[发明专利]一种热镀锌废水的预处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种热镀锌废水的预处理工艺，具体为废水中锌、磷酸根离子及固体颗粒物的去除方法，属于污水治理领域。

背景技术

热镀锌钢板广泛用于建筑、家电、车船、容器制造业、机电业等，几乎涉及到衣食住行各个领域。近年来，世界热镀锌钢板需求量不断增加，产量增长也很快，在美、日等钢材生产大国，热镀锌钢板在钢材中所占比例已高达13％-15％。中国随着国内经济的发展，尤其是汽车、家电及建筑业的发展，热镀锌钢板的需求量也逐年增加。2000年以来，我国热镀锌钢板的消费量从2000年的171万吨到2007年1787万吨，年增长34.8％。热镀锌钢板的生产量从2000年的122万吨增加到2007年的1556万吨。预计2013年我国镀锌板的产销量超过2500万吨。

热镀锌钢板产量的迅速增长必然导致热镀锌废水的大量产生。按年产15万吨热镀锌钢板生产企业排放热镀锌废水300吨/天推算，预计我国年排放热镀锌废水在1600万吨以上。该类废水中含有TP、锌、COD等污染因子，尤其是锌离子和TP的排放将对生产企业周边水体产生长期负面影响，破坏生态平衡，严重影响当地居民的生产生活。

国内对热镀锌废水危害及其处理技术工艺有一些简单研究，处理含锌的废水的方法也一些报道。

中国发明专利94112437.1中公开了镀锌废水处理剂处理镀锌废水及沉淀物的回收方法，利用含有苛性碱、尿素、六次甲基四胺、磷酸或盐、骨胶等物质的水溶液，往镀锌废水中投加一定剂量，通过调节废水pH值，达到镀锌废水的有效处理和氧化锌的回收。

中国发明专利200810060227.X中公开了一种氯化物镀锌废水中锌盐的回收方法，主要过程为：调节废水的pH值至8～9，投加硫化钠溶液，搅拌产生沉淀后静置，一段时间后将沉淀物分离压滤。

中国发明专利200810117788.9中公开了一种冷轧电镀锌废水的处理方法。该发明中冷轧电镀锌废水处理流程如下：由冷轧电镀锌机组排出的高锌浓度废水进入中和反应池，以工业消石灰为中和剂中和，废水pH值由1～2提高到8.5～9，然后经薄膜液体过滤器作固液分离，过滤后滤液达标排放。

发明内容

本发明公开了一种热镀锌废水的预处理工艺，该工艺所需设备少，能耗低、运行维护方便。处理后排放的废水中锌离子和TP的含量在《污水综合排放标准》(GB8978-1996)规定的排放标准值以下；COD下降60％以上，极大降低了后续生化系统的有机负荷。

一种热镀锌废水的预处理工艺包括以下特征步骤。

(1)将热镀锌废水收集于一个废水储存池，然后通过泵引入反应池。在搅拌状态下，往废水中加入一定量的质量分数为10％的HCl溶液，将废水的pH值调至8～9，大多数锌离子从废水中去除，形成Zn(OH)₂沉淀。

(2)搅拌状态下，继续往废水中投加一定量的质量分数1％Na₂S溶液和质量分数1％CaCl₂溶液，废水中残留的Zn²⁺与S^2-生产的ZnS沉淀，Ca²⁺和PO₄^3-反应产生的Ca₃(PO₄)₂沉淀。单位时间内投加的Na₂S摩尔量与单位时间内处理的废水量中Zn²⁺摩尔量的比值在1.5～4之间。单位时间内投加CaCl₂的摩尔量与单位时间处理的废水量含有的PO₄^3-的摩尔量基本相当。

(3)除去废水中的Zn²⁺和PO₄^3-后，废水自流进入另一个反应池，搅拌状态下，往废水中分别投加一定量的FeCl₃溶液、PAC和PAM溶液，Fe³⁺与废水中多余的S^2-反应生成Fe₂S₃沉淀；废水中的沉淀物及悬浮颗粒物通过吸附、桥架、交联和网捕等作用生成絮状沉淀。投加的FeCl₃摩尔量为Na₂S过量值2/3～1。PAC的投加量为20～80g/吨废水，PAM投加量为1～10g/吨废水。