铜冶炼含砷污水的处理

Posted 2023-01-15 工艺

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铜冶炼企业均设有污水处理站，处理硫酸车间污水和全厂生产污水。一般进入厂污水处理站污水的特点是处理量大，成份复杂。金隆铜业公司和金昌冶炼厂的综合污水水质见表1。

表1 污水水质成分
成分	H2SO4	As	F	Cu	Fe	Zn	Cd
贵治	3920	440		620	300	600
金隆	1314	182.8	86.1	172.6	547	307	0.03

　　重金属离子，特别是砷离子，给污水处理工艺的选择带来一定的难度。按照GB8978-1996限定的砷排放浓度为0.5mg/L，在设计选取的工艺指标中，砷离子的总去除率要达到99%，才能使处理水达标排放。采用简单的石灰乳中和工艺不能保证水质达标排放。在近几年投产的大型铜冶炼企业和进行技术改造的环境治理企业，对含砷酸性污水处理均采用了石灰乳两段中和加铁盐除砷工艺，经生产实践证明，该工艺是行之有效的，在砷离子达标排放时，其它重金属离子均能达标排放。

　　该工艺流程见图

该工艺反应机理分别为：
　　一段中和反应控制PH＝7～8
　　Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4↓+2H2O
　　2H3AsO3+Ca(OH)2=Ca(AsO2)2↓+4H2O
　　氧化反应分别使Fe2+氧化成Fe3+,As3+氧化成As5+生成铁盐及亚铁盐。
　　4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
　　2Fe(OH)3+3As2O3=2Fe(AsO2)3↓+3H2O
　　Fe(OH)3+H3AsO4=F3AsO4+3H2O
　　Fe(OH)3+H3AsO4=FeAsO3+3H2O

影响因素

　　①PH 影响

　　二段中和控制PH=10～11，使上述反应中的铁砷盐和钙盐在碱性条件下完全沉淀。在上述反应中，要保证砷的去除率达到99%，关键在控制二段中和反应的条件，依据有关去砷的试验资料，见图3、图4，但二段中和反应控制PH=9～11时，可使出水中As＜0.5mg/L。

　②Fe/As的影响

　　分析不同pH值与铁盐共沉曲线图，当Fe/As＞10时，处理出水中的砷＜0.5mg/L，在生产中，对不同的含砷酸性水按上述控制参数及反应条件进行调整，都取得了较好的处理效果。

　　③ 凝聚剂的影响

　　在上述反应后添加凝聚剂有助于中和产物的快速沉淀，PAM具有较好的吸附、桥联作用，使铁砷盐及钙盐在浓缩池中能够快速沉淀。

　　④ 设备的影响

　　两段中和加铁盐去除含砷污水处理工艺，处理效果的优劣与工艺装备及测控设施的先进可靠程度有关，关键设备及仪表采用目前国内外的先进产品，能为整个处理工艺的达标运行奠定了可靠的基础。

结论

1　铜冶炼企业含砷污水处理采用硫化法和石灰乳两段中和加铁盐除砷工艺，能够达到预期目标，但污酸处理存在着处理成本高的问题，有待于新的处理工艺运用，目前国内已有院校试验电积法处理含砷污酸，其成本低于硫化法，将给企业带来明显的经济效益。

2　目前铜冶炼企业含砷工业污水虽然经处理后做到了达标排放，但在处理水返回使用，降低处理成本方面仍有许多工作可做，这些工作与企业体制，管理水平有着明确的联系。做好这些工作可明显提高企业的经济效益和环境效益。