CN213060448U - 一种处理含铊、砷污酸的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种处理含铊、砷污酸的装置，包括依次连接的污酸中和反应槽、一段氧化段第一反应槽、一段氧化段第二反应槽、一段中和槽、一段过滤装置、二段氧化段第一反应槽、二段氧化段第二反应槽、和二段过滤装置，其中，所述污酸中和反应槽设置有石灰石进口，所述一段氧化段第一反应槽设置硫酸亚铁进口，所述一段氧化段第二反应槽设置双氧水进口，所述一段中和槽设置石灰乳进口，所述二段氧化段第一反应槽设置石灰乳和硫酸亚铁进口，所述二段氧化段第二反应槽设置压缩空气进口。本实用新型的处理含铊、砷污酸的装置，装置流程短，能够有效去除污酸中的铊和砷，去除率可以达到99.9％以上，且渣量小，实现了减渣、零排放的目的。

Description

一种处理含铊、砷污酸的装置

技术领域

本实用新型属于污酸处理技术领域，具体涉及一种处理含铊、砷污酸的装置。

背景技术

在金属冶炼过程中，会产生大量污酸，一般含有较高浓度的有害成分，如酸、铊、砷等，对人体和生物损害极大，有必要进行环保处理。污水、污酸处理现在最常用的是化学沉积法，一般选用氢氧化物、硫化物等碱性物质，以及铁盐、明矾(硫酸铝)等混凝剂，经多级中和、曝气、沉降、过滤，经过固液分离，去除沉积物，使污水、污酸得到净化，合格排放。目前对重污染的污水、污酸进行环保处理，难度较大，虽然处理办法多种多样，但尚存许多缺点，如处理装置运转费用较高、占地面积较大、作业环境恶劣等，且分离后的上清液水质差，难以合格排放或快速返回作为工业水加以循环运用，造成环境污染和水资源的浪费。

因此急需开发一种高效、便利、环保的污酸处理装置。

实用新型内容

本实用新型是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：污酸的处理方式一直是冶炼行业的难题，随着环保形势愈发严峻，污酸常规处理装置往往难以满足排放要求，对于高含量铊、砷污酸的处理工艺通常需要采用多级氧化、中和并结合硫化或者絮凝工艺，工艺复杂，处理流程长，成本高。

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

本实用新型的实施例提出了一种处理含铊、砷污酸的装置，该装置流程短，能够有效去除污酸中的铊和砷，去除率达到99.9％以上，出水稳定达标，便于维护，且渣量小，具有良好的生态环境效应，最终实现了减渣、零排放的目的。

根据本实用新型的处理含铊、砷污酸的装置，包括依次连接的污酸中和反应槽、一段氧化段第一反应槽、一段氧化段第二反应槽、一段中和槽、一段过滤装置、二段氧化段第一反应槽、二段氧化段第二反应槽、和二段过滤装置，其中，所述污酸中和反应槽设置有石灰石进口，所述一段氧化段第一反应槽设置硫酸亚铁进口，所述一段氧化段第二反应槽设置双氧水进口，所述一段中和槽设置石灰乳进口，所述二段氧化段第一反应槽设置石灰乳和硫酸亚铁进口，所述二段氧化段第二反应槽设置压缩空气进口。

根据本实用新型实施例的具有的独立权利要求带来的优点和技术效果为：1、针对含砷和铊污酸，在污酸中和反应槽中先采用石灰石中和，之后在一段氧化段第一反应槽和一段氧化段第二反应槽中进行芬顿氧化，将低价态铊氧化成三价铊，将三价砷氧化成五价砷，在一段中和槽中加入石灰乳去除大部分铊，在二段氧化段第一反应槽中加入石灰乳和硫酸亚铁，二段氧化段第二反应槽中通入压缩空气，将二价铁氧化成三价铁，三价铁与氢氧化钙生成氢氧化铁，与砷酸铁、砷酸钙、一段中和未分离出去的氢氧化铊等吸附共沉，实现砷与铊固化，实现固液分离，有效去除污酸中的铊和砷，在二段氧化段直接完成了铊和砷的固化分离，减少了传统处理装置中的二段氧化段后的中和段、硫化段、絮凝段等工艺装置，减少了药剂的消耗量；2、本实用新型实施例的装置能够有效去除污酸中的铊和砷，去除率达到99.9％以上，装置流程短，出水稳定达标，便于维护，且渣量小，具有良好的生态环境效应，最终实现了减渣、零排放的目的。

根据本实用新型的处理含铊、砷污酸的装置，其中，所述污酸中和反应槽底部泥渣出口连接压滤机进口，所述压滤机出口通过输送装置与熔炼炉连接。

根据本实用新型的处理含铊、砷污酸的装置，其中，还包括膜处理装置，所述膜处理装置的进液口与所述二段过滤装置的出液口连接，经膜处理装置得到的淡水通过管道返回工艺用水系统，高盐水通过管道返回冲渣补充水系统。

根据本实用新型的处理含铊、砷污酸的装置，其中，还包括蒸发结晶装置，所述蒸发结晶装置的进液口与所述膜处理装置的高盐水出口连接，蒸发结晶产生的冷凝水通过管道返回工艺用水系统。

根据本实用新型的处理含铊、砷污酸的装置，其中，所述膜处理装置包括依次连接的调节池、第一反应槽、第二反应槽、混凝沉淀池、加压水池、过滤器、超滤装置、保安过滤装置和反渗透装置。

根据本实用新型的处理含铊、砷污酸的装置，其中，所述反渗透装置包括一段反渗透装置和二段反渗透装置。

根据本实用新型的处理含铊、砷污酸的装置，其中，所述保安过滤装置为5μ保安过滤装置。

根据本实用新型的处理含铊、砷污酸的装置，其中，所述一段过滤装置和二段过滤装置为高效浓密机。

附图说明

图1是本实用新型实施例的处理含铊、砷污酸的装置示意图；

图2是本实用新型另一实施例的处理含铊、砷污酸的装置示意图；

图3是本实用新型图2中实施例的膜处理装置示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，根据本实用新型实施例的处理含铊、砷污酸的装置，包括依次连接的污酸中和反应槽1、一段氧化段第一反应槽2、一段氧化段第二反应槽3、一段中和槽4、一段过滤装置5、二段氧化段第一反应槽6、二段氧化段第二反应槽7和二段过滤装置8。其中，污酸中和反应槽1设置有石灰石进口，一段氧化段第一反应槽2设置硫酸亚铁进口，一段氧化段第二反应槽3设置双氧水进口，一段中和槽4设置石灰乳进口，二段氧化段第一反应槽6设置石灰乳和硫酸亚铁进口，二段氧化段第二反应槽7设置压缩空气进口。优选地，一段过滤装置和二段过滤装置采用高效浓密机。

根据本实用新型实施例的具有的独立权利要求带来的优点和技术效果为：1、针对含砷和铊污酸，在污酸中和反应槽中先采用石灰石中和，之后在一段氧化段第一反应槽和一段氧化段第二反应槽中进行芬顿氧化，将低价态铊氧化成三价铊，将三价砷氧化成五价砷，在一段中和槽中加入石灰乳去除大部分铊，在二段氧化段第一反应槽中加入石灰乳和硫酸亚铁，二段氧化段第二反应槽中通入压缩空气，将二价铁氧化成三价铁，三价铁与氢氧化钙生成氢氧化铁，与砷酸铁、砷酸钙、一段中和未分离出去的氢氧化铊等吸附共沉，实现砷与铊固化，实现固液分离，有效去除污酸中的铊和砷，在二段氧化段直接完成了铊和砷的固化分离，减少了传统处理装置中的二段氧化段后的中和段、硫化段、絮凝段等工艺装置，减少了药剂的消耗量；2、本实用新型实施例的装置能够有效去除污酸中的铊和砷，去除率达到99.9％以上，装置流程短，出水稳定达标，便于维护，且渣量小，具有良好的生态环境效应，最终实现了减渣、零排放的目的。

根据本实用新型实施例的处理含铊、砷污酸的装置，其中，所述污酸中和反应槽1底部泥渣出口连接压滤机进口，所述压滤机出口通过输送装置与熔炼炉连接。本实用新型实施例的装置中将污酸中和反应后产生的泥渣经过压滤后返回熔炼炉配料，泥渣被有效利用，实现了减渣的目的。

如图2所示，根据本实用新型实施例的处理含铊、砷污酸的装置，其中，还包括膜处理装置9，所述膜处理装置的进液口与所述二段过滤装置8的出液口连接，经膜处理装置得到的淡水通过管道返回工艺用水系统，高盐水通过管道返回冲渣补充水系统。本实用新型实施例中将二段氧化过滤后的污酸处理后液送入膜处理装置进行膜处理，该段能够降低废水的总硬度，同时将废水中的盐分浓缩，膜处理段处理后淡水水质达到软化水水质，TDS 小于150mg/L，产生的淡水回用于厂区工艺补水，排出的高盐水一部分可以返回用于厂区冲渣补冲水，一部分可以送入后续的蒸发结晶段。

根据本实用新型实施例的处理含铊、砷污酸的装置，其中，还包括蒸发结晶装置10，所述蒸发结晶装置的进液口与所述膜处理装置9的高盐水出口连接，蒸发结晶产生的冷凝水通过管道返回工艺用水系统。本实用新型实施例中将膜处理装置产生的高盐水送入蒸发结晶装置处理，将高盐水中的盐分离出来，同时产生的冷凝水回用于厂区工艺用水，蒸发结晶段处理后水质达到软化水水质，TDS小于100mg/L。

根据本实用新型实施例的处理含铊、砷污酸的装置，其中，所述膜处理装置9包括依次连接的调节池910、第一反应槽911、第二反应槽912、混凝沉淀池913、加压水池914、过滤器915、超滤装置916、保安过滤装置917、一段反渗透装置918和二段反渗透装置919。本实用新型实施例中优选了膜处理装置，污酸经二段氧化过滤后经泵加压至调节池，调节池中的废水用泵提升至第一反应槽、第二反应槽，分别去除水中的暂时硬度和永久硬度，出水进入混凝沉淀池，进一步去除水中的各类杂质，底流用污泥泵加压至压滤机。上清液自流进入加压水池，用加压泵送至多介质过滤器，出水进入超滤装置，系统在一定压力下，水、无机盐和小分子物质透过膜，悬浮物、胶体和微生物被截留，超滤处理后的废水优选经5μ保安过滤装置过滤后，用高压泵送至反渗透装置进行脱盐处理，优选设置两段反渗透装置。经过膜处理后产生的淡水可以返回用于厂区工艺补水，反渗透装置排出的高盐水自流进入高盐水池920，一部分用于厂区冲渣补冲水，一部分经提升泵送至后续蒸发结晶装置。

下面结合附图描述本实用新型的具体实施例。

实施例1

某冶炼厂污酸中含砷956mg/L，含铊10.3mg/L，硫酸29g/L，污酸总量为400t/d。

S1污酸中和段

如图1所示，将含铊、砷污酸送至污酸中和反应槽1，向污酸中和反应槽1中投加质量浓度为25％的石灰石溶液，进行中和反应，控制出水清液pH为2.5，底泥送入压滤机压滤，得到的泥渣送入熔炼炉配料，能够有效利用泥渣，减少泥渣的排放。

S2、一段氧化段

将S1中得到的出液送入一段氧化段第一反应槽2中，向一段氧化段第一反应槽2中加入硫酸亚铁，搅拌均匀，出水自流至一段氧化段第二反应槽3中，向一段氧化段第二反应槽3中加入双氧水，搅拌30-40分钟，将低价铊氧化成三价铊，将三价砷氧化成五价砷。

S3、一段中和段

一段氧化段第二反应槽3的出液自流至一段中和槽4中，向一段中和槽4中加入石灰乳，搅拌均匀，三价铊形成氢氧化铊，出液自流至一段过滤装置5，一段中和段共用时35-45 分钟，一段过滤装置5的出液pH值为8.5，在一段中和段中除去大部分低价铊。

S4、二段氧化段

一段过滤装置5的出液自流至二段氧化段第一反应槽6，向二段氧化段第一反应槽6 中加入石灰乳和硫酸亚铁，搅拌均匀，出液自流至二段氧化段第二反应槽7，通入压缩空气，继续将二价铁氧化成三价铁、三价砷氧化成五价砷，最终五价砷生成砷酸铁、砷酸钙或亚砷酸钙，三价铁与氢氧化钙生成氢氧化铁，与砷酸铁、砷酸钙、一段中和未分离出去的氢氧化铊等吸附共沉，pH控制在8.5，共用时40分钟，出液自流至二段过滤装置8，过滤得到污酸处理后液。

本实施例得到的污酸处理后液中含砷0.2mg/L，含铊0.003mg/L，满足《湖南省工业废水铊污染物排放标准》(DB43/968-2014)中铊含量不大于0.005mg/L的排放标准以及《铅、锌工业污染物排放标准》(GB25466—2010)中砷含量不大于0.3mg/L的排放标准。

实施例2

如图2和3所示，将实施例1得到污酸处理后液送入膜处理装置9中，污酸处理后液经泵加压至调节池910，调节池910中的废水用泵提升至第一反应槽911中，向第一反应槽911中加入氢氧化钙，除去水中的暂时硬度，出水进入第二反应槽912，向第二反应槽 912中加入碳酸钠，去除水中的永久硬度，出水进入混凝沉淀池913，向混凝沉淀池913中加入混凝剂，进一步去除水中的各类杂质，底流用污泥泵加压至压滤机。上清液自流进加压水池914，用加压泵送至过滤器915，出水进入超滤装置916，系统在一定压力下，水、无机盐和小分子物质透过膜，悬浮物、胶体和微生物被截留，超滤处理后的废水经5μ保安过滤装置917过滤后，用高压泵送至一段反渗透装置918和二段反渗透装置919进行脱盐处理。一段反渗透装置918和二段反渗透装置919产生的淡水可以返回用于厂区工艺用水，二段反渗透装置919排出的高盐水自流进入高盐水池920，一部分返回用于厂区冲渣补冲水，一部分经提升泵送至后续蒸发结晶装置10。高盐水经蒸发结晶装置处理后，高盐水中的盐被分离出来，同时产生的冷凝水返回用于厂区工艺用水。

膜处理装置处理后的淡水水质达到软化水水质，TDS小于150mg/L，蒸发结晶段处理后水质达到软化水水质，TDS小于100mg/L。

该冶炼厂污酸总量为400t/d，膜处理装置中产淡水量为319.4t/d，该部分返回用于厂区工艺用水，产高盐水：80t/d，该部分返回用于厂区冲渣。蒸发结晶装置中产生冷凝水： 0.6t/d，该部分回用于厂区工艺用水。

本实施例处理后得到的淡水达到了软化水水质要求，能够返回用于厂区工艺用水，有效利用了废水资源，避免了水资源的浪费。

对比例1

与实施例1的装置相同，不同之处在于装置的氧化反应设置顺序不同，对比例1装置中，一段氧化段第一反应槽2设置石灰乳和硫酸亚铁进口，一段氧化段第二反应槽3设置压缩空气进口，二段氧化段第一反应槽6设置硫酸亚铁进口，二段氧化段第二反应槽7设置双氧水进口。污酸处理后液中砷和铊含量详见表1。

对比例2

与实施例1的方法相同，不同之处在于二段氧化采用芬顿氧化，也即二段氧化段第一反应槽6设置硫酸亚铁进口，二段氧化段第二反应槽7设置双氧水进口。污酸处理后液中砷和铊含量详见表1。

表1

通过表1的数据可以看出，本实用新型实施例中，在一段氧化段先采用芬顿氧化、之后二段氧化段采用石灰-铁盐-空气氧化，实现了采用短流程工艺就可以使高含量砷、铊污酸处理后满足排放要求，无需采用传统工艺中后续的二段中和段、硫化段、絮凝段等处理工艺进一步对铊、砷进行处理。处理后污酸中铊含量满足《湖南省工业废水铊污染物排放标准》(DB43/968-2014)中铊含量不大于0.005mg/L的排放标准，砷含量满足《铅、锌工业污染物排放标准》(GB25466—2010)中砷含量不大于0.3mg/L的排放标准。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种处理含铊、砷污酸的装置，其特征在于，包括依次连接的污酸中和反应槽、一段氧化段第一反应槽、一段氧化段第二反应槽、一段中和槽、一段过滤装置、二段氧化段第一反应槽、二段氧化段第二反应槽、和二段过滤装置，其中，所述污酸中和反应槽设置有石灰石进口，所述一段氧化段第一反应槽设置硫酸亚铁进口，所述一段氧化段第二反应槽设置双氧水进口，所述一段中和槽设置石灰乳进口，所述二段氧化段第一反应槽设置石灰乳和硫酸亚铁进口，所述二段氧化段第二反应槽设置压缩空气进口。

2.根据权利要求1所述的处理含铊、砷污酸的装置，其特征在于，所述污酸中和反应槽底部泥渣出口连接压滤机进口，所述压滤机出口通过输送装置与熔炼炉连接。

3.根据权利要求1所述的处理含铊、砷污酸的装置，其特征在于，还包括膜处理装置，所述膜处理装置的进液口与所述二段过滤装置的出液口连接，经膜处理装置得到的淡水通过管道返回工艺用水系统，高盐水通过管道返回冲渣补充水系统。

4.根据权利要求3所述的处理含铊、砷污酸的装置，其特征在于，还包括蒸发结晶装置，所述蒸发结晶装置的进液口与所述膜处理装置的高盐水出口连接，蒸发结晶产生的冷凝水通过管道返回工艺用水系统。

5.根据权利要求3所述的处理含铊、砷污酸的装置，其特征在于，所述膜处理装置包括依次连接的调节池、第一反应槽、第二反应槽、混凝沉淀池、加压水池、过滤器、超滤装置、保安过滤装置和反渗透装置。

6.根据权利要求5所述的处理含铊、砷污酸的装置，其特征在于，所述反渗透装置包括一段反渗透装置和二段反渗透装置。

7.根据权利要求5所述的处理含铊、砷污酸的装置，其特征在于，所述保安过滤装置为5μ保安过滤装置。

8.根据权利要求1所述的处理含铊、砷污酸的装置，其特征在于，所述一段过滤装置和二段过滤装置为高效浓密机。

Images