回收利用;电解锰生产工艺过程主要用水在冲洗工段，该废水处理增加硫酸根处理工艺，降低SO42‑含量，使硫酸根从原来的10g/L以上，降至2g/L左右，大大降低了电解冲洗水中硫酸根对锰片含硫的影响。
权利要求书
1.一种电解锰生产废水中锰回收及废水、废气综合处理的工艺，先处理含铬废水及抛光废水，其特征在于：在含铬废水中加入还原剂，将Cr6+还原为Cr3+，再加入氢氧化物调节pH，生成氢氧化铬沉淀，经沉淀分离后渣进入专用渣场堆放，滤液进入含锰废水;
抛光废水处理：在抛光废水中加入氢氧化物调节pH值至中性，加入硫化剂进行硫化沉淀反应，生产硫化物沉淀，经沉淀分离后渣进入专用渣场堆放，滤液进入含锰废水;
锰回收处理：先向汇总废水中加入氢氧化物，调节pH至7~8，后加入碳酸盐沉淀其中Mn2+，生成碳酸锰，沉淀分离后碳酸锰渣进入生产系统回用，余液进行硫酸根沉淀处理;
硫酸根处理：在上述的余液中加入氢氧化钙，进行硫酸根沉淀反应，待溶液中剩余硫酸根低于1g/L时，固液分离，向溶液中通入制液产生的酸雾，使溶液pH值降至中性，固液固体用于电解锰生产，滤液返回到生产高位水池循环使用;
含铬废水处理中加入还原剂为工业硫酸亚铁，加入量为化学反应量的1.5倍，搅拌反应时间为30~60分钟，加入氢氧化物为工业氢氧化钠，调节pH值为10，沉淀反应时间为30~60分钟，沉淀分离方式为压滤;
抛光废水处理中加入的氢氧化物为工业氢氧化钠，加入硫化剂为二甲基二硫代氨基甲酸钠，俗称：SDD，加入量为0.5kg/m3，沉淀反应时间为30~60分钟，固液分离方式为压滤;
锰回收处理中加入氢氧化物为工业氢氧化钠，加入碳酸盐为农用碳酸氢铵，加入量为化学反应量的1.5倍，沉淀反应时间2~3小时，沉淀分离方式为竖流沉淀后压滤;
硫酸根沉淀中其中氢氧化钙为工业级，加入量为化学反应量的1.5倍，沉淀反应时间为4~6小时，沉淀分离方式为树立加压滤方式，通入酸雾气体为制液车间化合产生，通入量为100m3/h，曝气时间0.5~1.0小时，沉淀分离方式为陈化。
说明书
电解锰生产废水中锰回收及废水、废气综合处理的工艺
技术领域
本发明涉及电解锰生产废气渣的处理及循环利用技术领域，涉及含铬废水处理、抛光废水处理、锰回收利用，特别是一种电解锰生产废水中金属锰回收，生产过程中产生的废气的处理及水资源循环利用的环保综合处理工艺。
背景技术
根据国家环保总局下发的《湖南、重庆、贵州三省(市)交界地区锰污染整治方案》和《湖南、重庆、贵州三省(市)交界地区锰行业污染整治督察工作方案》，以及贵州省环保厅下发的《关于要求松桃汇丰锰业有限责任公司等9家企业限期治理厂区生产废水并实现循环利用的通知》，2011年4月，公司启动了生产废水闭路循环示范工程建设，同时进行废水处理工艺研究试验。
公司电解锰生产废水主要有含锰废水、含铬废水、抛光废水及车间内其它废水。含锰废水：指清洗阴极板、清洗场地、清洗电解槽等产生的废水，含铬废水：刚出槽的电解锰活性非常高，在空气中易被氧化变色，需要进行表面钝化处理，以提高抗氧化能力，目前电解锰生产绝大多数使用钝化剂为重铬酸钾，其钝化金属锰板后，需要进行清洗。极板钝化清洗产生的废水，主要含有Cr6+、Cr3+、Mn2+、SO42-等，抛光废水：阴极板使用较长时间后，表面会变得粗糙，需进行表面抛光，抛光后冲洗阴极板产生的废水，其中主要含有Fe、Ni、Cr等重金属离子。
目前电解锰废水循环利用工艺中，大部分废水来源及回用去向均为电解车间冲洗锰板，仅有少部分用于洗布、清槽等，而用于冲洗锰板的水必须保证pH为中性，且水中S含量较低(SO42-含量低于2g/L)，否则会导致锰板外观颜色异常且产品含硫升高。经收集多年生产的数据发现，电解车间所产生的废水中含有约12~15g/L的SO42-，至今废水处理工艺均未考虑硫酸根的处理，处理后的水中依然含有SO42- 10~12g/L，若用于锰板冲洗，则会使锰片含硫上升0.008%~0.01%，对电解锰产品含硫指标的影响达到30~40%。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种工艺步骤简单、处理成本较低且更能满足循环使用要求的废水、废气处理工艺，使电解锰生产过程中废水、废气相互处理及废水中金属锰回收和水资源循环利用。
为解决以上技术问题，本发明对电解锰生产废水进行分类分段处理，其废水处理工艺为，先将含铬废水及抛光废水进行单独处理，后再进行汇总处理，其目的在于，处理后的水质满足电解锰生产要求，同时含锰渣回到生产使用。
本发明的构成：一种电解锰生产废水中锰回收及废水、废气综合处理的工艺，先处理含铬废水及抛光废水，其特征在于：在含铬废水中加入还原剂，将Cr6+还原为Cr3+，再加入氢氧化物调节pH，生成氢氧化铬沉淀，经沉淀分离后渣进入专用渣场堆放，滤液进入含锰废水;
抛光废水处理：在抛光废水中加入氢氧化物调节pH值至中性，加入硫化剂进行硫化沉淀反应，生产硫化物沉淀，经沉淀分离后渣进入专用渣场堆放，滤液进入含锰废水;
锰回收处理：先向汇总废水中加入氢氧化物，调节pH至7~8，后加入碳酸盐沉淀其中Mn2+，生成碳酸锰，沉淀分离后碳酸锰渣进入生产系统回用，余液进行硫酸根沉淀处理;
硫酸根处理：在上述的余液中加入氢氧化钙，进行硫酸根沉淀反应，待溶液中剩余硫酸根低于1g/L时，固液分离，向溶液中通入制液产生的酸雾，使溶液pH值降至中性，固液固体用于电解锰生产，滤液返回到生产高位水池循环使用。
含铬废水处理中加入还原剂为工业硫酸亚铁，加入量为化学反应量的1.5倍，搅拌反应时间为30~60分钟，加入氢氧化物为工业氢氧化钠，调节pH值为10，沉淀反应时间为30~60分钟，沉淀分离方式为压滤;
抛光废水处理中加入的氢氧化物为工业氢氧化钠，加入硫化剂为二甲基二硫代氨基甲酸钠，俗称：SDD，加入量为0.5kg/m3，沉淀反应时间为30~60分钟，固液分离方式为压滤;
锰回收处理中加入氢氧化物为工业氢氧化钠，加入碳酸盐为农用碳酸氢铵，加入量为化学反应量的1.5倍，沉淀反应时间2~3小时，沉淀分离方式为竖流沉淀后压滤;
硫酸根沉淀中其中氢氧化钙为工业级，加入量为化学反应量的1.5倍，沉淀反应时间为4~6小时，沉淀分离方式为树立加压滤方式，通入酸雾气体为制液车间化合产生，通入量为100m3/h，曝气时间0.5~1.0小时，沉淀分离方式为陈化。
与传统电解锰废水处理工艺相比的优点：
1、在处理过程中进行分段，将含铬废水与抛光废水进行分别处理，先处理含重金属离子的废水，从而减少碳酸锰渣中的重金属含量，有利于碳酸锰渣回收利用;
2、电解锰生产工艺过程主要用水在冲洗工段，该废水处理增加硫酸根处理工艺，降低SO42-含量，使硫酸根从原来的10g/L以上，降至2g/L左右，大大降低了电解冲洗水中硫酸根对锰片含硫的影响;
3、本处理工艺关键点：因处理硫酸根后水的pH值较高，不能用于生产，需调节pH值至中性，按传统处理方式则是用硫酸回调，用硫酸回调硫酸根含量增加，我们改用在沉淀硫酸根后的废水中，通入制液工段产生的酸雾进行曝气，以此代替硫酸来调节pH的工艺，获得以下两方面的效国：一、减少成本(不使用硫酸)，使水中硫酸根浓度保持较低，不影响产品含硫;二、最主要的是有效处理了生产过程中产生的废气且利用该废气处理生产过程产生的废水，既免去处理水调pH用硫酸，又免去了处理废气产生的费用，减少水、气污染，有效的保证了水、气的零排放，使电解锰生产对环境产生的污染降到最低。
