电解锰生产废水处理：变废为宝，实现资源循环利用

电解锰生产废水处理：变废为宝，实现资源循环利用

电解锰生产产生的废水成分复杂，污染负荷大，含有总锰、六价铬、总铬、悬浮物等多种污染物，这些物质既是污染物，又是资源。

1 电解锰生产废水的产生

①冷却水：按行业平均水平，每生产吨电解锰金属，约产生100吨冷却水；

②电解车间冲洗废水：按行业平均水平计算，每生产1吨电解锰金属，产生4吨冲洗废水；

③洗滤布废水：为了控制废水产生量，利用电解车间产生的废水直接来冲洗滤布，因此洗滤布并不增加污水量。

电解锰生产产生的冷却水仅有热污染，经冷却后直接循环使用。电解车间洗涤废水、滤布洗涤废水含有大量的总锰、总铬、六价铬、悬浮物、硫酸盐、磷酸盐等污染物，需处理后循环使用才能满足生产用水要求，或经过深度处理达标后排放。

2 电解锰生产废水处理方法

电解锰生产废水污染物成分复杂，污染负荷大，处理成本高，目前国际、国内处理电解锰生产废水主要采用以下方法。

1）微电解石灰乳法

①原理：在初次沉淀后的电解锰生产废水中加入适量硫酸和铁屑，曝气搅拌，使废水与铁屑充分接触，废水中的铁与六价铬发生反应，经微电解还原为三价铬。然后向废水中加入石灰乳，在石灰的碱性环境下，废水中的总锰和三价铬转化成二价锰和三价铬的氢氧化物沉淀。沉淀物经过滤分离，清液再进行微压过滤或活性炭吸附等深度处理，确保废水达标排放。废水处理产生的沉淀物作为危险固体废物处理。

②技术特点：

a.该方法利用废铁屑和石灰处理电解锰生产废水，操作简单，处理成本低，处理后水质稳定。

b.经过微压过滤或活性炭吸附等深度处理，保证废水中的污染物稳定达标。

c.微压过滤易发生堵塞，活性炭吸附易饱和，产生含铬危险固体废物。

③发展潜力：经微电解、石灰沉淀总铬、总锰及悬浮物后，经沉淀或压滤后的清液已基本满足电解锰生产用水要求，可用于电解锰的洗板、冲氨、滤液置换等，实现电解锰生产水的全循环利用。这样既可省去微孔过滤或活性炭吸附等对废水进行深度处理，降低处理费用，又可避免废水中氨氮的处理。

2）电解锰生产废水曝气氧化-SSFe处理及资源化回收技术

①原理：废水经初次沉淀去除悬浮物后，加入石灰或氢氧化钠，使废水pH值大于9。通过暴露在空气中，部分氨氮随空气逸出，二价锰被氧化，生成水合二氧化锰沉淀；该沉淀直接用于电解锰生产除铁或脱水生成二氧化锰；在清液中加入硫酸亚铁和亚硫酸氢钠，将六价铬还原，生成氢氧化铬沉淀；该沉淀经脱水转化为三氧化铬，沉淀后的清液达标排放或循环使用。

②技术特点：

a.水处理一次性投资少，操作简单，成本适中，效果好。

b.硅酸盐的吸附和包覆作用影响二价锰的氧化，当废水中硅酸盐含量达到100mg/L以下时，总锰的处理效果降低。

c.废水中的六价铬还原为氢氧化铬沉淀后，必须维持静态沉淀8小时以上，以保证总铬完全沉淀。

③发展潜力：

a.将废水中的二价锰转化为二氧化锰沉淀，返回用于电解锰生产工艺。

b.水处理产生的含铬沉淀由于纯度较高，可以直接回收作为化工原料。

c.废水经本方法处理后，可完全循环利用，避免以后对氨氮进行进一步处理。

3）石灰-曝气氧化处理电解锰无铬钝化废水及全循环技术

①原理：电解锰生产废水经初沉去除悬浮物后加入石灰，使废水呈弱碱性(pH值8.5左右)，曝气2h左右，使废水中的锰离子被空气氧化，生成二氧化锰水合物沉淀；废水中的硫酸根、磷酸根离子与石灰中的钙离子发生反应，生成硫酸钙和磷酸钙沉淀，清液排入电解锰生产的中和池，除去亚铁，清液回用。

②技术特点：a.操作简单，废水处理成本低。

b.处理后的废水虽不能完全达标，但可大幅降低污染物浓度，满足电解锰生产工艺中稀释浓氨、洗板、置换滤液等用水要求，实现废水处理后全循环利用。

c.废水中总锰污染物转化为二氧化锰沉淀，可用于电解锰生产过程中的中和除铁。

③发展潜力：废水经本方法处理后，生产中可用于稀释浓氨水、冲洗极板、置换滤液等，实现了电解锰生产废水的全循环利用。废水中总锰污染物转化为二氧化锰沉淀，可供电解锰生产工艺使用。因此，本方法在电解锰生产无铬钝化工艺中有着很好的应用前景。

4）石灰-硫酸亚铁-曝气氧化法处理电解锰生产废水全循环技术

①原理：在电解锰生产废水中加入适量的硫酸亚铁和石灰，对废水进行曝气搅拌，使废水与硫酸亚铁和石灰充分接触，废水中的六价铬被硫酸亚铁还原为三价铬。在石灰的碱性环境中，废水中的三价铬和二价锰离子转化成氢氧化铬和氢氧化锰沉淀，经过滤分离后按危险固废处理，清液外排或循环使用。

②技术特点：

a.操作简单，废水处理成本低；

b.水处理过程中产生含铬危险固体废物。

c.硫酸亚铁会阻碍二价锰的氧化，二价锰在石灰碱性环境中很难氧化成溶度积很小的水合二氧化锰沉淀，大部分只能生成溶度积较大的二价氢氧化锰沉淀，降低了废水的处理效果，处理后的废水不能达标，直接排放。

③发展潜力：只要严格控制、处理到位，经该方法处理后的废水基本可以满足电解锰生产过程中稀释浓氨、洗板、滤液置换等用水要求，实现废水的全循环利用。

5）无铬钝化废水直接循环法

①原理：将电解锰生产中的无铬钝化废水、滤布洗涤废水收集于集水槽，废水经沉淀或过滤，滤渣入渣库，清液直接用于洗板、用液氨稀释。

②技术特点：

a.沉淀或过滤只能去除悬浮物，但不能处理废水中的可溶解污染物。

b.废水经过滤后直接返回用于电解锰生产工序中稀释浓氨、洗涤电极等。

③发展潜力：电解锰生产中，废水过滤后直接循环使用肯定是不行的，具体可以参考更多相关技术文献。

6）电解-石灰法处理电解锰生产废水

①原理：采用低压大电流电解处理电解锰生产产生的废水，使废水中的六价铬在阴极还原为三价铬。然后加入适量的石灰，使废水中的三价铬和二价锰生成氢氧化物沉淀。沉淀物经过滤后放入渣库，清液循环使用或外排。

②技术特点：

a.操作简单，处理六价铬只需用电，不需要任何药剂。

b.实际应用中，有时需添加少量亚硫酸盐或硫酸亚铁作为六价铬电解还原的辅助药物。

c.不能保证锰总量排放达标。

③发展潜力：处理后的废水可用于电解锰生产过程中稀释浓氨、洗板、滤液置换等用途，实现电解锰生产废水的全循环利用。