[发明专利]一种热镀锌酸洗废水的处理和制备碳负载铁-锌二元金属复合材料的方法

说明书

本发明公开了一种热镀锌酸洗废水的处理方法及制备碳负载铁‑锌二元金属复合材料的方法，属于化学工程和环境工程技术领域，包括如下步骤：S1：向酸洗废水中加糠醛渣；S2：搅拌；S3：过滤，得到滤饼和滤液，滤液作为热镀锌生产用水进行再利用；S4：把步骤S3得到的滤饼在真空条件下进行高温热裂解反应，再降温到室温，即得到生物碳负载铁‑锌二元金属复合材料。本发明将酸洗废水中亚铁离子含量降低到0.1%以下，可以回用于热镀锌生产，避免了废水排放，减少了环境污染，降低了热镀锌的综合生产成本；制备的生物碳负载铁‑锌二元金属复合材料又可作为吸附剂用于污水处理行业脱除污水中的氨氮。

技术领域

本发明涉及热镀锌酸洗废水，尤其是一种热镀锌酸洗废水的处理及碳负载铁-锌二元金属复合材料的制备，属于化学工程和环境工程技术领域。

背景技术

热镀锌是对各种钢铁器件如钢管进行防腐蚀处理的有效方法，可以大大提高钢管等钢铁器件的使用寿命。我国是钢铁热镀锌件生产大国。钢铁器件热镀锌以前需要用稀盐酸处理钢铁器件，清除掉钢铁器件表面的铁锈，然后用清水漂洗除去钢铁器件表面残余的氯化亚铁、盐酸等，才能进行热镀锌。由于漂洗废水(酸洗废水)中含有氯化亚铁(质量百分含量约0.3-0.7％)和氯化锌(质量百分含量约0.1-0.3％)，回收价值低而且不易脱除，直接排放会引起严重的环境污染；但是这部分水又不能回用于生产，因为铁离子浓度高于0.1％(质量百分含量)会严重影响热镀锌产品器件的质量。因此，开发新的热镀锌酸洗废水处理方法具有重要的实际意义。

玉米芯等在硫酸的催化下经过150-200℃高温处理生产糠醛以后，产生的红褐色固体俗称为糠醛渣，它是一种粉状生物质，由木质素、纤维素等物质组成。糠醛渣价廉易得，目前主要作为一种低热值燃料产生热能。

生物碳负载金属复合材料通常由生物质和金属盐经过高温热裂解反应制备而成，具有金属和炭一体化、微孔架构式合金结构、比表面积大等特点，可高效去除COD、重金属、降低色度、提高可生化性，处理效果稳定。

氨氮是一种重要的氮污染物，水体中氨氮超标会引起水体富营养化，导致水环境恶化，严重影响人类和各种生物的生存。因此，氨氮是工业污水重要的控制指标。目前，脱除水体中氨氮的主要方法包括生物降解法和物理吸附法。生物降解法适用于低浓度氨氮的去除，因此污水处理过程通常采用物理吸附法和生物降解相结合的方法处理高浓度氨氮水体。常见的吸附剂活性炭等对氨氮的吸附能力较低，吸附脱除水体中氨氮效果差。因此，开发价格低廉的对氨氮具有良好吸附性能的吸附剂具有重要意义。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种热镀锌酸洗废水的处理方法及生物碳负载铁-锌二元金属复合材料的制备方法，提高酸洗废水的处理效果、降低热镀锌的综合生产成本。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种热镀锌酸洗废水的处理方法，其中酸洗废水为用清水漂洗盐酸或硫酸处理后的钢铁器件表面时产生的酸性废水，包括如下步骤：

S1：向酸洗废水中加入糠醛渣；

S2：将步骤S1得到的固-液混合物进行搅拌；

S3：把步骤S2得到的固-液混合物过滤，得到滤饼和滤液，滤液作为热镀锌生产用水进行再利用。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤S1中酸洗废水的pH值为1～2，糠醛渣是指用化学法从玉米芯中提取化学品糠醛以后剩余的固体物质。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤S1中糠醛渣添加量为酸洗废水质量的2～10％。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤S2中，搅拌时的温度为20～50℃、搅拌时的压力为0.1～2MPa。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤S2中，搅拌时的压力为0.5～1MPa。