CN103011447A - 硫酸废酸污水的回收和处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硫酸废酸污水的回收和处理方法，将废酸、废水处理流程优化。该优化工艺，将原添加在硫酸净化系统的补充水用水，部分添加到了废水处理系统溶解碱液，降低回用中水Na浓度避免了结晶堵塞；利用净化、废酸工序溶液温度相对较高的特点，提高Na浓度，通过砷渣带水溶解Na来实现Na的开路，维持了整个循环系统中钠浓度的稳定，从而达到实现生产工艺废水零排放的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种工业污水回收处理的方法，尤其涉及一种硫酸废酸污水的回收和处理方法。
背景技术
现有的制酸系统中，净化工序每天向外排放大量的废酸，含砷，硫酸等的废酸污水，按目前国内处理流程经废酸、废水处理，处理后废水处理站每天产生大量废水，废水中的残渣含有一定浓度的钠和硫酸根离子等。由于钠离子在溶液中难以去除，以及硫酸根的存在，直接对该部分水回用会随着浓缩、富积使硫酸钠浓度大于该温度下的溶解度，产生硫酸钠结晶堵塞管道，硫酸生产造成处理后的水无法全部回用，无法实现废水零排放。目前国内普遍采用处理方式为在污水处理站处理达标后直接排放，不仅造成水资源浪费，污染环境，而且达不到清洁生产的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种硫酸废酸污水的回收和处理方法，将废酸、废水处理流程优化。
本发明采用如下技术方案：
一种硫酸废酸污水的回收和处理方法，它包括以下几个步骤：
1） 将包含有砷和SO3的烟气置于硫酸净化系统中进行净化处理，净化处理
后得到废酸，废酸包含砷的含量为5000mg/L，硫酸的含量为10%；
2） 将净化后的废酸置于废酸系统中进行砷的硫化处理，处理后得到废水, 析出砷渣，析出的砷渣采用压滤机进行压滤，得到含水50%的砷滤饼；
3）将废水置于废水系统中进行处理，析出石膏渣，析出的石膏渣采用真空带式过滤机进行脱水，得到含游离水15%石膏渣，得到处理后的排放溶液；
4）将部分排放溶液溶解硫化钠回置于废酸系统中进行砷的二次硫化处理，析出砷渣，析出的砷渣采用压滤机进行压滤，得到含水50%的砷滤饼，部分排放溶液回置于净化系统中。
由于在废酸除砷处理过程中添加了硫化剂Na2S，在S与As反应生成As2S3固体沉淀的同时，Na残留在了溶液中，由于Na离子在溶液中无法去除，含Na水在回用过程中产生Na2SO4的浓缩富集，当溶液中Na2SO4达到一定浓度时，会产生Na2SO4结晶堵塞管道，造成处理后的水无法全部回用，无法实现废水零排放，本发明在控制Na2SO4浓度小于其对应温度的溶解度的情况下，通过渣带水开路Na离子，实现生产系统中Na离子添加量与开路量平衡，既用Na2S除去了废酸溶液的砷，同时保证了生产系统中各部分Na2SO4浓度低于相应的溶解度，不会产生Na2SO4结晶堵塞管道。利用净化系统、废酸系统中溶液温度相对较高（一般在40℃-50℃），对应Na2SO4溶解度相应较高的情况，在该部分通过废水处理后液回用反调Na浓度将Na2SO4控制在较高浓度范围，以保证废酸处理工序中砷滤饼（一般湿渣含水50%左右）带出的水中溶解的Na等于每天系统中添加的Na，实现整个生产系统Na进出平衡；同时产生的石膏渣带水也能溶解开路一部分Na，对整个系统中Na浓度的降低起到一定作用（一般废水处理过程中碱液添加体积可使需处理溶液Na浓度稀释为原来的50%-60%左右）。
作为优选，所述废酸系统通过废酸中添加Na2S溶液，通过砷的硫化处理析出含水50%的砷滤饼，即含水50%的沉淀物As2S3，砷的硫化处理反应主要如下：
Na2S+H2SO4→H2S+Na2SO4
2HAsO2+3Na2S+3H2SO4→As2S3↓+3Na2SO4+4H2O。
作为优选，所述Na2S溶液首先是采用块状Na2S加水配成3%-5%的Na2S溶液，然后添加Na2S溶液与废酸反应。该方法加快反应速度，稀释溶液，进一步降低了溶液中的Na2SO4浓度，避免了废水系统处理后中水回用过程中产生Na2SO4结晶堵塞管道。
作为优选，所述废水系统采用外加清水溶解石灰石粉、石灰配置含固量15%的石灰石乳及20%的石灰乳，在石膏、中和反应添加碱液的同时添加了水。该方法进一步降低了溶液中的Na2SO4浓度，避免了废水系统处理后中水回用过程中产生Na2SO4结晶堵塞管道。
作为优选，所述废水系统的处理分为：石膏处理→一级中和→氧化→二级中和，析出石膏渣带水，处理反应主要如下：
石膏处理：CaCO3+H2SO4→CaSO4↓+H2O+CO2↑
两级中和及氧化反应为：
2H3AsO3+Ca（OH）2 →Ca（AsO2）2↓+4H2O（As﹥6mg/l）
2H3AsO3+2 Ca（OH）2 →2Ca（OH）AsO2+4H2O（As﹤6mg/l）
FeSO4+Ca（OH）2→Fe（OH）2+ CaSO4↓
3As2O3+2Fe（OH）3→2 Fe（AsO2）3↓+3H2O（As2O3呈固态时）。
本发明的有益效果是：该优化工艺，将原添加在硫酸净化系统的补充水用水，部分添加到了废水处理系统溶解碱液，降低回用中水Na浓度避免了结晶堵塞；利用净化、废酸工序溶液温度相对较高的特点，提高Na浓度，通过砷渣带水溶解Na来实现Na的开路，维持了整个循环系统中钠浓度的稳定，从而达到实现生产工艺废水零排放的目的。
附图说明
图1是本发明的一种流程示意图；
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：
实施例：如附图1所示，一种硫酸废酸污水的回收和处理方法，它包括以下几个步骤：
1） 将包含有砷和SO3的烟气置于硫酸净化系统中进行净化处理，净化处理
后得到废酸，废酸包含砷的含量为5000mg/L，硫酸的含量为10%；
2） 将净化后的废酸置于废酸系统中进行砷的硫化处理，处理后得到废水, 析出砷渣，析出的砷渣采用压滤机进行压滤，得到含水50%的砷滤饼；
3）将废水置于废水系统中进行处理，析出石膏渣，析出的石膏渣采用真空带式过滤机进行脱水，得到含游离水15%石膏渣，得到处理后的排放溶液；
4）将部分排放溶液溶解硫化钠回置于废酸系统中进行砷的二次硫化处理，析出砷渣，析出的砷渣采用压滤机进行压滤，得到含水50%的砷滤饼，部分排放溶液回置于净化系统中。
其中废酸系统通过废酸中添加Na2S溶液，通过砷的硫化处理析出含水50%的砷滤饼，即含水50%的沉淀物As2S3，砷的硫化处理反应主要如下：
Na2S+H2SO4→H2S+Na2SO4
2HAsO2+3Na2S+3H2SO4→As2S3↓+3Na2SO4+4H2O。
Na2S溶液首先是采用块状Na2S加水配成3%-5%的Na2S溶液，然后添加Na2S溶液与废酸反应；
废水系统的处理分为：石膏处理→一级中和→氧化→二级中和，析出石膏渣带水，处理反应主要如下：
石膏处理：CaCO3+H2SO4→CaSO4↓+H2O+CO2↑
两级中和及氧化反应为：
2H3AsO3+Ca（OH）2 →Ca（AsO2）2↓+4H2O（As﹥6mg/l）
2H3AsO3+2 Ca（OH）2 →2Ca（OH）AsO2+4H2O（As﹤6mg/l）
FeSO4+Ca（OH）2→Fe（OH）2+ CaSO4↓
3As2O3+2Fe（OH）3→2 Fe（AsO2）3↓+3H2O（As2O3呈固态时）。
废水系统采用外加清水溶解石灰石粉、石灰配置含固量15%的石灰石乳及20%的石灰乳，在石膏、中和反应添加碱液的同时添加了水。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (5)
1. 一种硫酸废酸污水的回收和处理方法，其特征在于它包括以下几个步骤：1） 将包含有砷和SO3的烟气置于硫酸净化系统中进行净化处理，净化处理
后得到废酸，废酸包含砷的含量为5000mg/L，硫酸的含量为10%；
2） 将净化后的废酸置于废酸系统中进行砷的硫化处理，处理后得到废水, 析出砷渣，析出的砷渣采用压滤机进行压滤，得到含水50%的砷滤饼；
3）将废水置于废水系统中进行处理，析出石膏渣，析出的石膏渣采用真空带式过滤机进行脱水，得到含游离水15%石膏渣，得到处理后的排放溶液；
4）将部分排放溶液溶解硫化钠回置于废酸系统中进行砷的二次硫化处理，析出砷渣，析出的砷渣采用压滤机进行压滤，得到含水50%的砷滤饼，部分排放溶液回置于净化系统中。
2. 根据权利要求1所述硫酸废酸污水的回收和处理方法，其特征是，所述废酸系统通过废酸中添加Na2S溶液，通过砷的硫化处理析出含水50%的砷滤饼，即含水50%的沉淀物As2S3，砷的硫化处理反应主要如下：
Na2S+H2SO4→H2S+Na2SO4
2HAsO2+3Na2S+3H2SO4→As2S3↓+3Na2SO4+4H2O。
3.根据权利要求1或2所述硫酸废酸污水的回收和处理方法，其特征是，所述Na2S溶液首先是采用块状Na2S加水配成3%-5%的Na2S溶液，然后添加Na2S溶液与废酸反应。
4.根据权利要求1所述硫酸废酸污水的回收和处理方法，其特征是，所述废水系统采用外加清水溶解石灰石粉、石灰配置含固量15%的石灰石乳及20%的石灰乳，在石膏、中和反应添加碱液的同时添加了水。
5.根据权利要求4所述硫酸废酸污水的回收和处理方法，其特征是，所述废水系统的处理分为：石膏处理→一级中和→氧化→二级中和，析出石膏渣带水，处理反应主要如下：
石膏处理：CaCO3+H2SO4→CaSO4↓+H2O+CO2↑
两级中和及氧化反应为：
2H3AsO3+Ca（OH）2 →Ca（AsO2）2↓+4H2O（As﹥6mg/l）
2H3AsO3+2 Ca（OH）2 →2Ca（OH）AsO2+4H2O（As﹤6mg/l）
FeSO4+Ca（OH）2→Fe（OH）2+ CaSO4↓
3As2O3+2Fe（OH）3→2 Fe（AsO2）3↓+3H2O（As2O3呈固态时）。
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