钢铁酸洗废水中酸和铁的回收
钢铁工业酸洗废弃盐酸再生利用并回收草酸亚铁的方法
钢铁工业酸洗废弃盐酸再生利用并回收草酸亚铁的方法
摘要
钢铁工业酸洗废弃盐酸再生利用并回收草酸亚铁的方法。
其过程简单介绍如下：将钢铁工业酸洗废弃盐酸用耐酸滤布，过滤去除废液中的杂质收集滤液备用。
将工业草酸用纯净水加热溶解，根据废酸中氯化铁的含量计算草酸的用量，待溶解完毕趁热过滤，将滤液与过滤后的废弃盐酸以废酸草酸3∶1的比例搅拌下混合快速搅拌至溶液呈黄色。
静止沉淀2小时，用耐酸泵吸取上层清液得12-15％酸度(以氯化氢计)的低度盐酸。
根据酸洗工艺要求浓度再添加补充至所需浓度后再次使用。
将沉淀物用清水洗涤至PH值＝7用离心分离在100-120度下用闪蒸干燥机干燥得草酸亚铁产品。
主权项
1.一种钢铁工业酸洗废弃盐酸再生利用并回收草酸亚铁的方法。
其特征是：将钢铁工业酸洗废弃盐酸用耐酸滤布，过滤去除废液中的杂质收集滤液备用。
将工业草酸用纯净水加热溶解，根据废酸中氯化铁的含量计算草酸的用量，待溶解完毕趁热过滤，将滤液与过滤后的废弃盐酸以，废酸。
草酸3∶1的比例搅拌下混合，快速搅拌至溶液呈黄色。
静止沉淀2小时，用耐酸泵吸取上层清液得12-15％酸度(以氯化氢计)的低度盐酸。
根据酸洗工艺要求浓度再添加补充至所需浓度后再次使用。
将沉淀物用清水洗涤至PH值＝7用离心分离在100-120度下用闪蒸干燥机干燥得草酸亚铁产品。
钢铁酸洗废水资源化处理技术综述
冶金动力METALLURGICAL POWER2020年第10期总第248期钢铁酸洗废水资源化处理技术综述曹明义1,何国凯2,刘万涛2(1新钢集团公司第一动力厂,江西新余338001；2上海济环水处理科技有限公司,上海201100）【摘要】对钢铁酸洗废水中的酸和金属进行回收和再利用，不仅可以减少废水排放对环境造成的污染，而且废水中大量的可回收铁、酸等资源还能实现废物的资源化利用。
对酸回收和金属回收技术进行了综述。
【关键词】酸洗废水；资源化处理；酸回收；金属回收【中图分类号】X756【文献标识码】B 【文章编号】1006-6764(2020)10-0055-03【开放科学（资源服务）标识码（OSID ）】Review on Resource Treatment Technology of Steel Pickling WastewaterCAO Mingyi 1,HE Guokai 2,LIU Wantao 2(1.Xinyu Iron and Steel Group Company No.1Power Plant,Xinyu,Jiangxi 338001;2.Shanghai Jihuan Water Treatment Technology Co.,Ltd.,Shanghai 201100,China)【Abstract 】The recovery and reuse of acid and metal in steel pickling wastewater cannot only reduce the environmental pollution caused by wastewater discharge,but also achieve the resource utilization of wastewater.The technology of acid recovery and metal re⁃covery wasreviewed.【Keywords 】acid washing wastewater;resource treatment;acid recovery;metal recovery引言我国钢材年产量从2009年的69405万t 到2018年的110551万t，产量逐年上升，平均增长率5.93%。
废酸处理方案
废酸处理（不锈钢厂酸洗废水）硫酸在化工、钢铁等行业广泛应用。
在许多生产过程中，硫酸的利用率很低，大量的硫酸随同含酸废水排放出去。
这些废水如不经过处理而排放到环境中，不仅会使水体或土壤酸化，对生态环境造成危害，而且浪费大量资源。
近年来许多国家已经制定了严格的排放标准，与此同时，先进的治理技术也在世界各地迅速发展起来。
废硫酸和硫酸废水除具有酸性外，还含有大量的杂质。
根据废酸、废水组成和治理目标的差异，目前国内外采用的治理方法大致可分为3大类：回收再用、综合利用和中和处理。
1 废硫酸的回收再用废硫酸中硫酸浓度较高，可经处理后回收再用。
处理主要是去除废硫酸中的杂质，同时对硫酸增浓。
处理方法有浓缩法、氧化法、萃取法和结晶法等。
1.1 浓缩法该法是在加热浓缩废稀硫酸的过程中，使其中的有机物发生氧化、聚合等反应，转变为深色胶状物或悬浮物后过滤除去，从而达到去除杂质、浓缩稀硫酸的双重目的。
这类方法应用较广泛，技术较成熟。
在普遍应用高温浓缩法的基础上又发展了较为先进的低温浓缩法，下面分别加以介绍。
1.1.1 高温浓缩法淄博化工厂三氯乙醛生产过程中有废硫酸产生，其中H2SO4质量分数为65%～75%、三氯乙醛质量分数为1%～3%、其它有机杂质的质量分数为1%。
该厂将其沉淀过滤后，用煤直接加热蒸馏，回收的浓硫酸无色透明，H2SO4质量分数大于95%，无三氯乙醛检出，而沉淀物经碱解、蒸馏和过滤后可回收氯仿。
该厂废硫酸处理量为4000t/a，回收硫酸创利润55万元/a〔1〕。
日本木村-大同化工机械公司的废硫酸浓缩法是用搪玻璃管升膜蒸发和分段真空蒸发相结合，将废硫酸中H2SO4的质量分数从10%～40%浓缩到95%，其工艺可分为3段，前两段采用不透性石墨管加热器蒸发浓缩，后一段采用搪玻璃管升膜蒸发器浓缩，在每一段中H2SO4质量分数渐次升高，分别达到60%、80%和95%。
加热过程采用高温热载体，温度为150～220℃，可将有机物转变为不溶性物质，然后过滤除去，该工艺以2t/h的规模进行中试，5a运转良好。
探析钢铁行业的酸洗废水处理与回用技术运用
探析钢铁行业的酸洗废水处理与回用技术运用摘要：随着我国的经济在快速的发展，社会在不断的进步，我国的综合国力在不断的加强。
针对钢铁行业的酸洗废水处理和回用技术的运用，做了简单的论述。
采用废水处理组合工艺技术，对酸洗废水，进行处理，部分出水能够直接用于生产以及废水处理系统中药剂的配置，有着不错的效果。
关键词：钢铁行业；酸洗废水；处理和回用技术引言21世纪，在社会工业和经济迅猛发展的同时，环境污染的问题也日益加剧。
其中，水资源的短缺是本世纪全球环境资源的首要问题，其严重影响着人类的生活和生产，也制约着社会和经济的发展；因此，水污染的治理和水资源的循环利用己成为当今社会刻不容缓的责任。
酸洗工艺是水资源消耗的大户。
1钢铁行业用水现状及其零排放近年来，由于我国水资源的紧缺和水环境的恶化，通过多方实践，废水零排放在工业领域被日渐频繁地提及。
所谓零排放，是指无限地减少污染物排放直至为零的活动，包括资源、能源和环境的过程控制和再生利用等。
从上世纪90年代初日本有人提出了零排放的概念至今，这一通俗的称谓已风靡世界[’]。
火电行业废水零排放正成为一种硬指标被提出，钢铁行业也在经过实施废水零排放试点企业之后，在行业内逐步推广，并成为各种规划审查中的重要指标。
废水零排放的理念逐步为人们所认识和接受了。
令人欣喜之余，也应看到各种认识误区的存在，有关技术的滞后，资金投入的不足，严重制约着废水零排放技术的推广和应用，需要有新的创新思路和技术突破。
国家节水政策和水环境政策日趋严格，废水排放标准趋紧，水资源费和废水排污费也逐步提高，费用的收取趋于正规，企业在实施废水零排放过程中经济、社会和环境效益开始显现，从而由被动应付逐渐转向主动采取措施。
水环境标准和水资源条件，以及有关技术等将成为企业废水零排放实施的主要影响因素。
我国是世界钢铁生产和消费大国，从1996年开始钢产量突破1亿吨，目前连续10年是世界第一产钢大国，2009年全国粗钢产量为5.678亿吨，约占全球钢产量的47%；钢铁表观消费量5.26亿吨，占全球钢铁消费量的47.7%。
钢铁盐酸酸洗废液的资源化利用
中国资源综合利用China Resources Comprehensive Utilization Vol.39No.5 2021年5月©综合利用钢铁盐酸酸洗废液的资源化利用钟景(上海新禹固废处理有限公司，上海201302)摘要：本文综述了钢铁盐酸酸洗废液的资源化利用处置方法，并提出了一种新的处置工艺。
简单来说，首先利用氧化铁除酸，再通过氧化聚合生产符合水处理剂行业标准的聚氯化铁。
这种处置工艺无废水、废渣产生，流程简单，设备要求低，能耗低，安全性高，操作性强，成本低。
关键词：钢铁盐酸酸洗废液；聚氯化铁；资源化利用；处置中图分类号：X757文献标识码：A文章编号：1008-9500(2021)05-0058-03DOI:10.3969/j.issn.l008-9500.2021.05.018Resource Utilization of Iron and Steel Hydrochloric AcidPickling Waste LiquidZHONG Jing(Shanghai Xinyu Solid Waste Disposal Co.,Ltd.,Shanghai201302,China)Abstract:This paper summarizes the resource utilization and disposal methods of iron and steel hydrochloric acid pickling waste liquid,and proposes a new disposal process.Simply speaking,iron oxide is first used to remove acid,and then oxidative polymerization is used to produce polyferric chloride that meets the industry standards of water treatment agents. The disposal process has no waste water or waste residue,the process is simple,the equipment requirements are low,the energy consumption is low,the safety is high,the operability is strong,and the cost is low.Keywords：iron and steel hydrochloric acid pickling waste liquid;polyferric chloride;resource utilization;disposal钢铁酸洗废液是用盐酸、硫酸等强酸清洁钢铁表面氧化物所产生的废液，电镀、轧钢等化工生产的酸洗工艺会产生大量的钢铁酸洗废液。
钢铁酸洗废液的资源化处理技术
钢铁酸洗废液的资源化处理技术钢铁热轧所产生的酸洗废液一般含有0.05～5g／L的 H+和 60～250 g／L的 Fe2+，由于严重的腐蚀性，已被列入《国家危险废物名录》。
该类废液的直接排放不仅严重污染环境，而且造成极大的浪费。
为避免酸洗液的酸污染，传统方法一般采用石灰、电石渣或石灰消化反应的产物Ca（OH）2进行中和，中和后虽然pH值可以达到要求，但是其余各项指标很难达标，而且产生的泥渣脱水困难、不易干燥、后处理难度大，大部分情况是堆积待处理，占用了大量土地，造成二次污染，同时该方法浪费了大量的酸和铁资源。
为了保护环境，节约及合理利用资源，国内外学者长期以来进行了大量的研究和探索，提出了不同类型的处理和回收方法及技术，取得了较好的应用效果。
1 资源化处理酸洗废液的主要方法1.1 直接焙烧法直接焙浇法是利用FeCl2在高温、有充足水蒸气和适量氧气的条件下能定量水解的特性，在焙烧炉中直接将FeCl2转化为盐酸和Fe2O3，其反应如下：4FeCl2+4H2O+O2＝SHCIt↑+2Fe2O3反应生成的和从酸里蒸发出来的HCl气体被水吸收后得到再生酸。
这是一种最彻底、最直接处理酸洗废液的方法。
由于盐酸具有挥发性，所以该方法更适合于盐酸酸洗废液的处理。
实践证明该方法可以处理任何含铁量的盐酸酸洗废液。
流化床焙烧法与喷雾焙烧法是直接焙烧法中两种应用最早、最成熟的工艺形式。
虽然采用的具体设备和工作过程不完全相同，但工作原理相同，它们将废液的加热、脱水、亚铁盐的氧化和水解、氯化氢气体的收集及吸收成盐酸有机地结合在一个系统内一并完成。
具有处理能力大、设施紧凑、资源回收率高（可达98％～99％）、再生酸浓度高、酸中含Fe2+少、氧化铁品位高（可达98％左右）及应用广等特点。
这两种工艺形式的设备组成系统，都有主体设备、酸贮罐区和氧化铁输送贮存设备三部分。
主体设备都有焙烧炉、旋风除尘器、预浓缩器、吸收塔和清洗设备，但主体设备的结构却有很大区别。
废酸处理方案
废酸处理（不锈钢厂酸洗废水）硫酸在化工、钢铁等行业广泛应用。
在许多生产过程中，硫酸的利用率很低，大量的硫酸随同含酸废水排放出去。
这些废水如不经过处理而排放到环境中，不仅会使水体或土壤酸化，对生态环境造成危害，而且浪费大量资源。
近年来许多国家已经制定了严格的排放标准，与此同时，先进的治理技术也在世界各地迅速发展起来。
废硫酸和硫酸废水除具有酸性外，还含有大量的杂质。
根据废酸、废水组成和治理目标的差异，目前国内外采用的治理方法大致可分为3大类：回收再用、综合利用和中和处理。
1 废硫酸的回收再用废硫酸中硫酸浓度较高，可经处理后回收再用。
处理主要是去除废硫酸中的杂质，同时对硫酸增浓。
处理方法有浓缩法、氧化法、萃取法和结晶法等。
1.1 浓缩法该法是在加热浓缩废稀硫酸的过程中，使其中的有机物发生氧化、聚合等反应，转变为深色胶状物或悬浮物后过滤除去，从而达到去除杂质、浓缩稀硫酸的双重目的。
这类方法应用较广泛，技术较成熟。
在普遍应用高温浓缩法的基础上又发展了较为先进的低温浓缩法，下面分别加以介绍。
1.1.1 高温浓缩法淄博化工厂三氯乙醛生产过程中有废硫酸产生，其中H2SO4质量分数为65%～75%、三氯乙醛质量分数为1%～3%、其它有机杂质的质量分数为1%。
该厂将其沉淀过滤后，用煤直接加热蒸馏，回收的浓硫酸无色透明，H2SO4质量分数大于95%，无三氯乙醛检出，而沉淀物经碱解、蒸馏和过滤后可回收氯仿。
该厂废硫酸处理量为4000t/a，回收硫酸创利润55万元/a〔1〕。
日本木村-大同化工机械公司的废硫酸浓缩法是用搪玻璃管升膜蒸发和分段真空蒸发相结合，将废硫酸中H2SO4的质量分数从10%～40%浓缩到95%，其工艺可分为3段，前两段采用不透性石墨管加热器蒸发浓缩，后一段采用搪玻璃管升膜蒸发器浓缩，在每一段中H2SO4质量分数渐次升高，分别达到60%、80%和95%。
加热过程采用高温热载体，温度为150～220℃，可将有机物转变为不溶性物质，然后过滤除去，该工艺以2t/h的规模进行中试，5a运转良好。
浅谈钢铁企业污水处理回用工艺
浅谈钢铁企业污水处理回用工艺随着工业化和城市化的发展，钢铁行业的发展也日益突出。
随之而来的问题就是钢铁企业污水处理的难题。
钢铁企业生产过程中排放的污水中含有大量的废水、固体废物和有机废水，如果不进行合理的处理和回用，将给周围环境带来极大的污染。
钢铁企业污水处理回用技术已成为当前治理环境污染和节约资源的重要途径。
下文将就钢铁企业污水处理回用工艺进行详细阐述。
一、钢铁企业污水的特点钢铁企业的生产过程中，产生的废水主要包括3种：1. 冷却水：钢铁生产中大量使用冷却水进行冷却，产生的冷却水中含有各种化学物质和杂质。
2. 废酸废液：在钢铁生产过程中，废酸废液是一种常见的废水，废酸废液的处理对于环境保护至关重要。
3. 焦化废水：在焦化过程中产生的焦化废水中，含有大量的苯、酚、酮类化合物，对环境造成很大的影响。
以上这些废水如果随意排放，将对土壤、水体和空气造成严重污染，危害极大。
钢铁企业污水处理的必要性主要体现在以下几个方面：1. 环保方面：对产生的废水进行处理，可以有效降低对周围环境的污染，保护自然环境。
2. 节约资源：对污水进行处理回用，可以节约水资源，减少对自然资源的消耗。
3. 合规要求：钢铁企业污水排放需要符合国家的相关法律法规，进行污水处理回用是必要的步骤。
钢铁企业污水处理是非常必要的工作，具有重要的环保和资源节约意义。
1. 生化处理工艺生化处理工艺是将含有机质的废水通过好氧微生物和厌氧微生物的作用，将有机物氧化成为无机物的工艺。
这种工艺对于含有大量有机物的废水处理效果好，可以有效降低废水中有机质的含量。
深度处理工艺是通过物理化学手段，对生化处理后的废水进行进一步的分离和澄清，将水中的固体颗粒物和悬浮物去除，使水质更加清澈透明。
3. 膜分离工艺膜分离工艺是利用特制的膜过滤装置，对废水进行高效的分离和净化。
这种工艺可以高效去除废水中的微小颗粒和溶解物，产水质量稳定，适用于高标准的污水处理要求。
4. 循环利用工艺循环利用工艺是将经过处理的废水进行二次利用，如用于工艺水、冷却水等。
钢铁酸洗废酸资源化处理技术进展
回收利用
回收利用
钢铁酸洗废水的回收利用可以降低水资源的消耗和废水的排放，具有明显的 经济效益和环境效益。废水的回收利用主要分为直接利用和中和处理后利用两种 方式。
回收利用
直接利用是将废水经过简单处理后直接用于钢铁酸洗工艺中。这种方法可以 减少新鲜水的使用量，降低生产成本，但可能对钢铁产品质量产生一定影响。
钢铁酸洗废酸资源化处理技术的应用前景和环境保护效益
结论：钢铁酸洗废酸资源化处理技术的现状和存在的问题，指出该技术的前 景和关键点，并呼吁相关领域进一步研究和探讨。
钢铁酸洗废酸资源化处理技术的应用前景和环境保护效益
目前，钢铁酸洗废酸资源化处理技术虽然取得了一定的进展，但仍存在一些 问题。例如，物理法处理成本较高且易造成二次污染；化学法处理过程中可能产 生有毒有害物质；生物法处理周期长且对环境条件要求高等问题。因此，需要进 一步研究和探讨高效、环保、低成本的钢铁酸洗废酸资源化处理技术。同时，应 加强相关政策支持，推动钢铁企业和研究机构积极参与废酸资源化处理技术的研 究和应用，促进该技术的广泛应用和快速发展。
回收利用
中和处理后利用是将废水经过中和处理后，再用于钢铁酸洗工艺中。这种方 法可以保证钢铁产品的质量，但需要消耗一定的新鲜水，且可钢铁酸洗废水处理与回收利用的工艺流程主要包括以下步骤：
1、废水收集：将酸洗废水集中 收集在废水池中。
1、废水收集：将酸洗废水集中收集在废水池中。
钢铁酸洗废水的处理方法主要有物理法、化学法和生物法。
生物法主要包括活性污泥法和生物膜法。活性污泥法主要通过培养微生物絮 凝和吸附废水中的有机物和重金属离子，然后通过沉淀和过滤等方法将废水中的 悬浮物和重金属离子去除。生物膜法则是通过在废水池中培养生物膜，利用生物 膜的吸附和氧化作用去除废水中的有机物和重金属离子。生物法处理效果较好， 但处理周期较长，且对废水水质有一定要求。
扩散渗析_电渗析法回收盐酸酸洗废水中的酸和铁
pH of the cathode electrolyte solution of electrodialysis was 2.50, the flow rate of electrodialysis was 0.06 L/h, and the cell voltage of
electrodialysis was 10V. Under the conditions, the results of experiments on HCl pickling wastewater demonstrated that the HCl recovery
环境保护与循环经济
44
限公司，精度为±0.01；PL203 型分析天平，北京赛多 利斯仪器系统有限公司，精度为±0.01 g；LZB-2F 玻 璃转子流量计，余姚市银环流量仪表有限公司，精度 为±0.01 mL/min；722E 型可见分光光度计，上海光谱 仪器有限公司，精度为±0.001；DF120 型均相阴离子 交换膜，山东天维膜技术有限公司。膜的性能指标见 表 1。
表 1 阴离子交换膜性能指标
型号
含水 交换容量/ 膜面电阻/ 离子迁 膜厚/ 爆破强 率（/ %）［mo·l kg-（1 干）］（Ω·cm-2） 移数 mm 度/MPa
DF120 42
1.82
2.7（25℃） 0.981 0.25 >0.9
2.2 试验装置 扩散渗析和电渗析器均用有机玻璃制成，有效容
回收 HCl 浓度 /（mol·L-1） HCl 回收率 /（%）
出水中 Fe2+ 浓度 /（mg·L-1） 铁回收率 /（%）
100
500
100
0.3 ■
▲ ▲▲ ▲
▲
钢铁酸洗废水处理与回收利用[1]
![钢铁酸洗废水处理与回收利用[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/cc827974a417866fb84a8eb5.png)
第5期总第159期冶 金 丛 刊Su m.159 No .5 2005年10月M ET ALLURGI C AL C OLLECTI O NSOct ober 2005 江西省主要学科学术和技术带头人培养对象项目:液膜提取技术自含铜废水中回收铜的研究(项目编号:200120900800)钢铁酸洗废水处理与回收利用黄万抚 何善媛(江西理工大学环境与建筑工程学院)摘 要 回顾了钢铁厂硫酸、盐酸、硝酸的酸洗废水处理工艺与综合利用技术所取得的丰硕成果,总结了各种治理方法的特点、适用性及发展方向。
关键词 钢铁 酸洗废水 回收利用中图分类号:X756 文献标识码:A 文章编号:1671-3818(2005)05-0033-04TREAT M ENT AN D RECYCL E O F STEEL 2P I CKL I NG L I QU I D W ASTEHuang W anfu He Shanyuan(J iangxi University of Science &Technol ogy )Abstract Based on revie wing the rich fruit of the technol ogy in treating and recycling the steel 2p ickling liquid waste of vitri olic,hydr ochl oric and nitric acid,this paper summarizes the trait,app licability and devel op ing directi on of diversified methods .Key words steel;p ickling liquid waste;recycle1 酸洗废水的来源及组成钢铁元件毛坯在表面电镀、喷涂前一般都要经过酸洗,以清除表面的氧化物,因而产生酸洗废液和酸洗废水。
酸洗废水(废酸)资源化利用
酸洗废水(废酸)具体指在轧钢、金属表面处理、电子元件制造等过程产生的一种液体废弃物，被列入《国家危险废弃物名录》。
根据其中所含化学成份的不同，酸洗废水(废酸)分为盐酸酸洗废水(酸)、硫酸酸洗废水(酸)和混酸酸洗废水(酸)三种。
其中盐酸酸洗废水(酸)含有盐酸，氯化亚铁等;硫酸酸洗废水(酸)含有硫酸和硫酸亚铁等;混酸酸洗废水(酸)含有盐酸、硫酸及相应的铁盐。
1酸洗废水(废酸)处理工艺现状1.1双极膜法双极膜法是膜分离法的一种，适合于处理酸浓度较高的酸洗废水(废酸)。
膜分离是利用膜对离子的高选择性将金属离子和酸分离的高效处理工艺，可以充分回收酸和金属盐。
常见的膜技术有双极膜、微滤、超滤、电渗析、扩散渗析、陶瓷膜、反渗透和纳滤等。
双极膜法工艺简单，投资成本低，回收率高，而且回收酸的纯度较高。
然而，与其他几种膜相比，该方法运行成本较高，并且由于膜的材质问题，会出现质子穿透阴离子交换膜的现象，从而影响回收酸的浓度和电流效率。
1.2结晶法结晶法主要包括浓缩结晶法和冷冻结晶法。
浓缩结晶法通过蒸发酸组分析出盐晶体;冷冻结晶法利用无机盐在废酸中溶解度随温度下降而降低的特性，通过低温降低金属盐的溶解度，析出盐晶体，达到酸盐分离的目的。
结晶法的优点是处理过程不需要消耗新酸，回收酸可直接用于耗酸工段;缺点是设备多、投资大、能耗高。
该方法无论在环境效益还是技术可行性方面都具有明显优势。
1.3中和法中和法是目前最普遍应用的酸洗废水(废酸)处置方法，常用的中和剂有石灰石、苏打、氢氧化钠、飞灰等。
采用石灰中和+三效蒸发处置工艺，以石灰石为中和剂提高废酸的pH 值，形成硫酸钙和金属氢氧化物的共沉淀，滤液经蒸发后达标排放。
石灰中和沉淀法的优点是工艺成熟、简单，出水含盐量低、水质较好;缺点是污泥量大，酸洗废水(废酸)中的金属难以回收，蒸发过程产生的废盐难以处置，所产生的二次固废综合利用难度大，对环境会产生二次污染，因此不是一种的很好的酸洗废水(废酸)处置方法。
不锈钢冷轧酸洗废水的分步处理与资源化回收
不锈钢冷轧酸洗废水的分步处理与资源化回收不锈钢冷轧酸洗废水是指在不锈钢冷轧加工过程中，通过酸洗对钢材表面进行清洗处理所产生的废水。
由于废水含有酸性物质以及重金属等污染物，直接排放或处理不当会对环境造成严重污染。
因此，对不锈钢冷轧酸洗废水进行分步处理与资源化回收是保护环境、达到可持续发展的重要措施。
首先，不锈钢冷轧酸洗废水处理的第一步是调节pH值。
由于酸洗过程中使用的酸性溶液会使废水呈酸性，需要将废水的pH值调节到碱性范围内，以便后续处理步骤能够更好地进行。
常用的调节剂包括石灰和钠碱等。
接下来，进行沉淀处理。
废水中的重金属离子等难降解污染物需要通过沉淀过程使其沉淀下来。
这一步通常采用化学沉淀法，向废水中加入适当的沉淀剂，使污染物形成沉淀，然后通过沉淀池去除。
第三步是进行混凝固体-液分离。
经过沉淀处理后的废水除了沉淀物外还会含有溶解性污染物及其它悬浮物等。
通过混凝剂的加入，使悬浮物彼此聚合形成团块，并且与混凝剂自身形成更大的团块，从而方便后续的固液分离。
常用的混凝剂包括聚合氯化铝和聚丙烯酰胺等。
然后，进行固液分离。
通过离心机或过滤器等设备，将废水中的固体物质与液体分离开来。
固体物质可以进一步进行处理或处置，而分离出的液体则需要进行后续的处理。
接下来，进行生物处理。
生物处理是一种利用微生物对污染物进行降解的方法。
通过向废水中注入一定量的微生物，使其降解废水中残留的有机物质等。
这一步需要建设一套完善的生物处理系统，包括生物反应器和曝气设备等。
最后，对处理后的废水进行资源化回收。
经过前面的处理步骤，废水中的污染物已经得到了有效去除，可以将处理后的废水用于冷轧酸洗等其他生产过程中提供清洗用水。
对于废水中还含有的一些有价值的物质，如钼、锌等，可以通过进一步的提取和分离技术进行回收，用于再利用。
综上所述，对不锈钢冷轧酸洗废水进行分步处理与资源化回收是一项复杂而又重要的工作。
通过逐步去除废水中的污染物，并将废水回收利用，可以减少环境污染，并最大程度地节约资源，实现可持续发展。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
钢铁酸洗废水中酸和铁的回收林青山;李坤鹏;娄红春;李斐;袁衍超;高敏杰;宋英豪【摘要】The steel-pickling wastewater containing a lot of metal ions and acids,sometimes heavy metal ions, and its disposal amount is often huge.Direct disposal will cause serious pollution,however,traditional technol-ogy is hard to treat it.Steel-pickling wastewater containing a lot of recyclables.Technologies of membrane, activatedcarbon,dialysis,crystallization and exchange resin can be used to recycle many resources from it.In this paper,the source,hazard,and treatment technologies of steel-pickling wasterwater are reviewed.In addi-tion,the development trend of recycle technologies are prospected.%钢铁酸洗废水的排放量很大,含有大量的酸性液体以及金属离子,常常伴随重金属离子.直接排放会导致严重的污染,而且常规的工艺处理起来难度很大.酸洗废水中存有大量可利用的资源,利用膜分离、活性炭吸附、渗析、结晶、交换树脂等技术可从酸洗废水中提取资源再利用.综述了酸洗废水的来源、危害和各种治理方法的优缺点,并展望了酸洗废水回收利用技术的发展方向.【期刊名称】《淮阴工学院学报》【年(卷),期】2018(027)001【总页数】5页(P25-29)【关键词】酸洗废水;金属离子;活性炭;渗析;结晶;交换树脂;资源回收【作者】林青山;李坤鹏;娄红春;李斐;袁衍超;高敏杰;宋英豪【作者单位】北京化工大学高新技术研究院,北京100029;北京化工大学高新技术研究院,北京100029;北京化工大学高新技术研究院,北京100029;北京化工大学高新技术研究院,北京100029;北京化工大学高新技术研究院,北京100029;北京化工大学高新技术研究院,北京100029;北京化工大学高新技术研究院,北京100029【正文语种】中文【中图分类】X703.10 引言随着环保快速发展，“零排放”概念在废水处理，特别是工业废水领域被提及的次数增多，逐渐变成各行各业在环保规划审查中的重要指标[1]。
酸洗废水在众多的工艺中都会产生，特别是在电镀、焦化、铜器和钢铁等行业产生的量最大。
酸洗废水具有高酸性且含有高浓度金属离子，还具有高酸性，处理起来不但需要大量的碱性药品，耗费钱财，而且投入药品后易产生泥渣，造成二次污染。
合理利用酸洗废水资源符合国家倡导的可持续发展策略。
从废水中回收资源将成为资源的另一重要来源。
日本99.5%的铝来源于再生铝，而中国年产500多万吨的铝都是原产铝。
近年来中国已经严禁任何关于电解铝的工业扩大生产，减缓原铝的产量。
政府鼓励从废水中提取可利用的资源，许多相关的技术研究发展迅速，从酸洗废水中回收资源也得到了重视。
从废水中回收资源的理论和技术工艺都取得了一定的发展，钢铁、电镀、焦化和铜件等行业的废水回收了大量的资源，特别是钢铁企业，取得了显著的环境效益和经济效益。
因此，研究钢铁酸洗废水的资源化，提取废水中的金属和酸具有重要的意义。
1 酸洗废水的来源及组成欧洲的钢铁企业每年要产生300000 m3的酸洗废水，其中一半左右会储存起来[2]。
为确保产品的质量以及后续加工，酸洗是必要的。
许多行业都对产品的表面进行酸洗前处理，特别是在化工、电镀、钢铁等行业广泛采用酸作为清洗剂，对金属制品用盐酸或者硫酸进行表面处理[3]。
产生的酸洗废水中含有大量的酸，大量金属离子也包含在其中，包括Fe3+、Mn2+、Cd3+、Cr3+、Cr6+、Ni2+、Cu2+等。
2 酸洗废水的危害含酸废水若直接排放,危害巨大，所含的酸液和大量的金属离子(特别是重金属离子)会导致严重的环境污染。
主要危害有：腐蚀建筑材料中的钢筋混凝土和下水管道等；导致废水处理的生化性能降低；特别高酸度的酸还会导致鱼虾水体生物的死亡。
近年来这样的报道不胜枚举，2011年8月，因为河道上游的工厂排放出大量的酸洗废水导致湖北的某个养殖渔场大面积的鱼虾死亡，造成一千多万元的直接经济损失。
含酸废水渗入土壤以后，会导致土壤钙化，生态结构也会遭到破坏。
人和动物饮用废水后会造成严重的肠胃灼伤。
酸洗工艺中产生的大量酸雾会对现场工作人员造成严重的身体伤害，特别是含有大量重金属离子的酸洗废水。
发生在日本的骨痛病被称为世界八大公害之一，就是因为镉的毒性通过稻谷和水源造成对人体健康的威胁。
同样发生在日本的水俣病[4]，是因为工业废水中含有重金属汞，而重金属汞经过生物作用以后变成了毒性更强的有机汞。
3 酸洗废水的处理以及资源化处理钢铁工业酸洗废水的方法主要有：硫酸铁盐法、中和法、离子交换法、萃取法、渗析法等。
工业上多利用硫酸铁盐法生产硫酸亚铁、聚合铁以及颜料等产品[5]。
但是每个钢铁企业的规模和使用的工艺不尽相同，产生的酸洗废水也不一样。
有的企业使用硫酸，使用盐酸居多，所以现在处理钢铁企业酸洗废水的方法也不完全相同，见表1。
3.1 加铁屑生产硫酸亚铁工艺处理钢铁厂硫酸废水的方法通常有回收法和中和法。
pH值在2以上时，一般采用中和法，但中和法投入的药剂量大，残渣多，二次污染严重[6]。
目前中和法基本已被淘汰。
应用较多的回收方法主要有自然结晶-扩散渗析、聚合硫酸铁法、减压蒸发冷冻结晶法、加酸冷冻结晶法、加铁屑生产硫酸亚铁这五种方法。
前面四种处理的酸液量大，要求企业的规模大。
根据现有的指标，对于量小的酸洗废水应该采用加铁屑生产硫酸亚铁的方法。
工艺流程简单、投资设备少、回收率高。
针对实际情况，钢铁企业的酸洗废水处理的工艺流程，如图1所示。
表1 处理钢铁企业酸洗废水回收资源的一般方法回收方法金属回收酸回收含HCl废水离子交换扩散渗析、电渗析、膜电解溶剂萃取喷雾焙烧、沉淀非色散溶剂萃取膜渗析含HF和HNO3废水离子交换扩散渗析、电渗析、膜电解溶剂萃取喷雾焙烧、沉淀结晶蒸发含硫酸废水离子交换扩散渗析、电渗析、膜电解溶剂萃取喷雾焙烧、沉淀结晶蒸发图1 冷轧钢铁企业硫酸酸洗废水处理的工艺流程回收FeSO4·7H2O晶体工艺的蒸发温度需小于80℃，冷却结晶在10℃条件下进行。
经过该工艺处理后的每吨废水可以回收0.35 t FeSO4·7H2O。
硫酸经回收后回用到酸洗工段，降低了企业的生产成本[6]，真正做到了工业上要求的“零排放”标准。
3.2 电渗析法回收铁工艺电渗析技术其实也就是膜分离技术[7]，是利用电场产生的推动力使阴阳离子分别移向阴、阳两极，从而达到分离的目的，目前已经在各种废水处理中得到了广泛的应用。
电渗析法又可分为单独电渗析技术和多种技术联用。
3.2.1 单独使用的电渗析法单独使用的电渗析法包括动态电渗析法和静态电渗析法，两者共同点是可以同时从废水中回收铁和酸，在两室间放置均相阴离子交换膜，只允许阴离子通过。
两者的区别在于动态电渗析法是连续生产，可以处理连续大量的废水，处理能力较大；而静态电渗析法是间歇式的生产，处理废水量较小，处理能力稍弱，但是对铁的回收率更高。
(1)动态电渗析法在直流电场的作用下，阴极材料采用不锈钢，阳极采用Ti/SnO2-Sb2O3，使用DF120型均相阴离子交换膜。
在盐酸酸洗废水处理中，阴极液主要离子有Fe2+、H+及Cl-，阳极室主要由H+及Cl-离子组成，其装置如图2所示。
图2 动态电渗析装置图1.不锈钢阴极；2.Ti/SnO2-Sb2O3阳极；3.阴离子交换膜；4.取样阀；5.直流电源；6.耐腐蚀泵；7.流量计在直流电场作用下，发生的电极反应如下：阴极 2H+ +2e- →H2↑, Fe2+ +2e-→Fe↓阳极4OH- →2H2O+O2↑+4e-, 2Cl- →Cl2↑+2e-阴极上不断有纯铁沉淀析出，且阴极pH值升高；阳极液中盐酸浓度不断增大，pH值降低。
首先通过扩散渗析作用回收其中大部分的盐酸，然后用废铁屑反应消耗其中的游离酸，再用耐腐蚀泵将其泵入阴极室；阳极液采用扩散渗析液，由耐腐蚀泵泵入阳极室。
两室搅拌装置速度相同。
盐酸酸洗废水中铁的回收率可达91.8%，电流效率为70.3%[8]。
(2)静态电渗析法在直流电场的作用下，采用不锈钢作阴极，钛基锡锑金属氧化物涂层作阳极，采用DF120型均相阴离子交换膜。
在处理模拟废水时，阴极液所含离子主要有Fe2+、H+及Cl-，阳极室中主要由H+及Cl-离子组成。
在电场的作用下，电极发生的反应和动态电渗析法电极发生的反应相同，装置见图3。
图3 静态电渗析法装置图1.不锈钢阴极；2. Ti/SnO2-Sb2O3阳极；3.同速电动搅拌器；4.阴离子交换膜；5.直流电源在对应实验条件下，当槽电压为10 V左右时，阴极液的pH控制在2.50～3.00，Fe2+的质量浓度控制在1000～1300 mg/L，而阳极液的pH调整到3.00，电解时间设置为240 min，此状态下Fe的回收率可以达到95%，阴极液最终出水的pH为5.13，而Fe2+的浓度小于60 mg/L，此时对应阳极液出水pH为1.43。
从阳极室回收酸的摩尔浓度约为0.1 mol/L，经浓缩处理后可回用于酸洗工艺[9]。
按Fe粉(1000 元/吨)和盐酸(400 元/吨)的市场价格计算，采用静态电渗析工艺处理盐酸酸洗废水损失可以减少2.02 元/吨，具有显著的经济效益和社会效益。
3.2.2 扩散渗析-电渗析法扩散渗析-电渗析法回收盐酸酸洗废水中的酸和铁，就是在扩散渗析和电渗析分别处理酸洗废水的实验研究基础上，将扩散渗析和电渗析两种膜分离技术联合。
扩散渗析的驱动力是交换膜两侧溶质的浓度差，利用离子交换膜的选择透过性达到酸洗废水中盐和酸分离的目的[11]；以扩散渗析装置的进水量、电渗析装置阴极室进水pH值、蒸馏水与酸洗废水流量比、阳极室与阴极室进水量、反应槽电压等参数作为影响因素来制定实验方案，进而确定合理的工艺控制参数，作为工艺调试以及实际工程的设计依据。
两种渗析装置均采用DF120型阴离子交换膜，采用自制的Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2电极作为电渗析装置阳极材料，不锈钢板为阴极材料，电极均为24(6×4) cm2。