近些年,國家提倡工業(yè)綠色生產(chǎn),提倡化工工業(yè)生產(chǎn)節(jié)能減排,要求硫酸工業(yè)生產(chǎn)中做好酸性廢水、廢氣、廢渣的治理問題。研究硫酸工業(yè)酸性污水處理技術(shù)對于解決硫酸工業(yè)三廢之一的酸性廢水治理問題有著重要的促進意義。
1、減排處理技術(shù)
1.1 硫化法
硫化法是酸性廢水減排處理工藝中的重要技術(shù)。硫化法適合處理ρ(As)>200mg/L且含重金屬離子的高砷酸性廢水。硫酸工業(yè)冶煉制取二氧化硫的過程中會產(chǎn)生大量煙氣,產(chǎn)生的酸性廢水中含有砷。處理這類廢水選擇硫化法。一般先采用石灰中和酸度,然后增加硫化鈉除砷。在除砷的過程中硫化鈉還會除去高酸性廢水中的其他重金屬離子。硫化法處理酸性廢水的特點是通過調(diào)控pH值、ORP值使重金屬離子實現(xiàn)分步驟硫化,具有除砷效率高、處理后產(chǎn)生的硫化渣少的優(yōu)勢,同時還可以回收利用砷及其他重金屬離子,提高了酸性廢水中重金屬離子的利用率。
1.2 石灰法
石灰法是硫酸工業(yè)中最常見的一種酸性廢水處理方法,因以石灰作為中和劑而得名。石灰法適合處理ρ(As)<40mg/L且不含重金屬離子的低砷酸性廢水。石灰是一種較為常見的原料,石灰的價格較為便宜,因此給石灰法處理酸性廢水具有成本低、處理工藝簡單、除酸效率高的特點。
1.3 石灰原鐵鹽法
石灰原鐵鹽法是在石灰法的基礎(chǔ)上增加了鐵鹽法處理酸性廢水的方式。該方式適合處理ρ(As)在40~200mg/L的酸性污水。石灰原鐵鹽法采用硫酸亞鐵作為凝絮劑,通過硫酸亞鐵與砷的凝絮反應來去除砷,具有除砷率較高的優(yōu)勢。這種方法會產(chǎn)生大量的鐵鹽石膏廢渣,且廢渣中的砷再處理成本高,循環(huán)利用的概率較低,導致部分資源浪費。
1.4 石灰原氧化法
石灰原氧化法是在石灰法的基礎(chǔ)上增加了氧化法處理酸性污水的方式。該工藝適合處理ρ(As)>200mg/L且不含重金屬離子的高砷酸性污水。該方法選擇過氧化氫、漂白粉作為酸性污水的氧化劑,通過氧化劑與酸性污水中的三氧化硫反映,將其轉(zhuǎn)化為砷酸鐵或砷酸鈣,在經(jīng)過沉淀工藝將砷酸鐵或砷酸鈣沉淀去除。石灰原氧化法處理酸性污水具有處理程度高、成本低、操作簡單的優(yōu)勢,但與石灰法類似,同樣易產(chǎn)生較多的工業(yè)廢渣,且酸性廢水中的砷等重金屬利用率降低,導致資源浪費。
1.5 石灰石-生石灰法
該工藝適合處理含有大量金屬離子雜質(zhì)的廢水,利用OH-與金屬離子結(jié)合形成沉淀,通過不同pH調(diào)節(jié)可以分離出不同的金屬離子,達到金屬再利用的目的。本法具有成本低,操作簡單,金屬離子去除效果好的優(yōu)點,但產(chǎn)生的沉淀物如不分離金屬離子均為工業(yè)固廢,在現(xiàn)有環(huán)保形勢下處理起來較為困難。
2、固液分離處理技術(shù)
2.1 CN過濾技術(shù)
CN過濾技術(shù)主要通過CN過濾器結(jié)合斜板凝絮沉淀,應用高分子粒子吸咐過濾技術(shù)吸附懸浮物來實現(xiàn)固液分離的酸性廢水處理方式。CN過濾器的過濾效果超過95%,過濾后的液體再重新返回凈化工序,進化后的液體可循環(huán)應用。這種處理方法的優(yōu)勢是設(shè)備體積小、占地面積小、處理成本低,且CN過濾器具有耐腐蝕的特點,使用時間較長。不足之處在于CN過濾器去除酸性廢水中重金屬離子的效果較差,處理效果一般,處理后的廢水仍舊還有較多的有害物質(zhì),可對環(huán)境造成污染,且重金屬離子流失造成了資源浪費。
2.2 自動反洗表面過濾技術(shù)
自動反洗表面過濾技術(shù)應用自動反沖洗過濾設(shè)備,它的工作原理是動態(tài)膜在一定的壓力下截留及吸附廢水中的懸浮物,使固體污染物在動態(tài)膜的表面形成一層凝膠層,然后在用水自動反沖功能沖洗過濾器表面,實現(xiàn)過濾除固體污染物的功能。由于自動反沖洗過濾設(shè)備在廢水處理中的綜合優(yōu)勢較為明顯,再加上經(jīng)濟性較好,因此廣泛應用與硫酸工業(yè)酸性廢水處理中。
2.3 濃密機濃縮技術(shù)
借助于固體顆粒自身重力的作用,而使礦漿分為澄清液和高濃度的沉淀物兩個部分,這樣的過程叫濃縮。在濃縮過程中,懸浮在礦漿中的礦粒由于自身的重力作用向下沉降。濃密機運行成本低,維護簡單方便,固液分離效果好,在污水處理中廣泛使用,但是初期投資大,占地面積大,需結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場實際情況選用。
3、污泥處理技術(shù)
污泥處理工藝針對的是固體污染物。固液分離之后的固體泥污中含有較多的重金屬及其他有害物質(zhì),而這些泥污中的有害物質(zhì)恰恰是酸性廢水處理的難點。一方面泥污中含有的重金屬離子造成資源浪費,另一方面未經(jīng)處理直接填埋會導致有害物質(zhì)深入地下水,對水環(huán)境及其生物多樣性造成不利影響。對于固體污泥,建議在污泥中添加硫鐵礦,然后采用燒渣工藝回爐燒渣,燒渣的過程由于污泥自帶水分,濕度較大減少了燒渣中礦塵的產(chǎn)生,本身就是對環(huán)境的保護。再者,將燒渣工藝產(chǎn)生的金屬廢渣通過硫化反應在提煉,可減少固體污染物中有用金屬資源的浪費,同時還有效的避免了重金屬離子流入自然環(huán)境中對環(huán)境造成的危害。
4、稀酸水循環(huán)利用技術(shù)
酸度在10%左右的稀酸水。常用的處理方法:
1)通過固液分離后將液體稀酸水用于燒渣增濕的水源應用;
2)將稀酸水回流到塔酸循環(huán)槽中,采用氣體凈化工藝凈化,凈化后的水可用與事故噴嘴用水或洗滌器用水;
3)在硫酸工業(yè)生產(chǎn)工藝中稀酸水工序后增加磷復肥裝置,重新配酸;
4)將稀酸水用于選礦浮選水;
5)采用稀酸水濃縮回收技術(shù),對稀酸水應用真空蒸發(fā)工藝進行濃縮,當濃度達到70%后采用沉淀工藝重新制酸。其中稀酸水濃縮回收制酸工藝對于設(shè)備要求較高,濃酸易碎設(shè)備造成腐蝕,需要采用內(nèi)部襯有室內(nèi)的材質(zhì)的設(shè)備。
5、結(jié)語
綜上所述,硫酸工業(yè)酸性廢水處理要從改善生產(chǎn)加工工藝,全面提升酸性廢水排放效果和排放酸性廢水綜合處理及循環(huán)利用等多方面著手,采用硫化法、石灰法、石灰原鐵鹽法、石灰原氧化法等加強酸性廢水的排放管理,減少酸性廢水的排放量。再對酸性污泥通過燒渣工藝燒渣后應用硫化金屬渣反應提取白砷,對分離的液體稀酸進化后進行循環(huán)利用,提高資源利用率。通過多種酸性廢水處理技術(shù)來減少硫酸工業(yè)加工中酸性廢水的排放,對酸性廢水綜合處理后再利用,達到生產(chǎn)與產(chǎn)后酸性廢水全面減排的效果,促進我國硫酸工業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。( >
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