CN102942268A - 一种硫精砂生产硫酸废水处理的方法 - Google Patents
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Abstract
一种硫精砂生产硫酸废水处理的方法，本发明的方法将硫酸生产所产生的废水通过中和沉淀澄清压滤处理后，分离其有害成份，降低废水中的有害成份利于回收生产废水。本发明不仅可以保证硫精砂制酸废水经过处理能完全达到系统回收利用的目的，同时处理费用也比较低廉，处理1t生产废水的运行费用不超过2元。不仅为企业创造了环保效益，而且创造了较大的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及制硫酸生产过程中废水的处理与利用方法。特别涉及硫精砂、锌精砂、铜精砂等冶炼烟气制硫酸和磷石膏制硫酸所产生的废水的处理与回收利用方法。
背景技术
硫精砂和锌精砂、铜精砂等冶炼烟气制硫酸生产过程中，会产生大量的废水。传统文式管-泡模塔-文式管水洗制酸流程生产过程产生废水50~70吨/吨产品；现行先进的动力波-填料塔-电除雾酸洗流程生产产生废水5~10吨/吨产品。废水中含有大量的硫酸、硫酸盐、氟化物、砷化物和一些重金属离子。这些废水如直接外排不但会造成环境污染增加生产成本，而且《硫酸工业污染物排放标准》GB2613-2010已于2010年9月10日批准、2011年3月1日起实施，该标准规定现行硫精砂制酸企业单位产品基准排水量为1.5m3/t产品，2013年10月1日进一步减少为1m3/t产品，大量的废水须经过处理后才能回收利用。目前针对硫酸生产的废水处理技术较多，基本上强调的是处理有害杂质后如何保证外排水重金属达标而未涉及生产废水回收利用技术。现很多方法都采用加石灰乳调pH，絮凝剂采用聚丙烯酰胺。混凝采用机械搅拌，这些操作方法处理成本偏高，饱和硫酸钙水溶液若直接返回生产系统，溶液中硫酸钙将导致设备结垢、管道堵塞。
硫精砂制酸生产所产生的废水的处理与回收利用方法较多，但迄今为止尚未见利用石灰乳中和、澄清、凉水塔降温冷却、碳酸钠消除循环用水硫酸钙的饱和度、石英石过滤方法处理硫精砂生产硫酸产生废水的方法。
发明内容
本发明的目的就是提供一种硫精砂制酸废水处理的方法，该方法是用石灰乳与生产废水混凝，经澄清、冷却降温、加入碳酸钠粉剂、曝气、再次澄清和石英石过滤处理后回收利用的方法。
为达到上述目的，发明人提供的方法包括以下步骤：
一种硫精砂生产硫酸废水处理的方法，本发明的方法适用于硫磺制酸和磷石膏制酸生产废水处理； 将硫酸生产所产生的废水通过中和沉淀澄清压滤处理后，分离其有害成份，降低废水中的有害成份利于回收生产废水；该方法工艺步骤包括：
(1)将生产硫酸所产生的废水送入预混搅拌槽中，加入石灰乳搅拌并调整pH值为7～12；
（2）将预混后的废水溢流至第一澄清池澄清处理;
（3）澄清后的清水由清水泵泵入冷却凉水塔降温、曝气；降温5~10℃；曝气30~60分钟。
在冷却凉水塔出口再加入药剂，药剂采用碳酸钠粉剂和阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂（分子量＞1000万），其中碳酸钠加入量按30℃时饱和硫酸钙溶液中硫酸钙摩尔数的1/4~1/5计,碳酸钠摩尔数与30℃时饱和硫酸钙溶液中的硫酸钙摩尔数比为1:4~1:5，30℃时硫酸钙饱和溶液含硫酸钙按3g/L计，每立方米废水中需要加入碳酸钠584.5~467.6g；阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂（分子量＞1000万）加入量按1 ~5g/m3废水；
药剂与冷却后清水充分混合后进入曝气池， 曝气时间为30~60分钟；
(4) 曝气后的清水由泵送入第二澄清池沉清处理,同时在泵进口再次加入阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂（分子量＞1000万），加入量按1~3g/m3废水计；
（5）出澄清池的清水送入石英石过滤器，出石英石过滤器清水溢流到储水池,此清水为系统可回收利用的清水。
本发明所述方法的第二、三、四步中，废水澄清和曝气要保证每立方废水有80~150立方米的澄清、曝气空间，澄清池和曝气池深度1~3米，澄清、曝气效果方能良好。
本发明所述方法的第二、三、四步骤中，第一、第二沉清池、曝气池、石英石过滤器底部产生的稠浆需要送压滤机压滤，滤渣送去废弃物堆场，压滤滤液返回第一澄清池与新预混后的废水重复第二、三、四步骤。
使用本发明，不仅可以保证硫精砂制酸废水经过处理能完全达到系统回收利用的目的，同时处理费用也比较低廉，处理1t生产废水的运行费用不超过2元。不仅为企业创造了环保效益，而且创造了较大的经济效益。
下面结合具体实施方式对本发明做进一步解释。
具体实施方式
一种硫精砂生产硫酸废水处理的方法，本发明的方法适用于硫磺制酸和磷石膏制酸生产废水处理； 将硫酸生产所产生的废水通过中和沉淀澄清压滤处理后，分离其有害成份，降低废水中的有害成份利于回收生产废水；该方法工艺步骤包括：
(1)将生产硫酸所产生的废水送入预混搅拌槽中，加入石灰乳搅拌并调整pH值为7～12；
（2）将预混后的废水溢流至第一澄清池澄清处理;
（3）澄清后的清水由清水泵泵入冷却凉水塔降温、曝气；降温5~10℃；曝气30~60分钟。
在冷却凉水塔出口再加入药剂，药剂采用碳酸钠粉剂和阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂（分子量＞1000万），其中碳酸钠加入量按30℃时饱和硫酸钙溶液中硫酸钙摩尔数的1/4~1/5计,碳酸钠摩尔数与30℃时饱和硫酸钙溶液中的硫酸钙摩尔数比为1:4~1:5，30℃时硫酸钙饱和溶液含硫酸钙按3g/L计，每立方米废水中需要加入碳酸钠584.5~467.6g；阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂（分子量＞1000万）加入量按1 ~5g/m3废水；
药剂与冷却后清水充分混合后进入曝气池， 曝气时间为30~60分钟；
(4) 曝气后的清水由泵送入第二澄清池沉清处理,同时在泵进口再次加入阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂（分子量＞1000万），加入量按1~3g/m3废水计；
（5）出澄清池的清水送入石英石过滤器，出石英石过滤器清水溢流到储水池,此清水为系统可回收利用的清水。
本发明所述方法的第二、三、四步中，废水澄清和曝气要保证每立方废水有80~150立方米的澄清、曝气空间，澄清池和曝气池深度1~3米，澄清、曝气效果方能良好。
本发明所述方法的第二、三、四步骤中，第一、第二沉清池、曝气池、石英石过滤器底部产生的稠浆需要送压滤机压滤，滤渣送去废弃物堆场，压滤滤液返回第一澄清池与新预混后的废水重复第二、三、四步骤。
实施例1：按下述步骤进行操作处理生产废水：
（1） 将含氟 77.62mg/L、 As 122.91mg/L, SO4 2- 6.52g/l的硫酸生产废水送入预混槽；
（2） 加入石灰乳调整pH至9.8；
（3） 将预混后的废水溢流至第一澄清池澄清处理;
（4） 出第一澄清池的清水由清水泵泵入冷却凉水塔降温，降温8℃；
（5） 在凉水塔出口加入碳酸钠和阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂,加入量按：碳酸钠500g/m3废水，阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂3g/m3废水，药剂与冷却后清水充分混合后进入曝气池曝气40分钟；
（6） 曝气后的清水由泵送入第二澄清池沉清处理,同时在泵进口再次加入阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂，加入量按：1.5 g/m3废水；
（7） 出第二澄清池的清水送入石英石过滤器，出石英石过滤器清水溢流到储水池，清液指标为： CaSO4 1.82g/l; As 0.28mg/l；F 9.21mg/l.
实施例2：按下述步骤进行操作处理硫酸生产废水：
(1)将含氟 62.33mg/L、 As 109.56mg/L, SO4 2- 7.02g/l的硫酸生产废水送入预混槽；
(2)加入石灰乳调整pH至8.6；
（3） 将预混后的废水溢流至第一澄清池澄清处理;
（4） 出第一澄清池的清水由清水泵泵入冷却凉水塔降温，降温9℃；
（5） 在凉水塔出口加入碳酸钠和阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂,加入量按：碳酸钠480g/m3废水，阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂2.5g/m3废水，药剂与冷却后清水充分混合后进入曝气池曝气50分钟；
（6） 曝气后的清水由泵送入第二澄清池沉清处理,同时在泵进口再次加入阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂，加入量按：1.0 g/m3废水；
（7） 出第二澄清池的清水送入石英石过滤器，出石英石过滤器清水溢流到储水池，清液指标为： CaSO4 1.82g/l; As 0.31mg/l；F 8.39mg/l.
实施例3：按下述步骤进行操作处理硫酸生产废水：
(1)将含氟 72.31mg/L、 As 119.16mg/L, SO4 2- 7.02g/l的硫酸生产废水送入预混槽；
(2)加入石灰乳调整pH至7.6；
（3） 将预混后的废水溢流至第一澄清池澄清处理;
（4） 出第一澄清池的清水由清水泵泵入冷却凉水塔降温，降温9℃；
（5） 在凉水塔出口加入碳酸钠和阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂,加入量按：碳酸钠490g/m3废水，阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂2.0g/m3废水，药剂与冷却后清水充分混合后进入曝气池曝气60分钟；
（6） 曝气后的清水由泵送入第二澄清池沉清处理,同时在泵进口再次加入阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂，加入量按：1.5g/m3废水；
（7） 出第二澄清池的清水送入石英石过滤器，出石英石过滤器清水溢流到储水池，清液指标为： CaSO4 1.98g/l; As 0.22mg/l；F 7.79mg/l.
实施例4：按下述步骤进行操作处理硫酸生产废水：
(1)将含氟 85.91mg/L、 As 108.14mg/L, SO4 2- 9.32g/l的硫酸生产废水送入预混槽；
(2)加入石灰乳调整pH至10.6；
（3） 将预混后的废水溢流至第一澄清池澄清处理;
（4） 出第一澄清池的清水由清水泵泵入冷却凉水塔降温，降温8℃；
（5） 在凉水塔出口加入碳酸钠和阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂,加入量按：碳酸钠580g/m3废水，阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂3.0g/m3废水，药剂与冷却后清水充分混合后进入曝气池曝气60分钟；
（6） 曝气后的清水由泵送入第二澄清池沉清处理,同时在泵进口再次加入阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂，加入量按：2.0g/m3废水；
出第二澄清池的清水送入石英石过滤器，出石英石过滤器清水溢流到储水池，清液指标为： CaSO4 1.08g/l; As 0.15mg/l；F 5.17mg/l.
实施例5：按下述步骤进行操作处理硫酸生产废水：
(1)将含氟 85.91mg/L、 As 108.14mg/L, SO4 2- 9.32g/l的硫酸生产废水送入预混槽；
(2)加入石灰乳调整pH至11.6；
（3）将预混后的废水溢流至第一澄清池澄清处理;
（4）出第一澄清池的清水由清水泵泵入冷却凉水塔降温，降温5℃；
（5）在凉水塔出口加入碳酸钠和阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂,加入量按：碳酸钠580g/m3废水，阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂3.0g/m3废水，药剂与冷却后清水充分混合后进入曝气池曝气30分钟；
（6）曝气后的清水由泵送入第二澄清池沉清处理,同时在泵进口再次加入阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂，加入量按：2.0g/m3废水；
出第二澄清池的清水送入石英石过滤器，出石英石过滤器清水溢流到储水池，清液指标为： CaSO4 1.48g/l; As 0.29mg/l；F 5.62mg/l。
Claims (3)
1.一种硫精砂生产硫酸废水处理的方法，其特征是，该方法将硫酸生产所产生的废水通过中和沉淀澄清压滤处理后，分离其有害成份，降低废水中的有害成份利于回收生产废水；该方法工艺步骤包括：
(1)将生产硫酸所产生的废水送入预混搅拌槽中，加入石灰乳搅拌并调整pH值为7～12；
（2）将预混后的废水溢流至第一澄清池澄清处理;
（3）澄清后的清水由清水泵泵入冷却凉水塔降温、曝气；降温5~10℃；曝气30~60分钟；在冷却凉水塔出口再加入药剂，药剂采用碳酸钠粉剂和阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂，其中碳酸钠加入量按30℃时饱和硫酸钙溶液中硫酸钙摩尔数的1/4~1/5计,碳酸钠摩尔数与30℃时饱和硫酸钙溶液中的硫酸钙摩尔数比为1:4~1:5，30℃时硫酸钙饱和溶液含硫酸钙按3g/L计，每立方米废水中需要加入碳酸钠584.5~467.6g；阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂加入量按1~5g/m3废水；药剂与冷却后清水充分混合后进入曝气池， 曝气时间为30~60分钟；
(4) 曝气后的清水由泵送入第二澄清池沉清处理,同时在泵进口再次加入阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂，加入量按1~3g/m3废水计；
（5）出澄清池的清水送入石英石过滤器，出石英石过滤器清水溢流到储水池,此清水为系统可回收利用的清水。
2.如权利要求1所述的一种硫精砂生产硫酸废水处理的方法，其特征在于，所述方法的第二、三、四步中，废水澄清和曝气要保证每立方废水有80~150立方米的澄清、曝气空间，澄清池和曝气池深度1~3米。
3.如权利要求1所述的一种硫精砂生产硫酸废水处理的方法，其特征在于，所述方法的第二、三、四步骤中，第一、第二沉清池、曝气池、石英石过滤器底部产生的稠浆需要送压滤机压滤，滤渣送去废弃物堆场，压滤滤液返回第一澄清池与新预混后的废水重复第二、三、四步骤。
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