中和-氧化-絮凝调节法处理硫酸废水

Posted 2023-01-12 絮凝

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硫酸厂含砷废水处理是一种难度较大的环境治理工程，目前国内处理这类废水的方法普遍采用石灰-铁盐法进行二级或三级处理，需消耗大量的铁盐和石灰，而且处理后的污泥量太大，脱水困难。针对这种现状，我们通过实验，提出了中和-氧化-絮凝调节法联合处理硫酸含砷废水的新工艺。实验表明，该工艺处理后的水质可完全达到国家排放标准，也解决了污泥量大的问题，有效地降低了处理成本。

废水水质及处理原理

废水来源与处理后水质目标

某硫酸厂以普通硫铁矿和尾砂(或精硫砂)为原料、五氧化二矾为主体的催化剂，采用接触法生产98%H2SO4；及其副产品。其废水主要来自水洗净化(洗涤炉气中各种杂质)而产生的大量酸性废水，因硫铁矿含有大量的砷、氟和铅等，当用水洗工艺流程制酸时，它们便进人到废水中，其废水成分如表1所示。

原设计废水处理工艺为：废水采用加废氨水中和，然后经沉淀池沉淀，底泥浓缩送到增温器和磁性卧式螺旋分离机，把固相物回收到废渣中，处理后废水溢流排放。但经沉淀处理后废水中主要污染物除F，SS、色度和重金属离子Pb外，砷仍不能达标排放，而且用废氨水进行中和，氨氮含量严重超标，现拟采用中和-氧化-絮凝调节法联合工艺深度处理，其工艺流程如图1所示。

根据以上研究，参照《污水综合排放标准》GB8978-96及其他相关资料，中和-氧化-絮凝调节法处理硫酸废水出水水质目标如表2所示。

中和-氧化-絮凝调节法处理要求与原理

从硫酸废水中和处理后的实际运行情况看，出水需进一步除As、Pb、F以及因投加氨水中和带来的NH3-N，而该厂废水中的F-、Pb等浓度均较低，在除砷过程中可除去，所以主要去除对象为As和NH3-N。

废水中的砷有剧毒，尤其以三价砷毒性最大，人体若长期摄人微量砷会由于砷的蓄积而引起慢性中毒，因此，要严格控制排放水中的砷。砷在废水中通常以三价砷(AsO2-)和五价砷(AsO43-)的形态存在，五价砷盐比三价砷盐稳定，若有溶解氧或氧化剂存在的条件下，三价砷盐可生成稳定的五价砷盐。砷的含氧阴离子的氧化情况对含砷废水的处理效率有很大的影响，因此，本方法提出的处理工艺是：首先用废氨水进行中和，再用氧化剂氧化三价砷为五价砷，并依赖废水本身所含有的铁盐进行絮凝沉淀的方法除砷，排水若符合国家排放标准则排放，否则需进一步处理。我们在试验中采用投加自制可溶性钙铁复合絮凝剂(主要成分为CaO和FeSO4，以下简称复合絮凝剂)以补充铁盐不足的方法进行深度处理，最终反应生成具有强吸附性能的nFe(OH)3，胶体以及Ca(OH)2，进一步与砷、氟和铅等反应生成难溶性的FeAsO4、Ca3(AsO4)2、Pb(OH)2、CaF2和CaNH4AsO4等，吸附共沉，从而使废水达到排放标准。