申请日2015.11.23
公开(公告)日2016.03.09
IPC分类号C02F9/08; C02F103/16
摘要
本发明公开了一种用于冶炼烟气制酸中酸性废水的处理系统及方法，将硫化钠溶液与酸性废水输入一级反应器反应去除酸水中的部分重金属及砷后，进入一级浓密机，浓密机底泥压滤后回用，上清液及压滤机滤液进入二级反应器，与在二级反应器中加入的冶炼环保集气系统中脱硫后排放的氧化镁吸收液及配置好的氧化镁溶液，利用冶炼环集烟气脱硫吸收液含氧化镁及亚硫酸镁和氧化镁溶液与酸水中的硫酸进行充分中和反应，再加入铝盐，将反应液中的重金属合量降至控制范围，进入二级浓密机，浓密机底泥压滤后送至危废处理场填埋，上清液及压滤机滤液用羟基铁共沉法深度处理达标后回用或外排。实现以废治废，针对性强，降低环保设施运行费用，减少系统外排量。
权利要求书
1.一种用于冶炼烟气制酸中酸性废水的处理系统，其特征在于：输送酸性废水的酸水输送泵(1)的输出端、及与硫化钠储槽(2)相接的硫化钠泵(3)的输出端均与一级反应器(4)的入口相接，一级反应器(4)的出口通过泵送管路与一级浓密机(6)入口相接，一级浓密机(6)的底流口与第一压滤机(10)的进口之间通过泵送管路相接，一级浓密机(6)的溢流口与第一清液储槽(8)的进口通过管路相接，第一清液储槽(8)、氧化镁溶液储槽(12)、硫酸亚铁储槽(13)、铝盐储槽(14)、吸收液储槽(16)的出口均通过管路与二级反应器(18)的入口相接，二级反应器(18)的出口通过泵送管路与二级浓密机(20)的入口相接，二级浓密机(20)的上方设有絮凝剂储槽(15)并与其通过管路相通，二级浓密机(20)的底流口通过泵送管路与第二压滤机(24)入口相接，二级浓密机(20)的溢流口通过管路与第二清液储槽(22)入口相接，第二清液储槽(22)出口通过泵送管路与调节池(29)入口相接，调节池(29)、一级曝气池(31)、一级反应池(33)之间依次分别通过泵送管路相接通，一级曝气池(31)中的废水通过第一鼓风机(26)对其进行曝气，一级反应池(33)上方设有第一羰基铁储槽(27)并与其通过管路相通，一级反应池(33)的出口通过泵送管路与三级浓密机(35)的入口相接，三级浓密机(35)35的底流口通过泵送管路与第三压滤机(37)入口相接，三级浓密机(35)的溢流口通过管路与二级曝气池(41)入口相接，二级曝气池(41)中的废水通过第二鼓风机(39)对其进行曝气，二级曝气池(41)的出口通过泵送管路与二级反应池(43)入口相接，二级反应池(43)的上方第二羰基铁储槽(40)并与其通过管路相通，二级反应池(43)的出口通过泵送管路与四级浓密机(45)的入口相接，四级浓密机(45)的底流口与第三压滤机(37)的入口相接，第三压滤机(37)的滤液出口通过管路通至调节池(29)。
2.一种利用如权利要求1所述系统进行冶炼烟气制酸中酸性废水的处理方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
A.将酸性废水及硫化钠溶液送入一级反应器(4)，进行硫化反应，除去酸性废水中的部分镍、铜、铅重金属及砷，反应液送至一级浓密机(6)浓缩、沉淀，底流送至第一压滤机(10)压滤，滤渣回收利用;
B.一级浓密机(6)的溢流上清液及第一压滤机(10)滤液送入二级反应器(18)，与送入二级反应器(18)中的吸收液及氧化镁溶液进行中和反应，然后加入硫酸亚铁和铝盐与反应液中的重金属离子反应，反应液送至二级浓密机(20)，同时加入絮凝剂浓缩、沉淀后，底流送至第二压滤机(24)压滤，滤渣送至危废处理场填埋，二级浓密机(20)上清液及第二压滤机(24)滤液进入第二清液储槽(22);
C.二清液储槽(22)中的部分上清液送入调节池(29)中，用第一输送泵(30)将调节池(29)中废水送入一级曝气池(31)，通过鼓风机(26)对一级曝气池(31)废水进行曝气，曝气后，用第二输送泵(32)送入一级反应池(33)，在一级反应池(33)中加入羰基铁储槽(27)中的羰基铁，羰基铁与一级反应池(33)废水中的杂质发生吸附络合、离子交换、包裹共沉淀和晶格取代反应，反应后，第三输送泵(34)送至三级浓密机(35)进行浓缩、沉淀后，三级浓密机底流经第三压滤泵(36)送至第三压滤机(37)压滤，第三压滤机(37)滤液返至调节池(29)，第三压滤机滤渣(38)回收利用;
D.三级浓密机(35)溢流上清液进入二级曝气池(41)，通过第二鼓风机(39)对二级曝气池(41)废水进行二次曝气，曝气后，用第四输送泵(42)送入二级反应池(43)，在二级反应池(43)加入羰基铁储槽(40)中的羰基铁药剂，羰基铁药剂与二级反应池(43)废水中的杂质再次发生吸附络合、离子交换、包裹共沉淀和晶格取代反应，反应后，用第五输送泵(44)送至四级浓密机(45)进行二次浓缩、沉淀后，四级浓密机底流经第四压滤泵(46)送至第三压滤机(37)压滤，压滤后的滤液返至调节池(29)，第三压滤机滤渣(38)回收利用，经进一步去除废水中金属、砷污染物，四级浓密机(45)的溢流上清液(47)达标利用或外排。
3.如权利要求2所述的一种用于冶炼烟气制酸中酸性废水的处理方法，其特征在于：二清液储槽(22)中的剩余部分上清液用于配置氧化镁脱硫吸收液或者用于配制硫化钠溶液。
说明书
一种用于冶炼烟气制酸中酸性废水的处理系统及方法
技术领域
本发明属于化工领域，涉及有色金属冶炼中的废水处理，具体涉及一种用于冶炼烟气制酸中酸性废水的处理系统及方法。
背景技术
冶炼烟气制酸湿法洗涤过程中，产生大量含有镍、铜、铅等重金属及砷、氟等有害元素的酸性废水，污染环境，一直以来是困扰烟气制酸的难题，现有的处理工艺功能单一、处理过程麻烦，且各个坏节不能联系在一起综合循环处理。
发明内容
本发明的针对有色金属冶炼烟气制酸中的酸性废水，目的在于提供一种利用氧化镁脱硫吸收液中和酸性废水，并对中和后的废水使用羟基铁共沉法进行深度处理，实现酸性废水达标排放的处理方法。
本发明的目的是通过以下方式实现的：一种用于冶炼烟气制酸中酸性废水的处理系统，输送酸性废水的酸水输送泵的输出端、及与硫化钠储槽相接的硫化钠泵的输出端均与一级反应器的入口相接，一级反应器的出口通过泵送管路与一级浓密机入口相接，一级浓密机的底流口与第一压滤机的进口之间通过泵送管路相接，一级浓密机的溢流口与第一清液储槽的进口通过管路相接，第一清液储槽、氧化镁溶液储槽、硫酸亚铁储槽、铝盐储槽、吸收液储槽的出口均通过管路与二级反应器的入口相接，二级反应器的出口通过泵送管路与二级浓密机的入口相接，二级浓密机的上方设有絮凝剂储槽并与其通过管路相通，二级浓密机的底流口通过泵送管路与第二压滤机入口相接，二级浓密机的溢流口通过管路与第二清液储槽入口相接，第二清液储槽出口通过泵送管路与调节池入口相接，调节池、一级曝气池、一级反应池之间依次分别通过泵送管路相接通，一级曝气池中的废水通过第一鼓风机对其进行曝气，一级反应池上方设有第一羰基铁储槽并与其通过管路相通，一级反应池的出口通过泵送管路与三级浓密机的入口相接，三级浓密机的底流口通过泵送管路与第三压滤机入口相接，三级浓密机的溢流口通过管路与二级曝气池入口相接，二级曝气池中的废水通过第二鼓风机对其进行曝气，二级曝气池的出口通过泵送管路与二级反应池入口相接，二级反应池的上方第二羰基铁储槽并与其通过管路相通，二级反应池的出口通过泵送管路与四级浓密机的入口相接，四级浓密机的底流口与第三压滤机的入口相接，第三压滤机的滤液出口通过管路通至调节池。
一种采用上述系统进行冶炼烟气制酸中酸性废水的处理方法，具体包括以下步骤：
A.将酸性废水及硫化钠溶液送入一级反应器，进行硫化反应，除去酸性废水中的部分镍、铜、铅重金属及砷，反应液送至一级浓密机浓缩、沉淀，底流送至第一压滤机压滤，滤渣回收利用;
B.一级浓密机的溢流上清液及第一压滤机滤液送入二级反应器，与送入二级反应器中的吸收液及氧化镁溶液进行中和反应，然后加入硫酸亚铁和铝盐与反应液中的重金属离子反应，然后将反应液送至二级浓密机，同时加入絮凝剂浓缩、沉淀后，底流送至第二压滤机压滤，滤渣送至危废处理场填埋，二级浓密机上清液及第二压滤机滤液进入第二清液储槽;
C.二清液储槽中的部分上清液送入调节池中，用第一输送泵将调节池中废水送入一级曝气池，通过鼓风机对一级曝气池废水进行曝气，曝气后，用第二输送泵送入一级反应池，在一级反应池中加入羰基铁储槽中的羰基铁，羰基铁与一级反应池废水中的杂质发生吸附络合、离子交换、包裹共沉淀和晶格取代反应，反应后，第三输送泵送至三级浓密机进行浓缩、沉淀后，三级浓密机底流经第三压滤泵送至第三压滤机压滤，第三压滤机滤液返至调节池，第三压滤机滤渣回收利用;
D.三级浓密机溢流上清液进入二级曝气池，通过第二鼓风机对二级曝气池废水进行二次曝气，曝气后，用第四输送泵送入二级反应池，在二级反应池加入羰基铁储槽中的羰基铁药剂，羰基铁药剂与二级反应池废水中的杂质再次发生吸附络合、离子交换、包裹共沉淀和晶格取代反应，反应后，用第五输送泵送至四级浓密机进行二次浓缩、沉淀后，四级浓密机底流经第四压滤泵送至第三压滤机压滤，压滤后的滤液返至调节池，第三压滤机滤渣回收利用，经进一步去除废水中金属、砷污染物，四级浓密机的溢流上清液达标利用或外排。
其中，上述二清液储槽中的剩余部分上清液用于配置氧化镁脱硫吸收液或者用于配制硫化钠溶液。
本发明的有益效果是：本发明将氧化镁脱硫工艺治理冶炼环集烟气，产生的吸收液含有氧化镁及亚硫酸镁，与酸性废水进行中和反应而再次利用，并对中和后的废水使用羟基铁共沉法进行深度处理，实现酸性废水的达标排放。处理工艺中本发明将硫化钠溶液与酸性废水输入一级反应器反应去除酸水中的部分重金属及砷后，进入一级浓密机，浓密机底泥压滤后回用，上清液及压滤机滤液进入二级反应器，与在二级反应器中加入的冶炼环保集气系统中脱硫后排放的氧化镁吸收液及配置好的氧化镁溶液，利用冶炼环集烟气脱硫吸收液含氧化镁及亚硫酸镁和氧化镁溶液与酸水中的硫酸进行充分中和反应，再加入铝盐，将反应液中的重金属合量降至控制范围，进入二级浓密机，浓密机底泥压滤后送至危废处理场填埋，上清液及压滤机滤液用羟基铁共沉法深度处理达标后回用或外排。本发明处理工艺实现以废治废，针对性强，降低环保设施运行费用，减少系统外排水量，达到了酸性废水达标回用或排放。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图。
图中：1酸水输送泵;2硫化钠储槽;3硫化钠泵;4一级反应器;5一级反应液输送泵;6一级浓密机;7第一压滤泵;8第一清液储槽;9第一清液泵;10第一压滤机;11第一压滤机滤渣;12氧化镁溶液储槽;13硫酸亚铁储槽;14铝盐储槽;15絮凝剂储槽;16吸收液储槽;17吸收液输送泵;18二级反应器;19二级反应液输送泵;20二级浓密机;21第二压滤泵;22第二清液储槽;23第二清液泵;24第二压滤机;25第二压滤机滤渣;26第一鼓风机;27第一羰基铁储槽;28储气罐;29调节池;30第一输送泵;31一级曝气池;32第二输送泵;33一级反应池;34第三输送泵;35三级浓密机;36第三压滤泵;37第三压滤机;38第三压滤机滤渣;39第二鼓风机;40第二羰基铁储槽;41二级曝气池;42第四输送泵、43二级反应池;44第五输送泵、45四级浓密机;46第四压滤泵;47四级浓密机上清液。
具体实施方式
一种酸性废水的处理系统：输送酸性废水的酸水输送泵1的输出端、及与硫化钠储槽2相接的硫化钠泵3的输出端均与一级反应器4的入口通过管道相接，一级反应器4的出口通过一级反应液输送泵5的泵送管路与一级浓密机6入口相接，一级浓密机6的底流口与第一压滤机10的进口之间通过第一压滤泵7的泵送管路相接，一级浓密机6的溢流口与第一清液储槽8的进口通过管路相接，第一清液储槽8、氧化镁溶液储槽12、硫酸亚铁储槽13、铝盐储槽14均通过管路与二级反应器18的入口相接，吸收液储槽16通过吸收液输送泵17输送吸收液至二级反应器18中，二级反应器18的出口通过二级反应液输送泵19的泵送管路与二级浓密机20的入口相接，二级浓密机20的上方设有絮凝剂储槽15并与其通过管路相通，二级浓密机20的底流口通过第二压滤泵21的泵送管路与第二压滤机24入口相接，二级浓密机20的溢流口通过管路与第二清液储槽22入口相接，第二清液储槽22出口通过第二清液泵23的泵送管路与调节池29入口相接，调节池29的出口通过第一输送泵30的泵送管路与一级曝气池31入口相接、一级曝气池31出口通过第二输送泵32的泵送管路与一级反应池33入口相接，一级曝气池31中的废水通过第一鼓风机26对其进行曝气，一级反应池33上方设有第一羰基铁储槽27并与其通过管路相通，一级反应池33的出口通过第三输送泵34的泵送管路与三级浓密机35的入口相接，三级浓密机35的底流口通过第三压滤泵36的泵送管路与第三压滤机37入口相接，三级浓密机35的溢流口通过管路与二级曝气池41入口相接，二级曝气池41中的废水通过第二鼓风机39对其进行曝气，二级曝气池41的出口通过第四输送泵42的泵送管路与二级反应池43入口相接，二级反应池43的上方第二羰基铁储槽40并与其通过管路相通，二级反应池43的出口通过第五输送泵44泵送管路与四级浓密机45的入口相接，四级浓密机45的底流口通过第四压滤泵46的泵送管路与第三压滤机37的入口相接，第三压滤机37的滤液出口通过管路通至调节池29。
将酸性废水及硫化钠溶液送入一级反应器，进行硫化反应，除去酸水中的部分镍、铜、铅等重金属及砷，反应液送至一级浓密机浓缩、沉淀，底流送至压滤机压滤，滤渣回收利用，浓密机溢流上清液及压滤机滤液送入二级反应器，并将吸收液及氧化镁溶液送入二级反应器中进行中和反应，将pH调至合适范围后，加入硫酸亚铁和铝盐，当反应液中的重金属合量降至控制范围后，将反应液送至二级浓密机，同时加入絮凝剂浓缩、沉淀后，底流送至二级压滤机压滤，滤渣送至危废处理场填埋，浓密机上清液及压滤机滤液进入清液储槽，经过两级中和反应后的废水，一部分返至冶炼环保集气系统继续配置吸收液和硫化钠溶液，一部分进入羟基铁共沉处理工序进行深度处理，向一级、二级处理废水中加入活性铁基药剂，药剂与废水中的杂质发生吸附络合、离子交换、包裹共沉淀和晶格取代等作用，实现多种重金属、砷等污染物质的同步去除，达到深度去除废水中金属、砷等污染物的目的，废水达标排放。
实施例
一种低浓度二氧化硫冶炼环集的烟气处理：将氧化镁加入氧化镁配制槽进行配制，配制后，经输送泵送入氧化镁浆化槽进行浆化，浆化完成后经输送泵送入氧化镁浆液储槽，氧化镁浆液经输送泵送入吸收塔脱硫，风机将冶炼产生的环集烟气送入吸收塔，开启循环泵将氧化镁吸收液送至吸收塔喷淋装置，吸收液从喷淋装置喷淋而下，与从吸收塔中自下而上的烟气逆流接触，对烟气进行吸收，吸收后，气体经捕沫装置捕沫后再经电除雾器除雾、除尘达标后，经烟筒排空;氧化镁吸收液循环使用后，通过吸收液输送泵送入吸收液储槽16中，经吸收液输送泵17泵入二级反应器18中用于酸水中和。
参照图1对本发明的工艺流程做进一步说明：
酸性废水的处理：将酸性废水用酸水输送泵1送入一级反应器4，硫化钠泵3将硫化钠储槽2中的硫化钠溶液送入一级反应器4，进行硫化反应，除去酸水中的部分镍、铜、铅等重金属及砷，反应后，用一级反应液输送泵5将反应液送至一级浓密机6浓缩、沉淀后，浓密机底流经第一压滤泵7送至第一压滤机10压滤，第一压滤机滤渣11回收利用，一级浓密机6溢流上清液及压滤机滤液进入第一清液储槽8，经第一清液泵9将清液送入二级反应器，吸收液输送泵17将吸收液储槽16中的吸收液及氧化镁溶液储槽12中的氧化镁溶液送入二级反应器与清液泵9送入的清液进行中和反应，充分反应后，将pH调至7-8后，加入硫酸亚铁储槽13中的硫酸亚铁和铝盐储槽14中的铝盐，将反应液中的重金属合量降至100mg/L后，用二级反应液输送泵19将反应液送至二级浓密机20，同时从絮凝剂储槽15中加入絮凝剂浓缩、沉淀后，二级浓密机底流经第二压滤泵21送至第二压滤机24压滤，第二压滤机滤渣25送至危废处理场填埋，二级浓密机20溢流上清液及第二压滤机滤液进入第二清液储槽22，将一部分上清液返至冶炼环保集气系统继续配置氧化镁吸收液和硫化钠溶液，剩余部分上清液经第二清液泵23送入调节池29中，用第一输送泵30将废水送入一级曝气池31，通过第一鼓风机26对一级曝气池31废水进行曝气，曝气后，用第二输送泵32送入一级反应池33，通过第一羰基铁储槽27加入羰基铁，羰基铁与废水中的杂质发生吸附络合、离子交换、包裹共沉淀和晶格取代等作用，反应后，第三输送泵34送至三级浓密机35进行浓缩、沉淀后，三级浓密机底流经第三压滤泵36送至第三压滤机37压滤，第三压滤机滤液返至调节池29，第三压滤机滤渣38回收利用，三级浓密机35溢流上清液进入二级曝气池41，通过第二鼓风机39对二级曝气池41废水进行二次曝气，曝气后，用第四输送泵42送入二级反应池43，通过第二羰基铁储槽40加入羰基铁药剂，羰基铁药剂与废水中的杂质再次发生吸附络合、离子交换、包裹共沉淀和晶格取代等反应，反应后，用第五输送泵44送至四级浓密机45进行二次浓缩、沉淀后，浓密机底流经第四压滤泵46送至第三压滤机37压滤，第三压滤机滤液返至调节池29，第三压滤机滤渣38回收利用，经进一步去除废水中金属、砷等污染物，四级浓密机45溢流的四级浓密机上清液47达标利用或外排。
