金澜达环境硫酸废水中和处理工艺

由于酸洗净化工艺的废水量较少,且含砷、氟量较低,所以,通常采取石灰法。一次中和沉降后即可达标排放。但国内大多数小硫酸及部分中型硫酸厂仍采用水洗净化工艺;有的厂因原料中的砷、氟含量较高,仍不得不采取水洗净化流程;金澜达污水处理设备目前,利用磷石膏制酸的工艺中,也多数采用水洗净化流程,因此,水洗净化工艺的废水处理是讨论的重点。

由于硫酸工业废水中的污染物主要是砷、氟和酸度,其中以砷的危害最大,也最难处理。所以,当废水中的砷含量较高时,在制定废水处理方案时,当以除砷为主要对象。硫铁矿含砷量与废水含砷浓度关系如表2所示。表2硫铁矿制酸水洗净化流程废水中含砷量 mg/L

根据废水的水质,特别是砷的含量来制定处理方案,处理方法有石灰法、石灰-铁盐法、三段逆流石灰处理、硫化法、氧化法等。石灰法在国内应用最广,通常用在含砷量较低的酸性废水处理中;而石灰-铁盐法在国外应用较广,金澜达污水处理设备国内主要用于含砷量较高的酸性废水处理中,此法沉淀迅速,除砷效率高,费用经济;硫化法的处理费用则较高,但可用于冶炼气制酸的稀酸或废水的处理,并可在处理过程中回收部分有色金属及砷。

金澜达环境--硫酸废水中和处理-石灰法

石灰法处理原理:由化灰工段送来的石灰乳,与酸性废水在中和槽中混合、反应,其主要反应式如下:

SO3+H2O+Ca(OH)2→CaSO4↓+2H2O

SO2+H2O+Ca(OH)2→CaSO3↓+2H2O2HF+Ca(OH)2→CaF2↓+2H2OFeSO4+Ca(OH)2→Fe(OH)2+CaSO4↓Ca(OH)2+2H3AsO3→Ca(AsO2)2↓+4H2O(As>6mg/L)Ca(OH)2+H3AsO3→2Ca(OH)AsO2+2H2O(As<6mg/L)3As2O3+2Fe(OH)3→2Fe(AsO2)3↓+3H2O(As2O3呈固态时)

石灰与废水中部分砷反应生成偏亚砷酸钙或其碱式盐,当pH增至8以上时,废水中原有的二价铁盐被氧化成三价铁盐,金澜达污水处理设备三价氢氧化铁胶体为表面活性物质,可将砷、亚砷酸钙、砷酸铁盐及其他杂质吸附成絮凝沉降,加快沉降速度。

石灰与砷的反应在低温下缓慢,所生成的亚砷酸钙晶体十分细小,较难沉降,因此,在废水中,原有的铁盐量不足时,还应再补加足够量的铁盐,这是非常重要的,这就是后面还要详细介绍的石灰-铁盐法。

石灰法的典型流程如图2所示:

金澜达污水处理设备

此流程最为简单,可适用于主要中和废水酸度为主的处理,但此流程也是最基本的流程,其它方法有的即在此基础上发展起来的。

金澜达环境--硫酸废水中和处理-石灰铁盐法

废水中的砷通常以三价砷的形态存在,当它与石灰作用时,生成难溶的偏亚砷酸钙[Ca(AsO2)2]或偏亚砷酸钙的碱式盐[Ca(OH)AsO2]。金澜达污水处理设备当石灰过量时,则生成焦亚砷酸钙(Ca2As2O5)。

2Ca(OH)2+As2O3→Ca2As2O5+2H2O

其余反应式见上节石灰法处理原理。

三价砷或五价砷与石灰反应生成的难溶盐类的溶解度仍然很大。金澜达污水处理设备同时,形成盐类的反应速度很慢,因此,单纯依靠石灰法使高砷、氟废水达标排放是较困难的。

石灰-铁盐法是利用废水中的铁盐或外加铁盐,与砷絮凝并进一步反应,生成更难溶的焦亚砷酸铁等盐类,从而达到从废水中去除砷的目的。

其反应机理如下:

Ca(OH)2+Fe2+→Fe(OH)2↓+Ca2+

3Ca(OH)2+2Fe3+→2Fe(OH)3↓+3Ca2+

As2O3+2Fe(OH)2→Fe2As2O5↓+2H2O

H3AsO4+Fe(OH)3→FeAsO4↓+3H2O

H3AsO3+Fe(OH)3→FeAsO3↓+3H2O

金澜达污水处理设备硫酸废水中铁与砷的比值是影响脱砷率的重要因素。从不同Fe/As值的除砷试验中得知,当铁砷比一定时,处理后出水残留砷量也基本相同,如表4所示。

表4不同Fe/As值,出水中残砷量

石灰-铁盐法是目前国内外除砷的主要方法。对于一般的石灰法,可使含砷低于40mg/L的硫酸废水一次处理达标,而对于含砷在40mg/L以上,mg/L以下的废水,则必须采用石灰-铁盐法。也可采取两级石灰-铁盐法处理。金澜达污水处理设备根据试验,第一级控制pH值在6~7,Fe/As为2.5~3,除砷效率可达85-90%,第二级控制pH=9,Fe/As在20~30之间,除砷效率可达95%左右。

五价砷的盐类比三价砷的盐类溶解度为小,且砷的铁盐溶解度亦很小。如废水中的砷以三价为主,为减少处理费用,简化处理流程,有的处理便采用将三价砷氧化成五价砷的方法,这就是氧化法。

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