一种处理钢丝绳厂酸洗废液和污泥的系统及方法与流程

本发明属于环境治理领域，更具体地说，涉及一种处理钢丝绳厂酸洗废液和污泥的系统及方法。

背景技术：

随着社会经济的发展，钢丝绳作为一种具有较高的抗拉强度、抗疲劳强度和抗冲击韧性的材料，被广泛地应用于起重设备、电梯绳等方面。其表面在生产过程中生成的氧化铁皮层需要用酸洗方法去除。目前国内钢丝绳企业以盐酸酸洗为主，当盐酸液浓度降至10％以下，酸洗效果显著下降，达不到使用要求时需要被废弃处理。钢丝绳酸洗废酸酸性强(ph<0)、含大量有毒有害重金属元素(铅、锌等)，按照国家环境保护排放要求不能直接排放，易引起严重的二次污染，已被国家列入危险废物进行管理。

钢丝绳酸洗、磷化生产工艺还会产生大量含高锌、铅的酸性废水，目前广泛采用加入碱性沉淀剂的方法，通过中和作用形成含高锌、铅的污泥，从而去除锌、铅等有害杂质，使酸性废水达到排放标准。高锌、铅污泥中含水率通常在80％以上，根据环境保护部hj/t299固体废物浸出毒性方法，确定高锌、铅污泥属于危险废物，不能直接倾倒或者填埋。因此，现在大部分钢丝绳企业将高锌、铅污泥堆放在厂区内，这样不仅占用大量的空间，还会引起厂区土壤重金属污染，当降水时，污泥中的锌、铅会随雨水迁移，从而造成水体污染。

现在工业上应用废酸液处置的主要方法有膜处理法、高温焙烧法、酸中和法和蒸发回收法等，但是都难以大规模应用，处理成本很高，且有些方法会带来二次污染。常见的污泥重金属处理方法可分为固化/稳定化法、资源化回收利用、填埋和焚烧等几种类型。其中，固化/稳定化法、填埋和焚烧都会对环境产生二次污染，无法从根本上去除有害物质，并且也造成污泥中重金属资源的浪费。

经检索，目前关于将钢丝绳酸洗废酸和高锌、铅污泥资源化共处置的研究还较少。中国专利申请号为201510276802.x，申请公布日为2015年5月27日的专利申请文件公开了一种对钢丝绳加工中产生的废盐酸和碱性污泥进行综合处理的方法，该申请案是将钢丝绳加工过程中产生的废盐酸加入到钢丝绳加工过程中产生的碱性污泥中，进行搅拌使其充分反应，然后再除去不溶物的共处置方法，但其并没有真正实现酸洗废酸和污泥的资源化利用，只是简单的机械搅拌混合，处理后的最终产物是含高锌、铅的废液，仍属于危险废物，还需要经过进一步的深度处理才能进行排放。

中国专利申请号为201510673291.5，申请公布日为2015年10月19日的专利申请文件公开了一种利用钢丝绳污泥和废盐制备聚合氯化铁絮凝剂的方法，该申请案是采用硫化物沉淀去除铅离子，硫化氢气体经过降膜吸收、填料塔吸收和活性炭吸收处理，污泥残渣加入水泥固化，然后利用污泥中回收的铁来制备絮凝剂。该申请案未考虑锌元素的去除，但是目前钢丝绳企业的生产废酸液及污泥中锌含量极高(>40000mg/l)，需要将锌元素除去才可以达标排放，同时也没有考虑硫化沉淀产物的处理，需要进一步处理才能实现资源化利用。此外，该申请案在制取絮凝剂时加入碱溶液，最终所得絮凝剂的质量相对较差，有待进一步提高。

中国专利申请号为201610762289.x，申请公布日为2016年12月7日的专利申请文件公开了一种钢丝绳酸洗废酸和含高锌、铅污泥共处置系统及工艺，该工艺包括以下步骤：泥酸搅拌溶解、铅锌去除、制备聚氯化铁絮凝剂、硫化氢尾气净化及铅锌沉淀分离。可以实现钢丝绳酸洗废酸和高锌、铅污泥的共处置，能够有效去除锌、铅元素，制备具有较高附加值的工业产品。但该系统在工业运行方面存在诸多问题，生产流程设计不合理，很难实现工业生产，例如，工艺产生的污泥量较大，无法达到工业生产的要求，且缺少控制手段如检测装置、保险装置等，生产的产品——聚氯化铁絮凝剂指标难以符合国家质量标准。

技术实现要素：

1.要解决的问题

针对现有技术中处理废酸和污泥的方法难以大规模应用，处理成本很高，且容易带来二次污染的问题，本发明提供一种处理钢丝绳厂酸洗废液和污泥的系统及方法，本发明针对工业生产，形成一整套工作系统，可以实现钢丝绳酸洗废酸和污泥的共处置，能够有效去除锌、铅元素，制备具有较高附加值的工业产品聚氯化铁絮凝剂，且达到工业废弃物减量化的要求。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明的一种处理钢丝绳厂酸洗废液和污泥的系统，包括酸泥混合装置、铅锌废液硫化钠处理装置、氯化铁絮凝剂储存装置、聚氯化铁絮凝剂制备装置、工业离心机，还包括真空抽滤装置和硫化反应处理效果保险装置，所述的酸泥混合装置、真空抽滤装置、铅锌废液硫化钠处理装置、工业离心机、硫化反应处理效果保险装置、聚氯化铁絮凝剂制备装置、聚氯化铁絮凝剂储存装置依次通过管道连接，所述的铅锌废液硫化钠处理装置和硫化反应处理效果保险装置之间设置有回流装置。

更进一步的，该系统还包括硫化沉淀物浸出装置，硫化沉淀物浸出装置通过管道与工业离心机连接。

更进一步的，所述的铅锌废液硫化钠处理装置通过管道连接有硫化氢吸收装置，硫化氢吸收装置的管道上设有硫化氢报警装置。

更进一步的，所述的铅锌废液硫化钠处理装置上配有加药桶c，聚氯化铁絮凝剂制备装置上配有加药桶a和加药桶b。

更进一步的，所述的加药桶a、加药桶b、加药桶c均为带搅拌功能和计量泵的加厚pvc塑料桶。

更进一步的，所述的真空抽滤装置过滤膜孔径为1～20mm。

本发明的一种处理钢丝绳厂酸洗废液和污泥的方法，其步骤为：

a.酸泥混合搅拌：将待处理污泥投加到酸泥混合装置中，然后向其中继续投加废酸液，将废酸和污泥均匀混合；

b.固液分离：将均匀混合的酸泥混合液，抽至真空抽滤装置，实现难溶固体和酸液的分离，难溶固体外运，由有专门危险物处理资质的企业处理；

c.硫化反应：将b中得到的酸性溶液抽至铅锌废液硫化钠处理装置，使用原子火焰吸收仪测定其铅锌含量，根据反应方程式zn²⁺+na2s＝2na⁺+zns，pb²⁺+na2s＝2na⁺+pbs，计算所需硫化钠固体理论值，加入过量硫化钠固体后搅拌均匀反应；

d.固液分离：将c中反应后的固液混合物抽至工业离心机，实现硫化物沉淀和液体分离，液体到达硫化反应保险装置，测定其铅锌含量，要达到pb<20ppm，zn<1000ppm，如果没有达到，开启回流装置，回流到铅锌废液硫化钠处理装置，继续加入硫化钠反应至达标；

e.氧化反应：hg/t4672-2014《水处理剂聚氯化铁》中要求fe³⁺含量>8％，因此将d中得到的液体抽至聚氯化铁絮凝剂制备装置后，检测fe²⁺含量，如果小于8％，加入适量的fecl2，根据反应方程式fe²⁺+naclo3+6h⁺＝nacl+3h2o+fe³⁺计算后，加入过量的氯酸钠，同时按fe²⁺∶naoh的摩尔比为(1～10)∶1，加入氢氧化钠，制成聚氯化铁絮凝剂，灌装成产品。

更进一步的，该处理方法还包括硫化物浸出步骤，该步骤设置在氧化反应步骤之前，硫化物浸出步骤即：d中得到的硫化物沉淀经过硫化沉淀物浸出装置，加入ph＝1的稀盐酸继续浸出亚铁离子，检测浸出液中的铅锌含量，如果达到pb<20ppm、zn<1000ppm，液体抽送至聚氯化铁絮凝剂制备装置中，制备聚氯化铁絮凝剂。若不达标，加入自来水进行稀释至达标，再抽送至聚氯化铁絮凝剂制备装置。同时，不溶物外运，由有专门危险物处理资质的企业处理。

更进一步的，所述步骤a中污泥和废酸液的固液比为1∶(4～10)，单位g/ml，所述硫化物浸出步骤中硫化物沉淀和稀盐酸的固液比为1∶(3～10)，单位g/ml。

更进一步的，所述步骤c中硫化钠加入量为理论值的4～6倍，所述步骤e中的氯酸钠投加量为理论值的4～10倍。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明使用硫化物将钢丝绳工艺产生的铅锌离子沉淀并回收亚铁离子，加氧化剂和氢氧化钠溶液，利用大量的亚铁离子制成絮凝剂，减量后的污泥交由有专门危险废品处理资质的企业来实施无害化处理；

(2)本发明处理钢丝绳厂酸洗废液和污泥的系统可以根据需要处理的污泥量和酸洗废液量，按比例进行放大设计设备，能够保证工业循环生产以及生产人员的安全；

(3)本发明处理钢丝绳厂酸洗废液和污泥的系统的酸泥混合装置，用于溶解污泥中的可溶物，实现可溶物溶进酸洗废液，进行亚铁离子的回收利用；硫化反应处理效果保险装置，对铅锌含量进行检测，可以防止生产过程中超标的情况出现而导致聚氯化铁絮凝剂污染，影响聚氯化铁絮凝剂的质量；硫化氢吸收装置对产生的危险气体硫化氢废气，进行碱液吸收中和处理，防止硫化氢外泄；硫化氢报警装置检测硫化氢是否外泄，保证生产人员的安全；金属硫化物沉淀在硫化沉淀物浸出装置中经过稀盐酸浸出后，有效的浸出与铅锌共沉淀的亚铁离子和铅锌离子，可以实现污泥的减量化，同时回收与铅锌共沉淀的亚铁离子；

(4)本发明可以将污泥减量化50％～85％，酸洗废液中的fe²⁺回收率达到60％～86％。

附图说明

图1为本发明处理钢丝绳厂酸洗废液和污泥的系统俯视图；

图2为本发明处理钢丝绳厂酸洗废液和污泥方法的流程图。

图中：1、酸泥混合装置；2、硫化氢报警装置；3、硫化氢吸收装置；4、真空抽滤装置；5、铅锌废液硫化钠处理装置；6、聚氯化铁絮凝剂储存装置；7、硫化沉淀物浸出装置；8、聚氯化铁絮凝剂制备装置；9、工业离心机；10、硫化反应处理效果保险装置；11、加药桶a；12、加药桶b；13、加药桶c。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。

实施例1

如图1、图2所示，一种处理钢丝绳厂酸洗废液和污泥的系统，在不要求污泥产生量且减少设备运行流程的情况下，可以减少硫化沉淀物浸出装置。系统包括酸泥混合装置1、真空抽滤装置4、铅锌废液硫化钠处理装置5、氯化铁絮凝剂储存装置6、聚氯化铁絮凝剂制备装置8、工业离心机9、硫化反应处理效果保险装置10，所述的酸泥混合装置1、真空抽滤装置4、铅锌废液硫化钠处理装置5、工业离心机9、硫化反应处理效果保险装置10、聚氯化铁絮凝剂制备装置8、聚氯化铁絮凝剂储存装置6依次通过管道连接，所述的铅锌废液硫化钠处理装置5和硫化反应处理效果保险装置10之间设置有回流装置。

以1m³酸洗废液和200kg污泥量，进行设备计算。

搅拌浸出3h，反应温度是室温，产生固体不溶物约4kg。加入72kg硫化钠沉淀铅、锌，产生硫化氢气体和重金属硫化物，由加入硫化钠的量，根据化学反应方程式2h⁺+na2s＝h2s+2na⁺，计算出硫化氢气体质量约7.7kg，需要吸收硫化氢的碱液18kg。同时产生64kg重金属硫化物。向絮凝剂制备液中加入氯酸钠约23kg和naoh25kg，制备出1.6t聚氯化铁絮凝剂。

设备选型与计算：

(1)酸泥混合装置由于需要添加搅拌装置，根据物料守恒原则，利用废酸密度1.1t/m³和污泥容重0.6g/cm³，算出容积需要1.4m³，且需设立安全高度50cm，则设计圆筒形混合缸h＝1.4m，r＝0.7m。

(2)真空抽滤装置，过滤流量3m³/h，工业过滤膜孔径选择20mm。

(3)铅锌废液硫化钠处理装置，施加硫化钠溶液，需添加体积为215l的加药桶a，加药桶选用带搅拌功能和计量泵的加厚pvc塑料桶。根据物料守恒的原则，所以设计容器容积为1.62m³，设立安全高度38cm，尺寸r＝0.75m，h＝1.3m。

(4)硫化反应处理效果保险装置，尺寸同铅锌废液硫化钠处理装置。

(5)工业离心机用于固液分离，转速2000r/min，容量1.5m³。

(6)聚氯化铁絮凝剂制备装置需添加搅拌装置，同样根据物料守恒的原则，再由物料的密度，得出容器的体积为1.67m³，且设计圆筒形混合缸r＝0.7m，高度为1.4m，其中安全高度为39cm。

(7)聚氯化铁絮凝剂储存装置，以1.7m³计算，设计成箱体，长宽都设置为1.3m，高为1.4m(其中安全高度30cm)，抽取絮凝剂，灌装成产品。

(8)各个装置之间液体利用特种泵进行抽吸运输，且需要在特种泵输送酸液方向，配置止回阀，防止酸液回流，污染泵体，减少其使用寿命。特种泵选用陶瓷泵，扬程为2m，流量6m³/h，选取管道dn约为40mm。

(9)硫化氢吸收装置，需要氢氧化钠的量应为18kg，在吸收塔里喷淋，进行吸收。且吸收装置的设计的抽风量为20m³/h。

(10)硫化氢报警装置需要放置于吸收装置尾气排放口处。

(11)管道选用pp管道或pvc管道，防止酸液腐蚀。

下面对采用上述设计的设备对本实施例中的酸洗废液和污泥进行处理的具体步骤进行说明：

a.酸泥混合搅拌：将待处理污泥投加到酸泥混合装置1中，然后向其中继续投加废酸液，将废酸和污泥均匀混合，废酸液和污泥固液比为1∶5g/ml；

b.固液分离：将均匀混合的酸泥混合液，抽至真空抽滤装置4，实现难溶固体和酸液的分离，难溶固体外运；

c.硫化反应：将b中得到的酸性溶液抽至铅锌废液硫化钠处理装置5，使用原子火焰吸收仪测定其铅锌含量分别为30ppm，4300ppm，根据化学反应式zn²⁺+na2s＝2na⁺+zns，pb²⁺+na2s＝2na⁺+pbs计算硫化钠的量，需加入过量硫化钠固体约72kg，搅拌均匀反应，溶液体积约1.1m³，此时硫化钠加入量为理论值的5倍。

d.固液分离：将c中反应后的固液混合物抽至工业离心机9，实现硫化物沉淀和液体分离，液体到达硫化反应保险装置10，测定其铅锌含量，检测结果不满足pb<20ppm，zn<1000ppm，开启回流装置，回流到铅锌废液硫化钠处理装置5，继续加入硫化钠反应至达标；

e.氧化反应：将d中得到的达标液体抽至聚氯化铁絮凝剂制备装置8，根据反应方程式fe²⁺+naclo3+6h⁺＝nacl+3h2o+fe³⁺计算后，加入理论值6倍量的氯酸钠23kg，同时按fe²⁺∶naoh摩尔比为5∶1，加入氢氧化钠25kg，制成聚氯化铁絮凝剂，灌装成产品。

按照本实施例中的处理系统和处理方法可以有效回收酸洗废液70％中的fe²⁺。

实施例2

如图1、2所示，工业离心机分离出来的硫化物沉淀，里面还是含有大量的亚铁离子，在要求最大效率利用亚铁离子制备聚氯化铁絮凝剂且要求污泥减量化的情况下，需要增加硫化沉淀物浸出装置7，利用ph＝1的稀盐酸溶液，有效的浸出与铅锌共沉淀的亚铁离子和铅锌离子，从而减少污泥的亚铁离子和铅锌离子的含量，达到减重的目的。对浸出液继续检测铅锌浓度，当浸出液的铅锌浓度达到hg/t4672-2014《水处理剂聚氯化铁》的要求，pb<20ppm、zn<1000ppm时，利用特种泵抽送至聚氯化铁絮凝剂制备装置中，制备聚氯化铁絮凝剂。如果浸出液的铅锌浓度不能达标，则加入自来水进行稀释至达标。

一种处理钢丝绳厂酸洗废液和污泥的系统，包括酸泥混合装置1、真空抽滤装置4、铅锌废液硫化钠处理装置5、氯化铁絮凝剂储存装置6、硫化沉淀物浸出装置7、聚氯化铁絮凝剂制备装置8、工业离心机9、硫化反应处理效果保险装置10，所述的酸泥混合装置1、真空抽滤装置4、铅锌废液硫化钠处理装置5、工业离心机9、硫化反应处理效果保险装置10、聚氯化铁絮凝剂制备装置8、聚氯化铁絮凝剂储存装置6依次通过管道连接，所述的铅锌废液硫化钠处理装置5和硫化反应处理效果保险装置10之间设置有回流装置，硫化沉淀物浸出装置7通过管道与工业离心机9连接。

某钢丝绳厂产生的污泥和酸洗废液的混合液，铅锌含量分别为900ppm和3200ppm，ph＝1，亚铁离子含量46.5g/l。要求污泥减量化到60％，且最大限度利用酸泥混合液中的亚铁离子。

结合图1，对处理方法进行具体说明。

a.酸泥混合搅拌：污泥和废酸在酸泥混合装置1中进行机械搅拌均匀混合。

b.固液分离：将均匀混合的酸泥混合液，抽至真空抽滤装置4，过滤膜孔径为5mm，30min后，实现难溶固体和酸液的分离，难溶固体外运，由有专门危险物处理资质的企业处理。

c.硫化反应：将b中得到的溶液抽至铅锌废液硫化钠处理装置5中，使用原子火焰吸收仪测定其铅锌含量，按硫化反应方程式zn²⁺+na2s＝2na⁺+zns，pb²⁺+na2s＝2na⁺+pbs计算量的4倍投加硫化钠，需要硫化钠58kg，且需采用液体投加方式，设置加药桶c13进行投加，搅拌均匀反应。

d.固液分离：将c中反应后的固液混合物抽至工业离心机9，20min后，实现固液分离。经过固液分离后，溶液流入硫化反应处理效果保险装置10中，采样进行铅锌检测，铅锌分别为10ppm和500ppm，达到hg/t4672-2014《水处理剂聚氯化铁》中规定要求的pb<20ppm，zn<1000ppm。

e.硫化物浸出步骤：经过工业离心机9处理后的污泥，质量为150kg，经过硫化沉淀物浸出装置，用ph＝1的盐酸，按1∶10g/ml固液比的盐酸进行酸浸，需投加1500l盐酸，相比于硫化沉淀物的污泥量，可以实现污泥减量80％，且浸出液中的铅锌含量合格。

f.氧化反应：酸浸液和硫化反应处理效果保险装置10检测合格的溶液，进入聚氯化铁絮凝剂制备装置8中，fe²⁺含量小于8％，因为要满足hg/t4672-2014《水处理剂聚氯化铁》中，fe³⁺含量>8％的要求，需补充fe³⁺，考虑到成本的问题，fecl2比fecl3价格便宜，投加fecl2，继而通过化学衡算，可知需加入fecl2约1.1t，根据反应方程式fe²⁺+naclo3+6h⁺＝nacl+3h2o+fe³⁺计算后，投加理论值6倍的氯酸钠18kg，按fe²⁺∶naoh摩尔比4∶1投加氢氧化钠量15kg，制成聚氯化铁絮凝剂3600kg。

硫化氢吸收装置3，用碱液对硫化氢气体进行吸收。硫化氢报警装置2放置于吸收装置尾气排放口处。若硫化氢泄漏，硫化氢报警装置2发出警报声，疏散人群，检修硫化氢吸收装置3。

按照本实施例中的处理系统和处理方法可以有效回收酸洗废液中75％的fe²⁺，实现污泥减量化80％。

实施例3

如图1、图2所示，在要求污泥产生量减量化的情况下，增加硫化沉淀物浸出装置。

一种处理钢丝绳厂酸洗废液和污泥的系统，包括酸泥混合装置1、真空抽滤装置4、铅锌废液硫化钠处理装置5、氯化铁絮凝剂储存装置6、硫化沉淀物浸出装置7、聚氯化铁絮凝剂制备装置8、工业离心机9、硫化反应处理效果保险装置10，所述的酸泥混合装置1、真空抽滤装置4、铅锌废液硫化钠处理装置5、工业离心机9、硫化反应处理效果保险装置10、聚氯化铁絮凝剂制备装置8、聚氯化铁絮凝剂储存装置6依次通过管道连接，所述的铅锌废液硫化钠处理装置5和硫化反应处理效果保险装置10之间设置有回流装置，硫化沉淀物浸出装置7通过管道与工业离心机9连接。

对1m³酸洗废液和200kg污泥进行处理，产生固体不溶物约2kg。加入72kg硫化钠沉淀铅、锌，产生硫化氢气体和重金属硫化物，由加入硫化钠的量，根据化学反应方程式2h⁺+na2s＝h2s↑+2na⁺，计算出硫化氢气体质量约6.6kg，需要吸收硫化氢的碱液8kg。同时产生300kg重金属硫化物。需稀盐酸溶液1200l酸浸重金属硫化物，减量80％。酸浸溶液加入至聚氯化铁絮凝剂制备装置。且需要加入1000kg的fecl2，共需向絮凝剂制备液中加入氯酸钠20.2kg和naoh38kg，制备出约3t聚氯化铁絮凝剂。

对1m³酸洗废液和200kg污泥进行处理，此时废酸液和污泥固液比为1∶5g/ml，处理步骤为：

a.酸泥混合搅拌：将待处理污泥投加到酸泥混合装置1中，然后向其中继续投加废酸液，将废酸和污泥均匀混合，产生固体不溶物2kg；

b.固液分离：将均匀混合的酸泥混合液，抽至真空抽滤装置4(选用工业过滤膜的孔径为8mm)，实现难溶固体和酸液的分离，难溶固体外运；

c.硫化反应：将b中得到的酸性溶液抽至铅锌废液硫化钠处理装置5，测定其铅锌含量分别为30ppm，4300ppm，根据化学反应式zn²⁺+na2s＝2na⁺+zns，pb²⁺+na2s＝2na⁺+pbs计算所需硫化钠量，实际加入量为理论值的6倍，加入硫化钠固体72kg后搅拌均匀反应，溶液体积约1.1m³；

d.固液分离：将c中反应后的固液混合物抽至工业离心机9，实现硫化物沉淀和液体分离，液体到达硫化反应保险装置10，测定其铅锌含量，其结果满足pb<20ppm，zn<1000ppm；

e.硫化物酸浸：将d中的不溶物300kg，按固液比1∶4g/ml加入ph＝1的稀盐酸1200l进行酸浸，继续浸出亚铁离子，检测其溶液中的pb、zn离子浓度，pb、zn离子浓度不达标，需要加水约100l稀释，经工业离心机9，固液分离后，不溶物需要外运，作为危废。

f.氧化反应：将酸浸液和硫化反应处理效果保险装置10检测合格的溶液抽至聚氯化铁絮凝剂制备装置8，同时为了满足hg/t4672-2014《水处理剂聚氯化铁》的要求，需要加入fecl2的质量为1000kg，根据反应方程式fe²⁺+naclo3+6h⁺＝nacl+3h2o+fe³⁺计算后，加入氯酸钠20.2kg(5倍于理论值)，同时按fe²⁺∶naoh摩尔比为10∶1，加入氢氧化钠38kg，制成聚氯化铁絮凝剂3t，产品合格，灌装成产品。

按照本实施例中的处理系统和处理方法可以有效回收酸洗废液中70％的fe²⁺，污泥减量化80％。

实施例4

如图1、2所示，工业离心机分离出来的硫化物沉淀，里面还是含有大量的亚铁离子，在要求最大效率利用亚铁离子制备聚氯化铁絮凝剂且要求污泥减量化的情况下，需要增加硫化沉淀物浸出装置7，用ph＝1的稀盐酸溶液浸出与铅锌共沉淀的亚铁离子。沉淀之后经过工业离心机的固液分离，对浸出液继续检测铅锌浓度，当浸出液的铅锌浓度达到hg/t4672-2014《水处理剂聚氯化铁》的要求，pb<20ppm、zn<1000ppm时，利用特种泵抽送至聚氯化铁絮凝剂制备装置中，制备聚氯化铁絮凝剂。

一种处理钢丝绳厂酸洗废液和污泥的系统，包括酸泥混合装置1、真空抽滤装置4、铅锌废液硫化钠处理装置5、氯化铁絮凝剂储存装置6、硫化沉淀物浸出装置7、聚氯化铁絮凝剂制备装置8、工业离心机9、硫化反应处理效果保险装置10，所述的酸泥混合装置1、真空抽滤装置4、铅锌废液硫化钠处理装置5、工业离心机9、硫化反应处理效果保险装置10、聚氯化铁絮凝剂制备装置8、聚氯化铁絮凝剂储存装置6依次通过管道连接，所述的铅锌废液硫化钠处理装置5和硫化反应处理效果保险装置10之间设置有回流装置，硫化沉淀物浸出装置7通过管道与工业离心机9连接。

某钢丝绳厂产生的污泥和酸洗废液的混合液，铅锌含量达到900ppm和3200ppm，ph＝0，亚铁离子含量48.5g/l。要求污泥减量化到50％，且最大限度利用酸泥混合液中的亚铁离子。

结合图1，对处理方法进行具体说明。

a.酸泥混合搅拌：污泥和废酸在酸泥混合装置1中进行机械搅拌均匀混合；

b.固液分离：将均匀混合的酸泥混合液，抽至真空抽滤装置4，选用1mm孔径的工业过滤膜，30min后，实现难溶固体和酸液的分离，难溶固体外运，由有专门危险物处理资质的企业处理；

c.硫化反应：将b中得到的溶液抽至铅锌废液硫化钠处理装置5中，使用原子火焰吸收仪测定其铅锌含量，按硫化反应化学反应方程式zn²⁺+na2s＝2na⁺+zns，pb²⁺+na2s＝2na⁺+pbs计算量的4倍投加硫化钠，需要硫化钠58kg，且需采用液体投加方式，设置加药桶c13进行投加，搅拌均匀反应；

d.固液分离：将c中反应后的固液混合物抽至工业离心机9，20min后，实现固液分离。经过固液分离后，溶液流入硫化反应处理效果保险装置10中，采样进行铅锌检测，铅锌分别为10ppm和500ppm，达到hg/t4672-2014《水处理剂聚氯化铁》中规定要求的pb<20ppm，zn<1000ppm；

e.硫化物浸出步骤：经过工业离心机9处理后的污泥，质量为155kg，经过硫化沉淀物浸出装置，用ph＝1的盐酸，按1∶5g/ml固液比投加775l的盐酸进行酸浸，相比于硫化沉淀物的污泥量可以实现污泥的减量67％，且浸出液中的铅锌含量合格；

f.氧化反应：酸浸液和硫化反应处理效果保险装置10检测合格的溶液，进入聚氯化铁絮凝剂制备装置8中，补充fe³⁺，考虑到成本的问题，fecl2比fecl3价格便宜，加入fecl2约1.2t，投加4倍于理论值(化学反应式中的反应量)的氯酸钠16.2kg，按fe²⁺∶naoh摩尔比1：1投加氢氧化钠量15kg，制成聚氯化铁絮凝剂3450kg。

硫化氢吸收装置3，用碱液对硫化氢气体进行吸收。硫化氢报警装置2放置于吸收装置尾气排放口处。若硫化氢泄漏，硫化氢报警装置2发出警报声，疏散人群，检修硫化氢吸收装置3。

按照本实施例中的处理系统和处理方法可以有效回收酸洗废液中68％的fe²⁺，实现污泥减量化67％。

实施例5

采用实施例4中处理钢丝绳厂酸洗废液和污泥的系统，对1m³酸洗废液和100kg污泥进行处理，此时废酸液和污泥的固液比为1∶10g/ml，处理步骤为：

a.酸泥混合搅拌：将待处理污泥投加到酸泥混合装置1中，然后向其中继续投加废酸液，将废酸和污泥均匀混合，产生固体不溶物2kg；

b.固液分离：将均匀混合的酸泥混合液，抽至真空抽滤装置4(选用工业过滤膜的孔径为10mm)，实现难溶固体和酸液的分离，难溶固体外运；

c.硫化反应：将b中得到的酸性溶液抽至铅锌废液硫化钠处理装置5，测定其铅锌含量分别为30ppm，4300ppm，根据化学反应式zn²⁺+na2s＝2na⁺+zns，pb²⁺+na2s＝2na⁺+pbs计算所需硫化钠量，实际加入量为理论值的4倍，加入硫化钠固体60kg后搅拌均匀反应；

d.固液分离：将c中反应后的固液混合物抽至工业离心机9，实现硫化物沉淀和液体分离，液体到达硫化反应保险装置10，测定其铅锌含量，其结果满足pb<20ppm，zn<1000ppm；

e.硫化物酸浸：将d中的不溶物400kg，按固液比1∶3加入ph＝1的稀盐酸1200l进行酸浸，继续浸出亚铁离子。检测其溶液中的pb、zn离子浓度，pb、zn离子浓度不达标，需要加水约100l稀释，经工业离心机9后，固液分离，不溶物200kg，需要外运，作为危废处置。

f.氧化反应：将酸浸液和硫化反应处理效果保险装置10检测合格的溶液抽至聚氯化铁絮凝剂制备装置8，同时为了满足hg/t4672-2014《水处理剂聚氯化铁》的要求，需要加入fecl2的质量为1000kg，根据反应方程式fe²⁺+naclo3+6h⁺＝nacl+3h2o+fe³⁺计算后，加入氯酸钠8.08kg(4倍于理论值)，同时按fe²⁺∶naoh摩尔比为1∶1，加入氢氧化钠5.4kg，制成聚氯化铁絮凝剂2.9t，产品合格，灌装成产品。

按照本实施例中的处理系统和处理方法可以有效回收酸洗废液中60％的fe²⁺，污泥减量化50％。

实施例6

采用实施例4中处理钢丝绳厂酸洗废液和污泥的系统，对1m³酸洗废液和250kg污泥进行处理，此时废酸液和污泥固液比为1∶4g/ml，处理步骤为：

a.酸泥混合搅拌：将待处理污泥投加到酸泥混合装置1中，然后向其中继续投加废酸液，将废酸和污泥均匀混合，产生固体不溶物2.6kg；

b.固液分离：将均匀混合的酸泥混合液，抽至真空抽滤装置4(选用工业过滤膜的孔径为15mm)，实现难溶固体和酸液的分离，难溶固体外运；

c.硫化反应：将b中得到的酸性溶液抽至铅锌废液硫化钠处理装置5，测定其铅锌含量分别为30ppm，4300ppm，根据化学反应式zn²⁺+na2s＝2na⁺+zns，pb²⁺+na2s＝2na⁺+pbs计算所需硫化钠量，实际加入量为理论值的6倍，加入硫化钠固体80kg后搅拌均匀反应；

d.固液分离：将c中反应后的固液混合物抽至工业离心机9，实现硫化物沉淀和液体分离，液体到达硫化反应保险装置10，测定其铅锌含量，其结果满足pb<20ppm，zn<1000ppm；

e.硫化物酸浸：将d中的不溶物260kg，按固液比1∶10g/ml加入ph＝1的稀盐酸2600l进行酸浸，继续浸出亚铁离子，检测其溶液中的pb、zn离子浓度，pb、zn离子浓度达标，经过工业离心机9，固液分离后，不溶物需要外运，作为危废。

f.氧化反应：将酸浸液和硫化反应处理效果保险装置10检测合格的溶液抽至聚氯化铁絮凝剂制备装置8，同时为了满足hg/t4672-2014《水处理剂聚氯化铁》的要求，需要加入fecl2的质量为2000kg，根据反应方程式fe²⁺+naclo3+6h⁺＝nacl+3h2o+fe³⁺计算后，加入氯酸钠25.6kg(10倍于理论值)，同时按fe²⁺∶naoh摩尔比为10∶1，加入氢氧化钠45kg，制成聚氯化铁絮凝剂5t，产品合格，灌装成产品。

按照本实施例中的处理系统和处理方法可以有效回收酸洗废液中86％的fe²⁺，污泥减量化85％。