文档介绍：高***酸性废水治理工艺研究
李辉
(云锡铅业分公司)
摘要:本文通过用硫化钠法+石灰铁盐、石灰铁盐法+电化学法,对云锡某铅冶炼企业高***酸性废水处理试验,研究探索适宜的治理工艺,通过对比分析,采用石灰铁盐法+电化学法在稳定性、操控性、安全性、经济性、先进性等方面优势明显,并且有利于处理后水进入深度处理系统处理回用。
关键词:高***酸性废水治理工艺试验与研究治理工艺比较
***是一种剧毒的物质,对人体和环境危害大,属国家一类污染物,其《铅、锌工业污染物排放标准》(GB 25466-2010),而常见的铜、铅、锌、锡的硫化精矿中,多伴生有一定数量的***,经冶炼烧结或焙烧其中大部分硫、***被氧化挥发进入气体,淋洗净化后生成含***的酸性废水,其中大多为三价状态的***,要处理这类废水并使之达到排放标准是非常困难的。
云锡某铅冶炼企业2010年7月建成投产,处理物料含***原设计﹤%,污酸最高含***量8120 mg/L;2013年4月以前,处理原料含***基本在设计范围,制酸净化产出的污酸***含量在300mg/L-1100 mg/L之间,平均400mg/L,建设的污酸污水处理系统能够满足生产和环保要求;从2013年4月22日开始,由于处理物料变化,以及铅精矿搭配二次铅物料处理,物料含***~%,其烟气制酸净化系统产生的污酸含***随之升高至10000~50000 mg/L,最高超设计值5倍以上,原设计采用硫化法+石灰铁盐法工艺进行处理,当***含量升高后,不能满足生产和环保要求,须对治理工艺改进完善。
1、现状及其工艺流程
已建有完整的污水处理系统。
污酸处理:采用“硫化(反应槽+中间槽+膜过滤器)+石膏(一次中和槽+二次中和槽+浓密机”处理工艺,硫化一个系列,石膏两个系列;处理物料为污酸和尾气处理碱洗混合液;理规模250m3/d;
中和处理:采用“一级石灰铁盐(一次中和槽+氧化槽+二次中和槽+膜过滤器)”处理工艺,两个系列;处理物料为污酸处理出液和一般酸性废水;理规模900m3/d;
深度处理:采用“一体化净水器+多介质过滤器+超滤+活性炭过滤器+反渗透”处理工艺,一个系列;处理物料为中和处理出液和生产废水;
处理规模2100m3/d。
运行情况
该工艺2013年处理物料、污酸含***量在设计范围,污酸污水处理水质能够达标。
2013年4月22日开始,污酸中***含量高于8120 mg/L(水量80~150 m3/d,酸度﹤5%,低于设计值),连续运行就难处理达标,采用单槽序批式处理可以达标;当***含量大于12000mg/L后,即使单槽处理,也不能达标。
当顶吹炉处理的铅物料含***﹥%,污酸含***﹥12000mg/L以上,即使污酸量小于设计量,现工艺也无法处理***达标。***含量>12000mg/L,采用硫化工序预处理,硫化钠投加带入>11000mg/L的钠离子,污酸污水处理后水电导率>18000μS/cm,满足不了进入深度处理系统的要求等问题,需要治理改进。
2、高***酸性废水治理工艺
对于高***污酸,目前国内通常采用硫化法+石灰铁盐法、石灰铁盐+电化学法、生物制剂+石灰铁盐法组合工艺进行处理。
高浓度的含***污酸多采用硫化法在酸性条件下进行预处理,现工艺通过电位值控制往含***废水中添加Na2S溶液,使废水中的铜、***等离子经硫化反应生成CuS和As2S3等沉淀物,通过沉降和固液分离后以滤饼形式回收。硫化主要反应如下:
CuSO4+ Na2S→CuS↓+ Na2SO4
2HAsO2+3 Na2S+3H2SO4→As2S3↓+ 3Na2SO4+4H2O
Na2S+H2SO4→H2S↑+Na2SO4
***酸盐和亚***酸盐与大多数多价金属特别是铁离子能形成稳定的络合物,这些络合物被金属氢氧化物凝聚物所吸附共沉。这也是多使用氢氧化铁处理含***废水的主要原因之一。用此法处理***酸盐(即五价***)比处理亚***酸盐(三价***)效果好。所以在加铁盐前要先将三价***氧化到五价***,以提高处理效果。其反应原理为:
4Fe2 + +O2+2H2O= 4Fe3++4OH-
2AsO2-十02+ 4OH 一= 2AsO4 一十 2H20
3Ca2+ +2AsO4一=Ca3(As04)2 ↓
Fe3+ + As043- = FeAsO4↓
现有工艺即采用硫化法+石灰铁盐组合工艺进行处理,在污酸中的***浓度大于12000mg/L时,残留***量大(>100mg/L),后段石灰铁盐工艺处理无法达标。
电化学法
电化学法是在电场的作用下,是以铁金属为阳极,在直流电的作用下,阳极被溶蚀,产生Fe等离子,在经一系列水解、聚合及絮凝剂的氧化过程,形成各种羟基络合物、多核