某公司共有七大制酸系統(tǒng)，生產(chǎn)才能2560kt/a，分別處置某公司冶煉廠閃速爐、頂吹爐、合成爐、回轉(zhuǎn)窯、卡爾多爐、自熱爐產(chǎn)生的冶煉煙氣。制酸系統(tǒng)包含凈化、干吸、轉(zhuǎn)化、尾吸四大工序，其中凈化工序采用洗濯、降溫、除塵效果理想的濕法洗濯技術(shù)。該技術(shù)主要由湍沖塔、洗濯塔、冷卻塔以及電除霧器組成。經(jīng)過將冶煉產(chǎn)生的高溫?zé)煔馀c循環(huán)酸逆流接觸后，除去煙氣中含有的塵、砷、氟等有害物，并且應(yīng)用電除霧器構(gòu)成的電場(chǎng)去除酸霧，凈化后的低溫?zé)煔馑椭梁罄m(xù)工序制酸。

　　濕法洗濯技術(shù)的關(guān)鍵就在于循環(huán)酸的純潔度，受循環(huán)酸在凈化系統(tǒng)中的循環(huán)應(yīng)用，造成其中含有的塵、砷等重金屬不時(shí)富集，影響洗濯、降溫效果。必需經(jīng)過固液分離設(shè)備使循環(huán)酸進(jìn)一步廓清，清液送至制酸系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)用，濁液定期外排，送至后續(xù)處置系統(tǒng)。某公司化工廠制酸系統(tǒng)酸性廢水成分見表1。

　　依據(jù)表1數(shù)據(jù)能夠看出：酸水pH值、懸浮物含量均不契合GB25467—2010《銅、鎳、鈷工業(yè)污染物排放規(guī)范》。

　　由于酸性廢水為煙氣洗濯、冷卻后的稀硫酸，w(H2SO4)普遍在4%左右，對(duì)公開土壤、混凝土及鋼制管道均有一定的毀壞作用。目前，在制酸行業(yè)中普遍運(yùn)用石灰中和法、堿中和法等，但該法設(shè)備投入大、投資本錢和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高，并且石灰中和法將廢水轉(zhuǎn)化為廢渣，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了二次毀壞。

　　1、對(duì)策施行

　　某公司化工廠各制酸系統(tǒng)設(shè)有除銅除砷系統(tǒng)，以保證酸性廢水中重金屬離子達(dá)標(biāo)。針對(duì)該酸性廢水中懸浮物含量過高以及pH值不達(dá)標(biāo)的問題，需采用簡(jiǎn)單適用、卓有成效的處置技術(shù)實(shí)施處置。

　　1.1 深挖固液分離設(shè)備潛力，降低外排酸水懸浮物含量

　　在制酸系統(tǒng)凈化工序中，有一套固液分離設(shè)備，它主要是經(jīng)過凈化工序中湍沖塔泥漿泵將第一級(jí)洗濯、降溫后的循環(huán)酸送至脫氣塔脫氣，然后自流至懸浮分離器實(shí)施固液分離，清液返回至凈化工序循環(huán)運(yùn)用，而含固量較高的濁液則排至渣罐中進(jìn)一步沉降。經(jīng)一段時(shí)間的沉降后，經(jīng)過罐車?yán)\(yùn)至壓濾系統(tǒng)壓濾堆存。工藝流程如圖1所示。

　　經(jīng)過DCS系統(tǒng)控制懸浮分離器底排自控閥，延長循環(huán)酸在懸浮分離器中的停留時(shí)間，提升沉降效果，降低凈化工序循環(huán)酸中懸浮物含量。

　　1.2 堿性礦漿中和酸性廢水完成達(dá)標(biāo)排放

　　1.2.1 計(jì)劃可行性及反響機(jī)理

　　某公司是集采、選、冶、化于一體的企業(yè)，其選礦廠日均產(chǎn)生約50000m3的礦漿，礦漿中w(H2O)65%～70%，密度1400kg/m3，pH值為8～9。礦漿元素成分見表2。

　　從表2能夠看出：礦漿中含有堿性氧化物MgO、Fe2O3、Al2O3，w(MgO)高達(dá)30%。由于堿性氧化物具有一定的中和作用，可采用堿性礦漿中和酸性廢水的工藝計(jì)劃。為保證中和效果及計(jì)劃牢靠性，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)實(shí)施考證。

　　實(shí)驗(yàn)條件及結(jié)果如表3所示。

　　依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠看出，堿性礦漿具有中和酸水的才能，且中和后pH值到達(dá)國家排放規(guī)范的最低值6以上。某公司化工廠現(xiàn)行生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生酸水約150m3/h，選礦廠堿性礦漿均勻流量為1900m3/h，泥水質(zhì)量比為12∶1左右，依據(jù)表3中數(shù)據(jù)能夠看出反響20min，物料pH值到達(dá)6以上，且穩(wěn)定。因而，堿性礦漿中和酸性廢水的反響機(jī)理可行、牢靠。

　　堿性礦漿中含有的重金屬離子，其反響原理如下：

　　依據(jù)上述反響原理能夠看出，堿性礦漿與酸性廢水中和反響后的生成物主要為硫酸鹽類混合物，且性質(zhì)穩(wěn)定。同時(shí)為了確保外排廢水重金屬達(dá)標(biāo)，分別在一級(jí)反響釜、二級(jí)反響釜、三級(jí)反響釜、四級(jí)反響釜中參加Na2S、FeSO4、PAM(聚丙烯酰胺)及NaOH。其反響原理如下：

　　Na2S反響原理如下：

　　FeSO4反響原理如下：以FeSO4做復(fù)原劑，空氣為氧化劑，使得構(gòu)成重金屬氫氧化物沉淀和不溶性鹽類被鐵的氫氧化物絮狀沉降物吸附共沉淀，反響環(huán)境為堿性。

　　廢水中的As主要以正亞砷酸和偏亞砷酸及鹽類存在，參加FeSO4后于AsO33-和AsO43-構(gòu)成穩(wěn)定絡(luò)合物，并被Fe(OH)3所吸附。

　　PAM反響原理如下：聚丙烯酰胺(PAM)加速沉降。PAM中含有酰胺基-CONH-、羧基-COO-，能夠吸附懸浮絮體，使高分子鏈互聯(lián)，增大絮體顆粒。為了保證反響物料的pH值到達(dá)國家排放規(guī)范6～9，在四級(jí)反響釜上裝置堿液管道作為應(yīng)急及保證物料堿性環(huán)境的條件。

　　1.2.2 工藝流程及特性

　　堿性礦漿中和酸性廢水的工藝計(jì)劃如下圖2所示。

　　來自選礦廠的堿性礦漿與酸性廢水分別進(jìn)入一級(jí)反響釜、二級(jí)反響釜、三級(jí)反響釜、四級(jí)反響釜、渣漿罐中，在攪拌槳的作用下充沛反響，反響后的物料經(jīng)過渣漿泵達(dá)標(biāo)排放。同時(shí)，分別在一級(jí)反響釜、二級(jí)反響釜、三級(jí)反響釜、四級(jí)反響釜中參加硫化鈉、硫酸亞鐵、絮凝劑去除物料中含有的重金屬離子。反響過程中產(chǎn)生的H2S以及酸水中的SO2經(jīng)過脫氣管道經(jīng)由耐酸風(fēng)機(jī)送至堿液吸收系統(tǒng)吸收，完成廢氣的達(dá)標(biāo)排放。

　　該工藝計(jì)劃具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　1)針對(duì)堿性礦漿密度較高、黏度大、含固量高的特性，采用工業(yè)廢水處理行業(yè)內(nèi)常用的自流方式，應(yīng)用逐級(jí)反響釜的高位差，在攪拌槳攪動(dòng)的作用下，增加物料的活動(dòng)速度，保證物料反響充沛的同時(shí)，避免部分沉降。

　　2)負(fù)壓堿液吸收系統(tǒng)可將反響過程中產(chǎn)生的H2S以及酸水中的SO2有效地吸收并去除，防止有毒有害氣體對(duì)周邊環(huán)境形成傷害。

　　3)溢流管道裝置有pH值監(jiān)測(cè)，對(duì)反響過程實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證反響后物料的pH值到達(dá)6～9，完成達(dá)標(biāo)排放。

　　4)鋼襯陶瓷管、堆焊耐磨管在工藝管線中的運(yùn)用，提升了工藝管線對(duì)物料的順應(yīng)性，防止了管道因腐蝕、磨損而帶來的后續(xù)檢修改換工作。

　　5)將堿性礦漿應(yīng)用到中和酸性廢水到達(dá)“以廢治廢”的目的。

　　2、應(yīng)用理論

　　2013年9月份，某公司化工廠鎳銅冶煉酸性廢水綜合管理項(xiàng)目組建成尾礦中和工序并順利投入運(yùn)轉(zhuǎn)。該工序依據(jù)堿性礦漿與酸水的最佳反響時(shí)間采取四級(jí)反響釜，逐級(jí)參加水管理過程中運(yùn)用的硫化鈉、硫酸亞鐵、絮凝劑以到達(dá)廢水達(dá)標(biāo)排放的目的。罐體采用鋼襯膠襯磚，同時(shí)配置攪拌槳避免物料沉降，溢流管選取耐酸耐堿耐磨的鋼襯陶瓷管，泵出口采用堆焊耐磨管，大大增強(qiáng)了工藝管道對(duì)物料的順應(yīng)才能。

　　該工序自投入運(yùn)轉(zhuǎn)以來，工藝設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀況良好，外排廢水各項(xiàng)指標(biāo)到達(dá)國家排放規(guī)范。尾礦中和工序pH值監(jiān)測(cè)狀況見表4，尾礦中和工序生成物重金屬監(jiān)測(cè)狀況見表5。

　　由表4能夠看出：經(jīng)過反響釜頂部取樣口取樣，用pH試紙檢測(cè)發(fā)現(xiàn)反響釜內(nèi)物料pH值明顯提升，并且與連通管上裝置的pH計(jì)在線監(jiān)測(cè)所測(cè)數(shù)值相符。

　　由表5能夠看出：經(jīng)過檢測(cè)中心對(duì)反響后的物料實(shí)施檢測(cè)，其重金屬離子均在國家排放規(guī)范以下，滿足工業(yè)污水排放規(guī)范。

　　3、結(jié)語

　　堿性礦漿中和酸性廢水的管理技術(shù)與傳統(tǒng)的石灰石、堿液法相比，在設(shè)備投資、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用等方面占有一定的優(yōu)勢(shì)，且不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染。經(jīng)過理論應(yīng)用證明該技術(shù)計(jì)劃牢靠，管理效果理想，具有一定的推行價(jià)值。