硫酸工業(yè)酸性污水處理技術介紹

徐倪生

（銅陵有色金屬集團股份有限公司銅冠冶化分公司，安徽 銅陵 244000）

近些年，國家提倡工業(yè)綠色生產(chǎn)，提倡化工工業(yè)生產(chǎn)節(jié)能減排，要求硫酸工業(yè)生產(chǎn)中做好酸性廢水、廢氣、廢渣的治理問題。研究硫酸工業(yè)酸性污水處理技術對于解決硫酸工業(yè)三廢之一的酸性廢水治理問題有著重要的促進意義。

1 減排處理技術

1.1 硫化法

硫化法是酸性廢水減排處理工藝中的重要技術。硫化法適合處理ρ (As) ＞200mg/L 且含重金屬離子的高砷酸性廢水。硫酸工業(yè)冶煉制取二氧化硫的過程中會產(chǎn)生大量煙氣，產(chǎn)生的酸性廢水中含有砷。處理這類廢水選擇硫化法。一般先采用石灰中和酸度，然后增加硫化鈉除砷。在除砷的過程中硫化鈉還會除去高酸性廢水中的其他重金屬離子[1]。硫化法處理酸性廢水的特點是通過調(diào)控pH 值、ORP 值使重金屬離子實現(xiàn)分步驟硫化，具有除砷效率高、處理后產(chǎn)生的硫化渣少的優(yōu)勢，同時還可以回收利用砷及其他重金屬離子，提高了酸性廢水中重金屬離子的利用率。

1.2 石灰法

石灰法是硫酸工業(yè)中最常見的一種酸性廢水處理方法，因以石灰作為中和劑而得名。石灰法適合處理ρ (As) ＜40mg/L 且不含重金屬離子的低砷酸性廢水。石灰是一種較為常見的原料，石灰的價格較為便宜，因此給石灰法處理酸性廢水具有成本低、處理工藝簡單、除酸效率高的特點。

1.3 石灰-鐵鹽法

石灰-鐵鹽法是在石灰法的基礎上增加了鐵鹽法處理酸性廢水的方式。該方式適合處理ρ (As)在40～200mg/L 的酸性污水。石灰-鐵鹽法采用硫酸亞鐵作為凝絮劑，通過硫酸亞鐵與砷的凝絮反應來去除砷，具有除砷率較高的優(yōu)勢。這種方法會產(chǎn)生大量的鐵鹽石膏廢渣，且廢渣中的砷再處理成本高，循環(huán)利用的概率較低，導致部分資源浪費[3]。

1.4 石灰-氧化法

石灰-氧化法是在石灰法的基礎上增加了氧化法處理酸性污水的方式。該工藝適合處理ρ (As) ＞200mg/L 且不含重金屬離子的高砷酸性污水。該方法選擇過氧化氫、漂白粉作為酸性污水的氧化劑，通過氧化劑與酸性污水中的三氧化硫反映，將其轉化為砷酸鐵或砷酸鈣，在經(jīng)過沉淀工藝將砷酸鐵或砷酸鈣沉淀去除。石灰-氧化法處理酸性污水具有處理程度高、成本低、操作簡單的優(yōu)勢，但與石灰法類似，同樣易產(chǎn)生較多的工業(yè)廢渣，且酸性廢水中的砷等重金屬利用率降低，導致資源浪費。

1.5 石灰石-生石灰法

該工藝適合處理含有大量金屬離子雜質(zhì)的廢水，利用OH-與金屬離子結合形成沉淀，通過不同pH 調(diào)節(jié)可以分離出不同的金屬離子，達到金屬再利用的目的。本法具有成本低，操作簡單，金屬離子去除效果好的優(yōu)點，但產(chǎn)生的沉淀物如不分離金屬離子均為工業(yè)固廢，在現(xiàn)有環(huán)保形勢下處理起來較為困難。

2 固液分離處理技術

2.1 CN 過濾技術

CN 過濾技術主要通過CN 過濾器結合斜板凝絮沉淀，應用高分子粒子吸咐過濾技術吸附懸浮物來實現(xiàn)固液分離的酸性廢水處理方式。CN 過濾器的過濾效果超過95%，過濾后的液體再重新返回凈化工序，進化后的液體可循環(huán)應用。這種處理方法的優(yōu)勢是設備體積小、占地面積小、處理成本低，且CN 過濾器具有耐腐蝕的特點，使用時間較長。不足之處在于CN 過濾器去除酸性廢水中重金屬離子的效果較差，處理效果一般，處理后的廢水仍舊還有較多的有害物質(zhì)，可對環(huán)境造成污染，且重金屬離子流失造成了資源浪費。

2.2 自動反洗表面過濾技術

自動反洗表面過濾技術應用自動反沖洗過濾設備，它的工作原理是動態(tài)膜在一定的壓力下截留及吸附廢水中的懸浮物，使固體污染物在動態(tài)膜的表面形成一層凝膠層，然后在用水自動反沖功能沖洗過濾器表面，實現(xiàn)過濾除固體污染物的功能。由于自動反沖洗過濾設備在廢水處理中的綜合優(yōu)勢較為明顯，再加上經(jīng)濟性較好，因此廣泛應用與硫酸工業(yè)酸性廢水處理中。如著名的巴彥淖爾紫金有色金屬有限公司、山東明瑞化工集團等在硫酸工業(yè)酸性污水處理工藝中應用自動反沖洗過濾設備處理酸性污水。

2.3 濃密機濃縮技術

借助于固體顆粒自身重力的作用，而使礦漿分為澄清液和高濃度的沉淀物兩個部分，這樣的過程叫濃縮。在濃縮過程中，懸浮在礦漿中的礦粒由于自身的重力作用向下沉降。濃密機運行成本低，維護簡單方便，固液分離效果好，在污水處理中廣泛使用，但是初期投資大，占地面積大，需結合生產(chǎn)現(xiàn)場實際情況選用。

3 污泥處理技術

污泥處理工藝針對的是固體污染物。固液分離之后的固體泥污中含有較多的重金屬及其他有害物質(zhì)，而這些泥污中的有害物質(zhì)恰恰是酸性廢水處理的難點。一方面泥污中含有的重金屬離子造成資源浪費，另一方面未經(jīng)處理直接填埋會導致有害物質(zhì)深入地下水，對水環(huán)境及其生物多樣性造成不利影響。對于固體污泥，建議在污泥中添加硫鐵礦，然后采用燒渣工藝回爐燒渣，燒渣的過程由于污泥自帶水分，濕度較大減少了燒渣中礦塵的產(chǎn)生，本身就是對環(huán)境的保護。再者，將燒渣工藝產(chǎn)生的金屬廢渣通過硫化反應在提煉，可減少固體污染物中有用金屬資源的浪費，同時還有效的避免了重金屬離子流入自然環(huán)境中對環(huán)境造成的危害。

4 稀酸水循環(huán)利用技術

酸度在10%左右的稀酸水。常用的處理方法：1） 通過固液分離后將液體稀酸水用于燒渣增濕的水源應用；2） 將稀酸水回流到塔酸循環(huán)槽中，采用氣體凈化工藝凈化，凈化后的水可用與事故噴嘴用水或洗滌器用水；3） 在硫酸工業(yè)生產(chǎn)工藝中稀酸水工序后增加磷復肥裝置，重新配酸；4） 將稀酸水用于選礦浮選水；5） 采用稀酸水濃縮回收技術，對稀酸水應用真空蒸發(fā)工藝進行濃縮，當濃度達到70%后采用沉淀工藝重新制酸。其中稀酸水濃縮回收制酸工藝對于設備要求較高，濃酸易碎設備造成腐蝕，需要采用內(nèi)部襯有室內(nèi)的材質(zhì)的設備。

5 結語

綜上所述，硫酸工業(yè)酸性廢水處理要從改善生產(chǎn)加工工藝，全面提升酸性廢水排放效果和排放酸性廢水綜合處理及循環(huán)利用等多方面著手，采用硫化法、石灰法、石灰－鐵鹽法、石灰－氧化法等加強酸性廢水的排放管理，減少酸性廢水的排放量。再對酸性污泥通過燒渣工藝燒渣后應用硫化金屬渣反應提取白砷，對分離的液體稀酸進化后進行循環(huán)利用，提高資源利用率。通過多種酸性廢水處理技術來減少硫酸工業(yè)加工中酸性廢水的排放，對酸性廢水綜合處理后再利用，達到生產(chǎn)與產(chǎn)后酸性廢水全面減排的效果，促進我國硫酸工業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。