一种钢材行业酸洗废液及冲洗废水近零排放处理系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于污水处理领域，具体涉及一种钢材行业酸洗废液及冲洗废水的处 理系统。
【背景技术】
[0002] 钢厂的酸洗工序是将钢材浸入质量分数为20%左右的硫酸洗槽中进行酸洗。随 着酸洗的进行，硫酸浓度逐渐降低，硫酸亚铁浓度不断增高，当溶液中硫酸的质量分数降至 6%~8%，生成的硫酸亚铁质量浓度超过200~250g/l时，酸洗速率下降，必须更换酸洗 液，排放酸洗废液。酸洗好的钢材必须用清水进行冲洗以去除表面的酸性物质，又造成了废 酸水的外排。目前，高浓度钢铁酸洗废水常用的处理方法包括石灰乳中和处理和蒸发结晶 处理。石灰乳液中和处理酸洗废水，该法处理不彻底，且易造成二次污染，蒸发结晶方式去 除金属离子，设备投资、能源费用高，且处理不彻底，产生大量酸雾，对设备及环境存在一定 影响。而目前针对酸洗废液处理工艺主要有蒸喷真空结晶法、蒸发浓缩冷冻结晶法、铁肩法 和扩散渗析法等。
[0003] 蒸喷真空结晶法，通过蒸汽喷射器和冷凝器使蒸发器和结晶器保持一定真空度的 方法。当温度大于该真空度下蒸发温度的废液通过时，废液中的水分在绝热状态下蒸发， 从而废液温度降低，浓度提高，并相应降低了硫酸亚铁的溶解度。同时在蒸发器中加入新 酸，提高溶液酸度，使过饱和部分硫酸亚铁结晶析出。这种方法的优点是处理废液量大，可 连续生产七结晶水硫酸亚铁$630 4,71120)和再生酸（含10%~20%112304，含4%~8% FeS04)。FeS04 ? 7H20纯度大于95%，含112304小于1 %，无二次污染。缺点是工艺流程较复 杂，投资较大，蒸汽喷射器喷嘴易磨损。
[0004] 蒸发浓缩冷冻结晶法，废液先在蒸发器内进行加热，真空蒸发除去水分，提高酸度 和硫酸亚铁的浓度，然后送入结晶罐用冷冻盐水将废液温度降至0~3°C，使硫酸亚铁结晶 析出，其冷冻结晶时间一般为2h。这种方法的优点是处理废液量大，蒸发效率高，产出七 结晶水硫酸亚铁。再生酸含16%~20%1^0 4,5.5%~7%?6504。？6504.71120纯度大于 95%，含11 2304小于1%。缺点是投资较大，成本较高，操作较复杂。石墨蒸发器易被硫酸亚 铁结晶堵塞。
[0005] 铁肩法，使废液中的游离酸与铁肩作用生成硫酸亚铁，通过加热浓缩、自然冷却使 硫酸亚铁结晶析出。这种方法作业环境污染严重，劳动强度大，排出的残液含11 25040. 15% 左右，含FeS0421 %左右，需中和处理，仅适用于废液量少的处理。
[0006] 扩散渗析法，利用离子交换膜、扩散渗析、分离废液中游离酸与硫酸亚铁。其能耗 低、操作简便。再生酸含H2S04140~180g/l，含FeS04不大于10g/l。残液含H2S0420~30g/ 1，含FeS04110~120g/l，需中和处理。适用于废液量少和硅钢片酸洗废液的处理。
[0007] 根据以上酸洗废水处理工艺及特点，为更好地解决和克服其处理不彻底、易造成 二次污染等难题，实现钢材行业酸洗三废近零排放的目标，提出一种资源化回用工艺，包括 如下：提出一种冲洗废水处理工艺，主要含曝气、沉淀、脱水、造粒等技术，处理后出水可再 作为冲洗废水循环利用，副产物氧化铁红用于油漆、油墨、橡胶等工业中，可做催化剂，玻 璃、宝石、金属的抛光剂等；选用加酸冷冻抽滤工艺处理酸洗废液，经过处理后，可回收再生 酸和硫酸亚铁，再生酸回用于钢材酸洗，硫酸亚铁可用作净水剂和制取聚合硫酸铁和氧化 铁红的原料。
【发明内容】
[0008] 本实用新型的目的是根据以上酸洗废水处理工艺及现有工艺存在的不足，为更好 地解决和克服其处理不彻底、易造成二次污染等难题，实现钢材行业酸洗三废近零排放的 目标，提出一种钢材行业酸洗废液及冲洗废水近零排放处理系统，具体技术方案如下：
[0009] 钢材行业酸洗废液及冲洗废水近零排放处理系统包括酸洗废液处理装置和冲洗 废水处理装置；所述的冲洗废水处理装置包括冲洗废水池、pH调节箱、曝气氧化池、斜管沉 淀池、离心脱水机、造粒机；其中冲洗废水池、曝气氧化池、斜管沉淀池、离心脱水机、造粒机 依次相连，pH调节箱设置在冲洗废水池、曝气氧化池之间，斜管沉淀池、离心脱水机上部的 上清液出口均通过回流管与冲洗废水池相连；所述的酸洗废液处理装置包括酸洗废液池、 格栅池、隔油池、冷冻结晶釜、固液分离池、回用储/配酸池、真空抽滤机；其中酸洗废液池、 格栅池、隔油池、冷冻结晶釜、固液分离池依次相连，固液分离池上部的上清液出口与回用 储/配酸池相连，固液分离池底部与真空抽滤机相连。所述的冲洗废水池和酸洗废液池分 别通过冲洗废水管和酸洗废液管与酸洗车间相连。
[0010] 所述的隔油池沿水流方向分为2~4格，每格宽度不超过6m，有效水深不超过2m， 隔油池的长度比每一格的宽度大4倍以上；隔油池中每格安装一组刮油机和刮泥机，并设 置一个污泥斗。所述的斜管沉淀池的每条斜管之间的距离多50mm，斜管长度在1. 0~1. 2m 之间，斜管与水平面呈60°角，斜管孔径为80~100mm，斜管上层水深为0. 5~1. 0m，斜管 沉淀池的底部设置高度为1. 〇m缓冲层，斜管下设高度多0. 5m的废水分布区，废水分布区下 部设置污泥区；斜管沉淀池出水口采用多排孔管集水，孔眼设水面以下2cm处；
[0011] 本实用新型与现有技术相比具有的有益效果：
[0012] 1)设置了专门的冲洗水处理工艺，实现了冲洗水循环利用的要求；
[0013] 2)解决了冲洗水多次循环后成高浓度水的再利用难题；
[0014] 3)设置了格栅池和隔油池，提高了废酸后续处理的效率；
[0015] 4)本工艺除了得到硫酸亚铁晶体外，还得到了纯度较高的氧化铁等产物；
[0016] 5)通过加酸和冷冻双重结晶法，提高了硫酸亚铁结晶量，使废酸液的纯度更高，更 有利于其循环利用。
【附图说明】
[0017] 图1是钢材行业酸洗废液及冲洗废水近零排放处理系统结构示意图；
[0018] 图2是钢材行业酸洗废液及冲洗废水近零排放处理工艺流程图；
[0019] 图中，冲洗废水池l、pH调节箱2、曝气氧化池3、斜管沉淀池4、离心脱水机5、造粒 机6、酸洗废液池7、格栅池8、隔油池9、冷冻结晶釜10、固液分离池11、真空抽滤机12、回用 储/配酸池13、酸洗车间14、冲洗废水管15、酸洗废液管16。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
[0021] 一种钢材行业酸洗废液及冲洗废水近零排放处理系统，包括酸洗废液处理装置和 冲洗废水处理装置；所述的冲洗废水处理装置包括冲洗废水池1、pH调节箱2、曝气氧化池 3、斜管沉淀池4、离心脱水机5、造粒机6 ;其中冲洗废水池1、曝气氧化池3、斜管沉淀池4、 离心脱水机5、造粒机6依次相连，pH调节箱2设置在冲洗废水池1、曝气氧化池3之间，斜 管沉淀池4、离心脱水机5上部的上清液出口均通过回流管与冲洗废水池1相连；所述的酸 洗废液处理装置包括酸洗废液池7、格栅池8、隔油池9、冷冻结晶釜10、固液分离池11、回用 储/配酸池13、真空抽滤机12 ;其中酸洗废液池7、格栅池8、隔油池9、冷冻结晶釜10、固液 分离池11依次相连，固液分离池11上部的上清液出口与回用储/配酸池13相连，固液分 离池11底部与真空抽滤机12相连。所述的冲洗废水池1和酸洗废液池7分别通过冲洗废 水管15和酸洗废液管16与酸洗车间14相连。
[0022] 所述的隔油池9沿水流方向分为2~4格，每格宽度不超过6m，有效水深不超过 2m，隔油池的长度比每一格的宽度大4倍以上；隔油池中每格安装一组刮油机和刮泥机，并 设置一个污泥斗。所述的斜管沉淀池4的每条斜管之间的距离多50mm，斜管长度在