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    污酸污水及深度处理回用工艺

时间:2013-4-9 10:51:00

来源: 中国硫酸网

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在2013年初经济工作会议上,宣达集团旗下分子公司集体亮相,纷纷登台向大家介绍最新产品,现将部分新技术予以连载,以飨读者。

在铜铅锌冶炼过程中会产生大量的烟气,包含大量的SO2以及一些有害金属成分。从环保和综合利用角度出发,绝大多数铜、铅、锌冶炼厂都建有二转二吸制酸系统,实现烟尘回收与SO2烟气制酸。但是在此过程中会产生大量含重金属的强酸性废水,简称污酸。污酸中含有汞、砷、镉等毒害物质且含量高于普通的工业废水,对环境危害大。因此对重金属含量高的污酸治理有一定重要性和迫切性。

针对此类问题,宣达集团温州环保科技有限公司发明了污酸水及深度处理回用工艺。采用酸性水重金属离子脱除和氟氯离子脱除相结合技术,酸水经脱除砷及重金属后深缩返回干吸工段循环使用,氟离子与氯离子以氟化氢与氯化氢形式从溶液中解吸处出来,再经过碱液吸收后进行深度处理再循环使用,达到生产中的零排放。其工艺流程说明如下:

将固体硫磺在熔硫槽中加热到一定温度,熔成液体硫磺,再经硫磺泵与氢气一起进入到硫氢复合塔中,在一定的温度和压力作用下,硫磺与氢气进行复合生成硫化剂,硫化剂经硫氢复合塔顶进入到多级塔槽式硫化装置中,与循环的酸性废水溶液接触并发生反应,使大部分硫离子与溶液中的重金属离子及砷离子结合,生成不溶的硫化物颗粒沉淀。同时溶液中的氟离子、氯离子与氢离子结合生成氟化氢与氯化氢,未反应完全的微量硫化剂随烟气进入尾气吸收塔中,进行回收处理。含硫化物颗粒的溶液经沉淀后,清液进入浓缩脱氟氯塔,浓液进入微滤设备,在微滤设备中进行过滤,滤渣因金属品位升高而集中回收或外卖。滤液返回多级吸收塔槽式硫化装置中进行再处理。

 浓缩脱氟氯塔内氟离子与氯离子以氟化氢的形式存在,根据不同温度下饱和湿空气中含水量不同的原理,我公司采用热风吹扫、浓缩技术,将空气由风机经换热器加热到180℃,送入浓缩脱氟氯塔,在浓缩脱氟氯塔内与酸性水溶液接触,使溶液温度瞬间加热到110℃,溶液中的氟化氢与氯化氢从溶液中解析出来,进入饱和热空气中,随饱和热空气由浓缩脱氟氯塔顶排出塔外,进而达到浓缩脱氟、脱氯的目的。经浓缩后的酸性溶液返回干吸工段循环使用,由塔顶排出的含氟化氢、氯化氢的热空气,进入到尾气吸收塔,在尾气吸收塔内与碱溶液发生反应,当溶液的pH值达到一定数值时,由输送泵排出,送到污水处理调节池,吸收塔尾气由塔顶达标排放。

由尾气吸收塔排出的含氟化氢、氯化氢的废酸与生活污水经调节池均化调节,利用水泵提升至反应池,通过混凝剂加药装置向池中投加助凝剂、絮凝剂等,在反应池内发生絮凝沉淀反应,以除去污水中的微小悬浮固体和胶体杂质,反应后的污水进入斜板沉淀池沉淀,使水中的悬浮杂质在斜板中进一步沉淀,水沿斜板上升流动,分离出的泥渣在重力作用下沿着斜板向下滑至池底,再集中排出后进入污泥浓缩系统处理;经斜板沉淀池处理后的污水流入石英砂滤池,在一定的压力下,污水通过一定厚度的粒状或非粒的石英砂过滤,有效除去水中的悬浮物、有机物、胶质颗粒、微生物、氯、嗅味及部分重金属离子等,然后进入活性炭滤池,该滤池的主要作用是进一步去除大分子有机物、铁氧化物、余氯、异味等,对于降低水位的浊度、色度,净化水质,减少后续系统的污染具有良好的作用。

预处理后的污水经泵输送至超滤系统,前面用换热器换热,确保冬季水温不至于过低而影响超滤膜的效果。超滤是一种加压膜分离技术,即在一定的压力下,使小分子溶质和溶剂穿过一定孔(<0.01微米)的特制薄膜,而使大分子溶质不能透过,留在膜的一边,利用超滤可彻底滤除水中的细菌、铁锈、胶体等有害物质,保留水中原有的微量元素和矿物质。

从超滤系统出来的水,经反渗透增加泵加压,提供反渗透所需的压力,然后输送至保安过滤器,保安过滤器在工艺中主要用于截留前置管道、设备中可能泄露的机械杂质或破裂的石英砂颗粒,确保RO进水的清度,以防前级过滤器破碎的活性炭颗粒进入反渗透膜元件,这种颗粒经高压泵加速后可能击穿反渗透膜元件,造成大量盐份的泄漏,同时可能划伤高压泵的叶轮,最后通过高压泵进一步加压,高压泵是反渗透系统的主要运转设备,为反渗透装置的运行提供动力,加压后的水输送至反渗透(RO)系统,在压力的作用下透过反渗透膜离子级过滤原理,可以脱除98%以上的无机盐类,99%的细菌和热源。最后RO淡水经消毒后进入回用池,而一级RO的浓水(经浓缩的原水中的盐份、机械杂质、胶体物质及小部分未透过水汇集成浓水)进入综合设备间,通过电解等处理,彻底去除残池,往斜板沉淀池内添加PAM药剂,池内发生沉淀反应,沉淀物打入污泥浓缩系统处理,清液进入回用池回用。

经过长期运行,反渗透膜面上会积累各种污染物,从而降低反渗透装置的性能(产水量和脱盐率),进水与浓水压差升高。因此除日常的低压冲洗外,还需设置一套清洗装置,定期进行化学清洗,一般半年应进行一次。当反渗透装置运行流量、含盐量或压力下降10%时应配套相应的药剂进行清洗。 

优点:

1.该工艺更为环保,不产生石膏(即不产生二次污染);

2.由于采用干法制剂,相对硫化钠单硫成本来说要低得多(我公司发明的一吨硫化剂生产成本在4000元左右),本工艺不像别的硫化剂硫化过程中会带入其他杂质,产生的只有硫离子,使处理完回用的水质更合适使用;

 3.本工艺由于在硫化过程中使氟氯离子转换为氟化氢和氯化氢,使其在脱除氟氯效果上更有保证,脱除氟氯效果可保证≥95%;

4.本工艺采用化学吸收与膜处理相结合的工艺,可使废水中的金属离子和砷脱除效果≥99%;

5.本工艺处理废水的水质弹性大,理论上可以处理任何浓度的重金属离子和氟氯离子;

6.本工艺在废水处理过程中,由于硫化剂不损耗且用量小,可使吨废水处理成本相当于传统工艺的20%;

7.本工艺可以实现金自动化,对于大流量废水,较其他工艺相比优势更为明显;

8.处理后的水可充当地面清洁、基础施工、景观、园林浇灌、洗车、设备冷却、冲洗便器、消防、工业用水等;

9.由于本工艺针对酸性废水及生产、生活污水综合性治理,更好地降低投资成本,实现了投资少、见效快的特点;

10.本工艺占地小,布局紧凑、美观;本工艺无废水、废渣外排,不造成二次污染,实现了真正意义上的零排放,所以处理的废水均可回用,具有良好的环境效益。

应用范围:

1、铜、铅、锌等有色冶炼中硫酸污酸处理及生产生活污水处理;

2、含砷浓度高的废水溶液,除砷率可达99%以上;

3、湿法冶炼污水处理。

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