硫酸生产中废水处理工艺的条件和效果

本文由１９７９１２０７０４０７０８贡献 ｐｄｆ文档可能在ＷＡＰ端浏览体验不佳。

建议您优先选择ＴＸＴ，或下载源文件到本机查看。

２０　０　９年　第　５期 ２０　０　９年　５月　 化　学　工　程　与　装　备　 Ｃ　ｅ　ｉａ ｎ　ｉｅ　ｒ　ｎ　＆　Ｅ　ｕ　ｐ　ｅ　ｔ　ｈｍ　ｃ　ｌＥ　ｇ　ｎ　ｅ　ｉｇ　ｑ　ｉｍ　ｎ ｌｌ　７　 硫　酸生产　中废水处理工　艺的条件和效果　 章壮海　 （　容长　宁生　物化　工有　限公　司　，江　苏　句容　２　２　０　）　句　１４　０ 摘 要　：提　出采用石　灰中和一鼓　风氧化一铁　盐共沉淀一　晶种循环工　艺处理硫酸生产中的废水，在　ｐ Ｈ　值　为　８９　－　，污泥回流比为　２％，Ｆ　Ｉ　摩尔　比为　ｌ　，曝气搅拌　２　ｒｉ，沉降　３　ｒｉ　０　￣　Ａｓ　５　０　ｎ　ａ　０　ｎ时，残　留砷的浓度为 ａ　Ｏ３　ｍｇＩ　．　２　／　，砷的去除率达到　９　．　９３　％，出水浊度为　４度左　右，能够达标捧放．此方法工艺合理、流程简单、 操　作　方　便　、便　于　管　理　。

关　键　词　：硫　酸　生产　；含　砷　废　水　：废　水　处　理　：　曝气　 国　内　以硫　铁　矿为　原料　生产硫酸　的净　化　工艺　，主 要　有　酸洗　和　水　洗　两　种　流　程　。

我　国　的硫　酸　生　产　工　艺 中　，　水洗　流程　净　化炉气　的大　、中　、小厂约　占　８　％，　用　８ 每生产　１吨硫　酸　，要产　生　６　１　－５吨废　水　，是酸　洗净　化 工艺　的　２　０３　０倍　，废　水中砷　、氟、重金　属含　量　高，　０　．０ 致　使硫　酸工　业　成　为化学　工业　污　染的主　要　行业之　一　。

由于硫铁　矿　原料　品　种杂　，品位低　，硫　酸　生产排　放　的 废　水通常　具　有　色度　大　、酸度　高的特　点　，不仅　含有硫 酸　、亚硫　酸及　大量　矿尘　，而　且随原　料不　同　，还　含有 砷　、氟　、铅　、铁　、锌　、汞　、铜　、锡　等　多种有　害　物质　。

高效处　理含砷　、氟硫酸　废水的方　法　，解　决国　内硫酸　 生　产废　水危　害。

１工　艺　流程设　计　 结　晶原理　认为　，品核的存　在能　降低新相　生成的 表面　能　，有利　于结　晶的析　出与　长大　。

从　而加快沉　淀　 过程　。

此外　，晶核　的存　在还　能　改善沉淀　物的物理特 性　（　含水率　等）　如　，有　利于分　离　。

将　中　和污泥　部分返 回到　中和槽　中作　为晶种　，能加快　沉淀　的生成　，并　能　 加　速氢　氧化物　的吸　附和沉降　，改善　中和渣　的物　理状　 态　。

普通　的　中和沉淀法　生成　的氢氧　化物沉　淀　，是一 种　无定　性的凝　胶体　，其体积　庞大　，结构松散　，过　滤 及压　缩都　比较　困难　。

品种循环　处理法　是除投加　中和 沉淀　剂外　。

还　从沉淀池　回流适量　的沉淀　污泥至　中和 槽　，作　为　良好　的沉淀晶种　，促使沉　淀物颗　粒增　大　、 沉淀　加快　、含水　率降低　，有利　于过滤　分离　。

因此　， 品种　循环　处理法可　减少废水　中砷　、铅　、锌　沉淀物　的 返溶　。

经　晶种　循环法处　理后　，污泥　中的氢氧　化物凝 胶　经　过脱水　、　重结　晶的过程　，　沉淀发　生　了形态　变化　， 由无　定性　的凝胶　体逐　步转　变　成　具有　规　则　排　列　的结　 废水　若不　经过　处理　而　直接排　放到环　境　中　，不仅　会使　 水体或土壤酸化，对生态环境造成危害，而且浪费 大　量　资源　。

　因　此　对　硫　酸　生产　中废　水　处　理　的意　义　重　 大　。

对　于污　泥进　行　处理　的方法有　多种　，可采　用带　式　 过滤　法　、　真空　叶　片过滤　法　、　离心脱　水法　等进　行处　理　。

由于　这种　污　泥　的粘　度大　（　有大　量　的硫　酸钙　）　含　、腐蚀 性强　，使得　污泥　的过　滤速度　慢　、抽　滤　时间长　、脱　水　 效果差　，滤　布　更换　频繁　，操作　人员　的工作　条件　差　、 劳动　强度大　。

因此　将污　泥作　为硫　铁矿　渣增　湿　用水　的　 办法　是一条　处理　污泥　的有　效途径　。

硫　铁矿　焙烧　后　的　 硫　铁矿渣　，温　度　高达　３　０　０　℃左　右，　需用水　冷却　、增 湿　后（　增湿　后　的硫铁　矿渣　含水量　达　２　％　）　５　，才　能送水 泥　厂作　生产　水泥　的添　加剂　。

将废　水　处理过　程　中排　出 的污泥（　固量　约　５　代　替工业　水　，　为硫　铁矿渣　的 含　％）　作　冷却　、增　湿用　水　，不仅可　以节　约工业　水　，而且　可　以 避　免其　它污泥　处　理方法　频繁　出现　的设备　故障　问题　， 晶体　，从而使　污泥体积缩　小，过滤性　能改　善，稳定 性　增　强　，沉　降速度增大　。

回流适量　的沉淀污泥　，　５￣，　／）　用　０　，　ｖ的石灰乳　调 ／ｍ　（　节　ｐ　值　。

采用曝气　搅拌的方　式　，在废　水　中加入　一 Ｈ 定量　的　１％（　ｖ的硫酸亚铁　，　行试验　。

考虑不　同 ０　ｍ／）　进 的污泥　回流　比对　废水处理效　果的影　响　，工艺流程如　 图　１　： 使　硫　酸　生　产　废　水　处　理　技　术　更完　善　。

本　文　从现　实　出 发　，增　设废　水　处理装　置　，研　究新　的适合　我　国　国情　的　 章壮海　：硫酸生产中废水处理工艺的条件和效果　 石灰　乳　 酸酸　亚铁　 — — Ｌ　—　 ——Ｌ　一沉淀 一 一 ．　电　砷含量 —　 ＿ 沉　渣　 浊 度 图　ｌ工　艺流　程　 ３　结论　 采用　晶种　循　环　处　理废　水　效　果好　于　不　采　用　晶种 在一组烧　杯　中均放　入　１０　废　水　，　不　同的　回 ５ｍｌ　加 流污泥　，均　用　５　０　ｖ　的石灰　乳　调节　ｐ　￣（　）　／　ｍ／　Ｈ值　为　８９ －，　加入　１％（　ｖ　的硫　酸亚　铁溶　液　，　０　ｍ／）　控制　Ｆ　／　摩尔　比 ｅ　Ａｓ　为　ｌ　，曝气搅　拌　２　ｍｉ，沉　淀　３　ｍｉ　测　定上清液 ５　０　ｎ　０　ｎ后 循　环　，污泥　体积缩　小，污泥沉　降速度　增快　，污泥不 易返溶　，可节　约石灰　乳和铁盐用量　，砷　的去除率在　 ９　％以上　，残余砷　的浓度低　于　０５　ｍ　酬　，达　到　国家 ９　． 排　放标准。

并且工艺　比较　简单　，只要　在现有　的澄清 槽底　部增　设泥浆泵　，让污泥回流至　中和槽　即可　。

另 外在常温　条件　下　，废　水　中的氟与石灰　生成氟　化钙反 应缓慢　，随氟　的浓度　的不断降低　，反应　速度　随之递　 减　。

氟化钙　是等轴　晶系，正　八面体结　构的物　质　。

用　 的浊度和砷　的含量　。

随着　污泥　回流　比的　增加　，砷　的 去除率增加　，浊度　降低　。

但　是　在实　际工　艺中　，污泥　 回流　比不宜过　大　，宜控制在　２　．０　０３　％左右　。

因为污泥　 回流　比过大　，会使澄清　池　出现　扰动现　象　，使　己经生 成的沉淀物翻　腾　，反过　来影　响　沉降　效果　，另外还会　 增加　中和槽　的体积　，使　基建　和运　行　费用　上　升　，因此 可选择　２　．０　０３　％的污　泥回　流　比。

２最佳试　验　条件　下的两　组　比较　试　验　 石灰　中和，由于反应缓慢　，不易生成粗　粒　晶体，而　 会　部分生成直　径为　０　ｕ　以下　的粒　子　，又寸　固液　分 ．ｒ　２ｎ 离带来　极大　的困难　。

采用　晶种循环　，能够　将氧化　钙　 晶体　与废水　中的氟化　钙生成　粗粒　晶体　而下　沉　，从而　 每　组试样　都用两　个平　行样　，一组采　用　品种　循环　 方式　，另　一组　不采用　晶种循环　方　式　，比较两组　试验 的处　理效果　。

试验步　骤如　下　： 第　一组水　样　中加　入　２　％的污　泥　回流　，第二　组水 ０　样　中不加入　回流　污泥　。

分　别用　５　（　ｖ　的石灰　乳 ％　ｍ／） 调节　ｐ　Ｈ值至　８９　在废水　中加　入　一定量　的　ｌ％（　／）　－，　Ｏ　ｍ　ｖ　 增强　除氟　的效　果。

并且采用　该法时　，可　充分利用废 水　中本　身含有　的铁盐　，减　少药剂　的投　加量　。

同时　， 还可用　电石渣来　代替石灰　，以废　治废　，充　分降低废　 水的处理成本　。

但　是　由于该法　在进　行处　理时　，工艺　 技术还不是很　完善　，处理效果　不够　理想　，因此还需 要通过　试验　，进一　步研究其工　艺条件　。

另外　，由　于 硫酸生产废水　出水　温度较高　，本身含　有一　定的铁离 子　，可　以考虑　采用铁氧　体法　进行处理　。

铁氧　体法　比 普通　沉淀法效果好　，对环境　无二次污　染　，如　能探　索 出合适的工艺条件　，将在硫酸　生产　废水　的处　理应　用　 中有较好　的应用前景　。

的硫　酸亚　铁　，控　制　Ｆ　／　摩　尔　比为　ｌ　，曝气　搅拌 ｅＡ　５　２　ｍ　ｎ沉　降　３　ｒｉ　，测定　上　清液　中砷　的含量和　出 ０　ｉ．　０　ｎ后　ａ　水浊度　，比较　不　同的处理效　果　。

试验　数据　见表　１由 ．　表　ｌ　以看　出　，在最佳　试验　条件　下进　行　试验　，两组 可 试验　中砷　的去除率　均达到　９　％以上　，浊度均　低　于　６　９ 度，残　留砷　的浓度　低　于　Ｏ５　／　，达　到　国家排　放标 ．ｍｇ１ 准　。

但是　两组试验　数据　相　比，第　一组试　验　中砷　的去　 参考文献 【】康宏　宇，王宝　刚　．高浓度　砷　氟硫　酸废　水　处理装 １　置　的设计　与运　行　．　磷设计与粉体　工程　，　０　８ 硫　２０　；　【】侍爱秋　．硫　酸　生产废水　的封　闭循　环利　用　．化工 ２　之友　，２　０　：　０　７ 【】郑钊，　３　吴奕　，　陈志刚　．　硫酸污水　除氟处　理研究　．　河　 北化工　，２　０　：　０　７　 除率较　高，浊度较　低　，第　一组　试验　的处　理效果　好于　 第二组试验　的处理效果　。

表　ｌ试　验　对　比　效　果　 【】季玉芝　，李　翔　，黄金风　．硫　酸生产　废　水　治理与 ４　双水闭路循环　系统的研　究．山东水利　，２　０　；　０　７　１。