CN104556472A - Cit含重金属硫酸废水的处理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出的一种CIT含重金属硫酸废水的处理方法，包括以下步骤：S1、向废水中加入石灰浆混合进行中和反应，生成氟化钙沉淀；S2、向废水中加入硫酸亚铁，并通入压缩空气进行曝气反应，生成三价铁、砷酸铁沉淀、亚砷酸铁沉淀和铅絮凝沉淀；S3、对废水进行过滤滤除沉淀物，获得滤水；S4、向滤水中加入硫酸亚铁，并通入压缩空气进行曝气反应，生成沉淀物；S5、向上级反应获得的液体中通入含二氧化碳的压缩空气进行曝气反应，生成碳酸钙晶体并降低硫酸钙稳定性；S6、向上级反应获得的液体中加入无机絮凝剂和PAM进行混凝反应。本发明能够避免反应池结垢，而且处理效率高、运行很稳定。

Description

CIT含重金属硫酸废水的处理方法及系统

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种CIT含重金属硫酸废水的处理方法及系统。

背景技术

铁流矿制酸过程排放的含砷、铅、氟等污染物的硫酸废水，是一种毒害性大的硫酸废水。传统的硫酸废水处理方法是在一个反应池内用石灰浆、硫酸亚铁和压缩空气对硫酸废水进行中和曝气处理，使其中的砷、铅、氟等污染物生成沉淀物，然后让废水进入沉淀池进行沉淀；一般通过这样两级“反应——沉淀”处理，出水再经过硫酸调整pH值后排放。这种方法对于硫酸废水中砷、铅、氟等污染物的去除是比较有效的，但也存在着反应池堵塞问题，制约其运行稳定性。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种CIT含重金属硫酸废水的处理方法及系统。

本发明提出的一种CIT含重金属硫酸废水的处理方法，包括以下步骤：

S1、向废水中加入石灰浆混合进行中和反应，生成氟化钙沉淀；

S2、向废水中加入硫酸亚铁，并通入压缩空气进行曝气反应，生成三价铁、砷酸铁沉淀、亚砷酸铁沉淀和铅絮凝沉淀；

S3、对废水进行过滤滤除沉淀物，获得滤水；

S4、向滤水中加入硫酸亚铁，并通入压缩空气进行曝气反应，生成沉淀物；

S5、向上级反应获得的液体中通入含二氧化碳的压缩空气进行曝气反应，生成碳酸钙晶体并降低硫酸钙稳定性；

S6、向上级反应获得的液体中加入无机絮凝剂和PAM进行混凝反应；

S7、将混凝反应后的液体静置沉淀，使碳酸钙、硫酸钙及砷、铅、氟沉淀物与由无机絮凝剂和PAM组成的混凝剂共沉淀；

S8、收集上级反应获得的上清液，并通入含二氧化碳的压缩空气进行曝气反应使上清液的PH值达到PH标准值。

优选地，步骤S6中的无机絮凝剂包括硫酸铁、硫酸铝、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝、聚合硫酸铝铁中的一种或多种。

优选地，步骤S6中的PAM为聚丙烯酰胺。

优选地，步骤S8中的PH标准值为6.3。

本发明提出的一种CIT含重金属硫酸废水的处理系统，包括依次连通的机混反应池、曝气反应池、压滤机、二级反应池、脱钙反应池、混凝反应池、沉淀池和PH调节池；

在工作状态下，废水进入机混反应池与石灰浆混合进行中和反应，氟生成氟化钙沉淀；机混反应池的出水进入曝气反应池加入硫酸亚铁后通入压缩空气进行曝气反应，废水中的亚铁被氧化为三价铁、砷生成砷酸铁和亚砷酸铁沉淀、铅生成絮凝沉淀；曝气反应池的出水经过压滤机滤除沉淀物；压滤机的滤水进入二级反应池加入硫酸亚铁后通入压缩空气进行曝气反应，进一步生成重金属沉淀；二级反应池的出水进入脱钙反应池并通入含二氧化碳的压缩空气进行曝气反应，生成碳酸钙晶体并降低硫酸钙稳定性；脱钙反应池的出水进入混凝反应池并加入无机絮凝剂和PAM进行混凝反应；混凝反应池的出水进入沉淀池进行碳酸钙、硫酸钙及砷、铅、氟沉淀物与混凝剂的共沉淀生成共沉淀物；沉淀池的上清液进入PH调节池并通入含二氧化碳的压缩空气进行曝气反应调节PH值以达到PH标准值。

优选地，无机絮凝剂包括硫酸铁、硫酸铝、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝、聚合硫酸铝铁中的一种或多种。

优选地，PAM为聚丙烯酰胺。

优选地，PH标准值为6.3。

优选地，PH调节池的出水可直接排出或者进入压滤机进行循环反应。

本发明将石灰中和反应与硫酸亚铁和压缩空气曝气反应分成两步进行，其中石灰中和使废水中的氟充分生成氟化钙沉淀、硫酸亚铁和压缩空气曝气反应使铅砷等重金属充分生成难容沉淀物，不仅能够避免反应池结垢，而且处理效率高、运行很稳定。

本发明将二氧化碳脱钙反应池与混凝反应池进行耦合，实现共沉淀除重金属和脱钙，尤其能够把废水中的过饱和钙浓度降低至不饱和状态，且无药剂残留。

附图说明

图1为本发明提出的一种CIT含重金属硫酸废水的处理方法流程图；

图2为本发明提出的一种CIT含重金属硫酸废水的处理装置的结构示意图。

具体实施方式

参照图1，本发明提出的一种CIT含重金属硫酸废水的处理方法，包括以下步骤：

S1、向废水中加入石灰浆，废水与石灰浆在机械混合下进行充分的中和反应，废水中的氟离子生成氟化钙沉淀，可滤除废水中大部分的氟离子。

S2、向废水中加入硫酸亚铁，并通入压缩空气进行曝气反应，生成三价铁、砷酸铁沉淀、亚砷酸铁沉淀和铅絮凝沉淀。

该步骤中，通过与硫酸亚铁的曝气反应，废水中的亚铁被氧化为三价铁、砷生成砷酸铁和亚砷酸铁沉沉淀、铅生成絮凝沉淀，如此可去除废水中大部分的亚铁、铅等重金属以及砷成份。

S3、对废水进行过滤滤除砷、铅、氟等沉淀物，获得滤水。

S4、向滤水中加入硫酸亚铁，并通入压缩空气进行曝气反应，使得滤水中残留的重金属及砷进一步生成沉淀物。

S5、向上级反应获得的液体中通入含二氧化碳的压缩空气进行曝气反应，生成碳酸钙晶体，并降低硫酸钙稳定性，为进一步降低废水中的钙含量奠定基础。

S6、向上级反应获得的液体中加入无机絮凝剂和PAM进行混凝反应。

步骤S6中的无机絮凝剂包括硫酸铁、硫酸铝、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝、聚合硫酸铝铁中的一种或多种，PAM非离子型高分子絮凝剂为聚丙烯酰胺。无机絮凝剂和PAM为多种沉淀物提供了共沉淀条件。

S7、将混凝反应后获得的液体静置沉淀，使碳酸钙、硫酸钙及砷、铅、氟沉淀物与由无机絮凝剂和PAM组成的混凝剂共沉淀，以便滤除沉淀物。

S8、收集上级反应获得的上清液，并通入含二氧化碳的压缩空气进行曝气反应使上清液的PH值达到PH标准值。

步骤S8中的PH标准值为6.3。如此，经过多步反应处理后的废水，既无强酸强碱性，又未包含过多的重金属，可实现无危害无污染排放。

图2所示为本发明提出的一种CIT含重金属硫酸废水的处理系统，其可用于实现图1所示的方法。

该系统包括依次连通的机混反应池、曝气反应池、压滤机、二级反应池、脱钙反应池、混凝反应池、沉淀池和PH调节池。

在工作状态下，废水1进入机混反应池与石灰浆2混合进行中和反应，氟生成氟化钙沉淀；机混反应池的出水进入曝气反应池加入硫酸亚铁3后通入压缩空气4进行曝气反应，废水中的亚铁被氧化为三价铁、砷生成砷酸铁和亚砷酸铁沉淀、铅生成絮凝沉淀；曝气反应池的出水经过压滤机滤除沉淀物5；压滤机的滤水6进入二级反应池加入硫酸亚铁3后通入压缩空气4进行曝气反应，进一步生成重金属沉淀；二级反应池的出水进入脱钙反应池并通入含二氧化碳的压缩空气7进行曝气反应，生成碳酸钙晶体并降低硫酸钙稳定性；脱钙反应池的出水进入混凝反应池并加入无机絮凝剂8和PAM9进行混凝反应；混凝反应池的出水进入沉淀池进行碳酸钙、硫酸钙及砷、铅、氟沉淀物与混凝剂的共沉淀生成共沉淀物10；沉淀池的上清液11进入PH调节池并通入含二氧化碳的压缩空气7进行曝气反应调节PH值以达到PH标准值。

本实施方式中，无机絮凝剂包括硫酸铁、硫酸铝、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝、聚合硫酸铝铁中的一种或多种，PAM为聚丙烯酰胺。

本实施方式中，PH标准值为6.3。

本系统中，PH调节池的出水12可直接排出，也可以进入压滤机进行循环反应，尽可能降低废水中的重金属含量，调节酸碱度。

本系统中，机混反应池和曝气反应池通过溢流的方式连通，以避免沉淀物进入下一步反应，增加系统工作量。同理，二级反应池和脱钙反应池通过溢流的方式连通，沉淀池和PH调节池通过溢流的方式连通。

本系统中，混凝反应池中设有机械搅拌装置，以保证混凝反应的充分。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种CIT含重金属硫酸废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、向废水中加入石灰浆混合进行中和反应，生成氟化钙沉淀；

S2、向废水中加入硫酸亚铁，并通入压缩空气进行曝气反应，生成三价铁、砷酸铁沉淀、亚砷酸铁沉淀和铅絮凝沉淀；

S3、对废水进行过滤滤除沉淀物，获得滤水；

S4、向滤水中加入硫酸亚铁，并通入压缩空气进行曝气反应，生成沉淀物；

S5、向上级反应获得的液体中通入含二氧化碳的压缩空气进行曝气反应，生成碳酸钙晶体并降低硫酸钙稳定性；

S6、向上级反应获得的液体中加入无机絮凝剂和PAM进行混凝反应；

S7、将混凝反应后的液体静置沉淀，使碳酸钙、硫酸钙及砷、铅、氟沉淀物与由无机絮凝剂和PAM组成的混凝剂共沉淀；

S8、收集上级反应获得的上清液，并通入含二氧化碳的压缩空气进行曝气反应使上清液的PH值达到PH标准值。

2.如权利要求1所述的CIT含重金属硫酸废水的处理方法，其特征在于，步骤S6中的无机絮凝剂包括硫酸铁、硫酸铝、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝、聚合硫酸铝铁中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的CIT含重金属硫酸废水的处理方法，其特征在于，步骤S6中的PAM为聚丙烯酰胺。

4.如权利要求1所述的CIT含重金属硫酸废水的处理方法，其特征在于，步骤S8中的PH标准值为6.3。

5.一种CIT含重金属硫酸废水的处理系统，其特征在于，包括依次连通的机混反应池、曝气反应池、压滤机、二级反应池、脱钙反应池、混凝反应池、沉淀池和PH调节池；

在工作状态下，废水(1)进入机混反应池与石灰浆(2)混合进行中和反应，氟生成氟化钙沉淀；机混反应池的出水进入曝气反应池加入硫酸亚铁(3)后通入压缩空气(4)进行曝气反应，废水中的亚铁被氧化为三价铁、砷生成砷酸铁和亚砷酸铁沉淀、铅生成絮凝沉淀；曝气反应池的出水经过压滤机滤除沉淀物(5)；压滤机的滤水(6)进入二级反应池加入硫酸亚铁(3)后通入压缩空气(4)进行曝气反应，进一步生成重金属沉淀；二级反应池的出水进入脱钙反应池并通入含二氧化碳的压缩空气(7)进行曝气反应，生成碳酸钙晶体并降低硫酸钙稳定性；脱钙反应池的出水进入混凝反应池并加入无机絮凝剂(8)和PAM(9)进行混凝反应；混凝反应池的出水进入沉淀池进行碳酸钙、硫酸钙及砷、铅、氟沉淀物与混凝剂的共沉淀生成共沉淀物(10)；沉淀池的上清液(11)进入PH调节池并通入含二氧化碳的压缩空气(7)进行曝气反应调节PH值以达到PH标准值。

6.如权利要求5所述的含重金属硫酸废水的处理系统，其特征在于，无机絮凝剂包括硫酸铁、硫酸铝、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝、聚合硫酸铝铁中的一种或多种。

7.如权利要求5所述的含重金属硫酸废水的处理系统，其特征在于，PAM为聚丙烯酰胺。

8.如权利要求5所述的含重金属硫酸废水的处理系统，其特征在于，PH标准值为6.3。

9.如权利要求5所述的含重金属硫酸废水的处理系统，其特征在于，PH调节池的出水(12)可直接排出或者进入压滤机进行循环反应。