公布日：2023.09.12
申请日：2023.06.16
分类号：C02F1/66(2023.01)I;C02F1/52(2023.01)I;C02F1/28(2023.01)I;C02F3/12(2023.01)I;C02F3/34(2023.01)I;B01J20/20(2006.01)I;B01J20/10(2006.01)I;C02F103/
16(2006.01)N
摘要
本申请涉及废水处理技术领域，具体公开了一种热镀锌酸性漂洗废水的除铁净化工艺。一种热镀锌酸性漂洗废水的除铁净化工艺，其包括如下操作步骤：在热镀锌酸性漂洗废水中加入氢氧化钠溶液，调节pH后进行反应，曝气氧化，隔膜压榨过滤，分别排出污泥和废水。采用本申请热镀锌酸性漂洗废水的除铁净化工艺所处理的废水pH在6.5‑7.5，二价铁离子浓度低于200mg/L，可满足漂洗水回用标准，且热镀锌酸性漂洗废水的除铁净化工艺所需时间最低为5.5h，提高了整体工艺除铁效率。
权利要求书
1.一种热镀锌酸性漂洗废水的除铁净化工艺，其特征在于，其包括如下操作步骤：在热镀锌酸性漂洗废水中加入氢氧化钠溶液，调节pH为7.5-8.0后进行反应，曝气氧化，隔膜压榨过滤，分别排出污泥和废水。
2.根据权利要求1所述的热镀锌酸性漂洗废水的除铁净化工艺，其特征在于：所述反应时间控制在10-20min。
3.根据权利要求1所述的热镀锌酸性漂洗废水的除铁净化工艺，其特征在于：在进行所述反应过程中加入废水质量10-30%的吸附剂。
4.根据权利要求3所述的热镀锌酸性漂洗废水的除铁净化工艺，其特征在于：所述吸附剂为海泡石粉和活性炭粉的混合物。
5.根据权利要求4所述的热镀锌酸性漂洗废水的除铁净化工艺，其特征在于：所述活性炭粉与海泡石粉的质量比为1：（3-5）。
6.根据权利要求4所述的热镀锌酸性漂洗废水的除铁净化工艺，其特征在于：所述海泡石粉经过改性处理；所述海泡石粉的具体改性方法为：将海泡石粉与质量浓度为30-33%的盐酸水溶液混合，搅拌均匀，干燥后加至质量浓度为60-70%的十八烷基铵盐水溶液中，焙烧，冷却，粉碎，得到改性海泡石粉；所述海泡石粉与盐酸溶液的质量比为1：（20-30）；所述干燥后的海泡石粉与十八烷基铵盐水溶液的质量比为1:（5-15）。
7.根据权利要求1所述的热镀锌酸性漂洗废水的除铁净化工艺，其特征在于：所述曝气氧化时间控制在40-60min。
8.根据权利要求1所述的热镀锌酸性漂洗废水的除铁净化工艺，其特征在于：所述隔膜压榨过滤所得到的污泥含水率为25-35%。
发明内容
为了提高热镀锌酸性漂洗废水的除铁净化效率，本申请提供了一种热镀锌酸性漂洗废水的除铁净化处理工艺。
第一方面，本申请提供一种含铁酸性漂洗废水的除铁净化处理工艺，其采用如下技术方案：一种含铁酸性漂洗废水的除铁净化处理工艺，其包括如下操作步骤：在热镀锌酸性漂洗废水中加入氢氧化钠溶液，调节pH为7.5-8.0后进行反应，曝气氧化，隔膜压榨过滤，分别排出污泥和废水。
其中，本申请氢氧化钠溶液可选用质量浓度为10-20％的氢氧化钠水溶液。
通过采用上述技术方案，三价铁离子在pH为3.7左右可完全沉淀，二价铁离子完全沉淀的pH在8.8左右。本申请通过在热镀锌酸性漂洗废水中加入氢氧化钠溶液调节pH为7.5-8.0进行反应，然后进行曝气氧化，使废水中的部分二价铁离子氧化为三价铁离子。通过在废水中加入氢氧化钠溶液将部分二价铁离子和三价铁离子转变为氢氧化钠铁(氢氧化钠亚铁)，缩短了反应时间，提高了除铁处理工艺的净化效率，且采用隔膜压榨进行过滤，不经过沉淀，也无需加入絮凝剂，提高了整体工艺除铁效率。
曝气氧化一方面可维持空气与废水接触，在生物氧化作用下不断氧气，保持废水中的溶解氧浓度。另一方面，曝气氧化中的微生物起到生物降解净化作用，通过搅拌混合作用，促进废水流动，使铁泥始终保持悬浮状态，利于微生物降解废水中的杂质。
采用隔膜压榨的过滤方法，可得到含水率较低的污泥，一方面提高除铁净化的效率，一方面污泥的含湿量低，易剥离卸除。
作为优选：所述反应时间控制在10-20min。
通过采用上述技术方案，进行反应时间控制在10-20min，可保证部分二价铁氧化为三价铁，结合后续工序，提高了除铁净化的效果。
作为优选：在进行所述反应过程中加入废水质量10-30％的吸附剂。
通过采用上述技术方案，在反应过程中加入吸附剂，以作为铁离子的载体，从而进一步提高除铁净化的效率。
作为优选：所述吸附剂为海泡石粉和活性炭粉的混合物。
作为优选：所述活性炭粉与海泡石粉的质量比为1：(3-5)。
通过采用上述技术方案，吸附剂选用海泡石粉和活性炭粉的混合物，海泡石粉是一种纤维状硅镁酸盐黏土矿物，比表面积高，孔隙率大，具有良好的吸附性和流变性，对铁离子具有较强的吸附性；活性炭粉是一种多孔性的含碳物质，其高度发达的孔隙结构使它具有较大的表面积，在废水中具有较高的吸附和净化的能力。两者相互配合使用，提高了活性炭粉的吸附容量，从而提高热镀锌酸性漂洗废水的除铁的净化效果。
作为优选：所述海泡石粉经过改性处理；所述海泡石粉的具体改性方法为：将海泡石粉与质量浓度为30-33％的盐酸水溶液混合，搅拌均匀，干燥后加至质量浓度为60-70％的十八烷基铵盐水溶液中，焙烧，冷却，粉碎，得到改性海泡石粉；所述海泡石粉与盐酸溶液的质量比为1：(20-30)；所述干燥后的海泡石粉与十八烷基铵盐水溶液的质量比为1:(5-15)。
通过采用上述技术方案，将海泡石粉加至盐酸溶液中进行酸性处理，提高了海泡石粉的比表面积，从而提高海泡石粉的吸附性；随后将干燥后的海泡石粉加至十八烷基铵盐水溶液中，减少了海泡石粉与水分子接触，使海泡石粉具有一定的疏水性，防止水分子进入海泡石粉内部孔道，使铁离子更易进入，提高了海泡石粉吸附铁离子能力，从而进一步提高热镀锌酸性漂洗废水的除铁的净化效果。
作为优选：所述曝气氧化时间控制在40-60min。
通过采用上述技术方案，将曝气氧化时间控制在40-60min，可降低曝气氧化中活性污泥含量，有效调整污泥负荷，从而提高除铁净化工艺的除铁效率。
作为优选：所述隔膜压榨过滤所得到的污泥含水率为25-35％。
本申请中隔膜压榨过滤的水压为4.5-5kg/cm2，一方面可在部分沉淀为氢氧化铁，部分沉淀为氢氧化亚铁的情况下，达到所需的压滤效果；另一方面还可避免堵塞滤袋。
通过采用上述技术方案，将隔膜压榨过滤的污泥含水率控制在30％，易剥离卸除，提高更替工艺的除铁效率。
第二方面，本申请提供一种上述任一项热镀锌酸性漂洗废水的除铁净化处理工艺的应用。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：本申请通过在热镀锌酸性漂洗废水中加入氢氧化钠溶液，将部分二价铁离子氧化为三价铁离子，缩短了曝气氧化时间，提高了除铁处理工艺的净化效率，且采用隔膜压榨进行过滤，不经过沉淀，也不用加入絮凝剂，提高了整体工艺除铁效率。
(1)本申请通过将pH控制在7.5-8.0，反应时间控制在10-20min，使热镀锌酸性漂洗废水的二价铁离子浓度为189-195mg/L，具有较高的除铁净化效果，且热镀锌酸性漂洗废水的处理时间为7.0-7.2h，具有较高的除铁净化效率。
(3)本申请通过控制曝气氧化时间在40-60min，使热镀锌酸性漂洗废水的二价铁离子浓度为183-185mg/L，且热镀锌酸性漂洗废水的处理时间为6.6-6.7h，进一步提高了废水的除铁净化效果和效率。
(4)本申请通过在进行反应过程中加入废水质量10-30％的吸附剂，使热镀锌酸性漂洗废水的二价铁离子浓度为175-178mg/L，热镀锌酸性漂洗废水的处理时间为6.2-6.4h，提高了废水的除铁净化效果和净化效率。
(5)本申请通过在进行反应过程中加入废水质量10-30％的吸附剂，并确定吸附剂为海泡石粉和活性炭粉的混合物，且活性炭粉与海泡石粉的质量比为1：(3-5)，使热镀锌酸性漂洗废水的二价铁离子浓度为167-172mg/L，热镀锌酸性漂洗废水的处理时间为5.8-5.9h，进一步提高了废水的除铁净化效果和效率。
(6)本申请通过对海泡石粉进行改性，并调节干燥后的海泡石粉与十八烷基铵盐水溶液的质量比为1:(5-15)，使热镀锌酸性漂洗废水的二价铁离子浓度为164-165mg/L，热镀锌酸性漂洗废水的处理时间为5.5-5.7h，进一步提高了废水的除铁净化效果和效率。
（发明人：冉成进;冯金良;朱丽佳）
