1、作者简介 杜金荣 男 学士学位 五鑫铜业有限责任公司化工厂技术员 从事冶炼烟气制酸及污酸污水处理技术工作 电话:18599053956 邮箱:1浅谈铜冶炼制酸中污酸污水的循环利用杜金荣新疆五鑫铜业有限责任公司 831500摘要: 我公司污水处理采用先石膏再中和,用亚铁盐吸附重金属等离子处理工艺。本文主要介绍了处理后的污水在制酸烟气净化用水及氧化钙、硫化钠溶液配制用水的循环利用,节约水资源达到污水零排放进而为企业节约成本的工艺情况。Abstract:wastewater treatment using my company first gypsum neutralized, adsorption
2、 of heavy metals in ferrous salt plasma treatment technology. This article mainly introduced the processed sewage in the acid water and calcium oxide, sodium sulfide solution preparation of flue gas purification water recycling, saving the water resource, to achieve zero discharge sewage process and
3、 cost savings for the enterprise.关键字:污水处理 循环利用 污水零排放烟气制酸净化工序产生的污酸送双污工段处理(净化产生的废液称为污酸,污酸处理后的废液称为污水),污酸经硫化反应后其中的砷、铜等重金属离子生成难溶的硫化砷、硫化铜沉淀,经过浓密机、压滤机分离,上清液采用氧化钙硫酸亚铁工艺中和处理后达标排放。处理后的污水(回用水)随能够达标排放,但存在熔炼冲渣不能完全接收和水资源浪费、排放的水中含有害杂质对环境造成污染等问题。1 我公司污酸处理工艺简介制酸系统净化工序采用一级动力波洗涤塔填料气体冷却塔二级动力波洗涤塔两级电除雾绝热增湿稀酸洗涤工艺,洗涤介质为稀硫酸
4、。由于稀硫酸洗涤烟气后杂质含量和酸浓不断升高,需抽出一定量的稀酸处理,再补充新水,以保证净化指标。污酸在圆锥沉降槽沉降后上清液自流到污上清液贮槽,再送到污酸工序。污酸中含As3+、Zn 2+、Cu 2+、F -、Pb 2+等离子,用泵送至硫化反应槽与 Na2S 溶液充分反应,然后经过浓密机,底流至砷压滤机压滤成砷滤饼送相关单位处理,上清液为硫化滤液送污水处理工序处理。硫化滤液入石膏反应槽预中和后经石膏浓密机固液分离,固相为石膏外售,液相入一次中和槽与硫酸亚铁、石灰乳液反应,曝气后经二次中和进入中和浓密机,底流经压滤机压滤,滤液和浓密机上清液经 CN 过滤器过滤即为处理达标的回用水。污酸处理零排
5、放工艺流程图见图 1。2 回用水循环利用可行性分析2.1 净化工序工艺指标分析净化要求电除雾出口烟气温度40 ,当回用水补充到净化系统时主要考虑对电除雾出口烟气温度是否有影响,能否保证在 40 以下,以防带入过多的水汽影响烟气干燥2效果,将回用水和厂区生产水温度对比分析可知回用水也可满足净化工艺要求。2.2 净化外排污酸和回用水水质对比分析通过对制酸系统净化工序外排污酸和回用水化验分析对比可以很直观的看出回用水含砷在 0.5-2mg/L 之间,而外排污酸含砷最低在 0.46g/L,是回用水含砷的 200 多倍,完全可用来吸收洗涤烟气中大量的砷,做为净化补水使用。表 1 制酸净化外排污酸化验结果
6、表 2 回用水化验结果2.3 制酸烟气带入的杂质量与污水处理工序液固分离出来的杂质量平衡分析结果以制酸排出污酸杂质量、砷滤饼、石膏、中和渣和回用水中含杂质做平衡计算可知整个污酸处理系统砷、铜等杂质物料平衡。制酸净化污水零排放,少量杂质在内部循环,只要回用水不影响净化指标,可适当放宽污酸处理标准。在此工况下对废酸工序除砷要求不高,可节约相当量的硫化钠产生可观的经济效益。2.4 循环用水水量平衡实际污水处理过程用水 10m3/h(配制氧化钙、硫化钠溶液、硫酸亚铁溶液),这部分水与净化污酸(20m3/h)一起处理,暂不考虑污水处理中渣相带走的水和蒸发损失的水可基本维持水平衡,实际生产中净化系统需补充
7、一定量的新水。分析项目(g/L)As Sb Pb Zn Cu 不溶物 H2SO4(%)F 收样日期0.99 / 0.11 / 0.15 0.91 5.13 1.35 2014.7.21.19 / 0.061 / 0.13 / / / 2014.7.31.75 / 0.042 / 0.18 0.45 2.39 1.10 2014.7.90.64 / 0.080 / 0.44 0.35 5.8 0.78 2014.7.240.89 / 0.070 / 0.48 0.53 6.79 1.30 2014.7.250.46 / 0.075 / 0.11 0.84 5.16 0.70 2014.7.290
8、.83 / 0.15 / 0.094 1.30 4.34 0.82 2014.8.80.53 / 0.053 / 0.047 0.67 5.25 0.86 2014.8.91.47 / 0.048 / 0.023 0.80 1.69 0.86 2014.8.222.40 / 0.050 / 0.040 0.57 1.96 1.15 2014.8.23分析项目(mg/L)As Sb Bi Pb Zn Cu Cd F 收样日期1.44 0.0050 3.46 0.0050 60.51 1.70 0.37 7.50 2014.8.150.90 0.0050 3.31 0.0050 2.02 1.70
9、 0.12 4.70 2014.8.151.90 / / 0.050 2.02 1.70 0.12 / 2014.8.151.44 / / 0.050 60.51 1.69 0.37 / 2014.8.150.83 0.0050 5.99 0.050 62.58 1.33 0.010 9.50 2014.8.221.47 0.0050 6.93 0.050 3.42 1.39 0.010 14 2014.8.223表 3 循环用水水量平衡 (m3/h)3 用水循环利用零排放方案通过试生产跟踪观察制酸系统和污酸污水处理系统可用处理后的回用水可做烟气净化补水用水、石灰乳制备用水、硫化钠制备用水。净
10、化工序补充水是从二级动力波洗涤塔补充;硫酸亚铁配制槽、硫化钠配制槽、石灰乳配制槽是污水处理工序用水。具体执行工艺流程见图 2。由于处理后的水反复循环会出现硬度增加和无机盐积累的情况,长时间使用会在供水管道结垢,为此埋地及架空管道加法兰连接,结垢到一定程度时可及时拆卸清理;为防止回用水中的固体杂物堵塞回用水泵和供水管道,回用水泵进口管前端加过滤网。 4 综合效益污水回用后年可节水:(20+10)24330=237600m3。水费按 7.0 元/ m3 计算(阜康市工业用水 3.0 元/m3,经公司处理后 7.0 元/m3),年可节省费用 166 万元。一方面可缓解我公司用水紧张的局面并产生巨大的经济效益,另一方面可减少污酸处理中硫化钠以及污水处理中硫酸亚铁的用量。参考文献1、刘少武,齐焉著等编硫酸工作手册 东南大学出版社2、彭容秋主编铜冶金 中南大学出版社3、张洪常,李鹏,张均杰铜冶炼生产废水的综合利用项目 入水量 项目 出水量污酸中的水 20 返回净化的回用水 20调节水池中的水 10 返回污水处理用水 10合计 30 30