您现在的位置: 中国污水处理工程网 >> 污水处理技术 >> 正文

铜冶炼制酸废水处理系统升级改造工艺

发布时间:2022-5-11 10:56:06  中国污水处理工程网

  本工程包括制酸系统体内提质减量浓缩和铜系统酸水处理工程。制酸系统体内提质减量浓缩,多车间分散建设,处理规模为4500m3/d(酸度2%~5%),酸性废水经过压滤、绝热蒸发后,大部分酸水回用于制酸系统的烟气净化,其余部分送至镍酸水除杂浓缩子项和铜系统酸水处理工程;铜系统酸性废水处理工程规模为1500m3/d(酸度3%~12%),包括硫化段、石裔中和段、深度除氟及深度处理段。项目新建一套酸性废水处理系统,用于处理制酸系统产生的酸性废水,处理能力为1500m3/d。

  1、铜酸性废水水质

  铜系统酸性废水由53万t硫酸、30万t硫酸和亚钠系统三部分组成。其酸性废水水质见表1。

1.jpg

  2、酸性废水体内浓缩工艺

  2.1 工艺流程

  30万t制酸系统、53万t制酸系统和亚钠净化系统分散建设,酸水处理量大、酸度低(2% ̄5%)。体内浓缩按现有的设备设施,经悬浮过滤器除尘后,底排液进人污泥罐,上清液进人清液罐。为防止系统瞬间底排量大导致污泥罐冒槽,污泥罐接溢流管道至清液罐。底排液和上清液可分别用泵输送至压滤机进行压滤,保证系统连续、稳定运行。系统压滤后废渣拉运至危废堆场,体内浓缩后酸度15%左右的滤液进人滤液罐,一部分用泵输送到净化回用,一部分排人原酸水输送地下管路进人硫化工序。减量浓缩工艺如图1所示。

2.jpg

  2.2 设备配置

  酸性废水体内浓缩主要设备配置见表2,其配置原则是利用原有的烟道及酸性废水输送管道。

3.jpg

  (1)30万t硫酸系统,为现有猹罐配备相应输送泵,在现有钢平台北侧新建钢结构彩板房安装1台100m2压滤机及配套设施。

  (2)53万t硫酸系统,为现有渣罐配备相应输送泵,在电除雾东侧空地新建钢结构彩板房安装1台100m2压滤机及配套设施。

  (3)亚钠系统,增加2台渣罐输送泵,利用系统南侧现有钢平台安装2台80m2压滤机及配套设施并用彩板房予以封闭,设计时考虑酸水回用问题。

  2.3 平面布置

  提质减量浓缩单元为化工厂各制酸系统内的酸性废水减量浓缩单元,呈多车间分散建设,铜系统酸性废水经过压滤、绝热蒸发后,大部分回用于制酸系统的烟气净化。53万t硫酸提质减量设备露天布置在电除雾东侧空地;30万t硫酸提质减量设备露天布置在现有压滤系统北侧;亚钠系统布置在现有大净化东侧除砷框架上,新建压滤机房,提升栗布置在原有的平台下。

  3、酸性废水处理系统升级改造

  酸性废水处理系统升级改造项目采用内浓缩与石灰铁盐法,处理能力为1500m3/d。本工程包括硫化段工序、石膏中和段工序、深度除氟及深度处理工序。

  3.1 工艺流程及设备配置

  石灰铁盐法所有设备全部新建,主要设备配置见表3,工艺流程见图2。

4.jpg

5.jpg

  3.1.1 硫化单元

  酸性废水利用原有的5000m3酸性水池提升泵站,均合废水的pH、流量和水质,将配置好的浓度10%的硫化钠溶液与铜冶炼烟气制酸系统排放的酸度2% ̄5%的含镍铜及类金属的酸性废水经泵抽送至硫化反应器。在硫化反应器内投加硫化钠使重金属离子同硫离子反应生成难溶的金属硫化物沉淀,其溶度积比相应的金属氢氧化物小,更易脱水,进而去除酸水中的部分镍、铜、铅等重金属及砷。然后进入浓密机进行固液分离,浓密机上部澄清液由顶部的环形溜槽排出至一级浓密机上清液储罐,为后续反应设施提供稳定流量控制。反应过程产生的硫化氢气体采用稀酸处理+液碱吸收,吸收液进人硫化反应器回用。浓密机上清液及压滤机滤液进人中和反应工序。

  3.1.2 中和单元

  从硫化单元来的上清夜进人一段中和反应器并加人CaO,将PH调至3.5左右。反应液进人中和一段浓密机,浓密机底泥进人中和一段沉淀池,经过一段压滤机压滤后将底泥送到废渣处置中心。上清液及压滤清液进入二段中和反应器,将PH调至9左右。中和液进入中和二段浓密机,浓密机底泥进入中和二段污泥池,经过中和二段压滤机压滤后送到废渣处置中心,上清液和压滤后清液进行深度除氟工序。

  3.1.3 深度除氟单元

  经过两段中和后的酸性废水,其中氟离子浓度在30 ̄50mg/L左右,不能够达到排放要求,需要进一步的深度处理才能够达到5mg/L以下。因此中和后的废水需进入深度除氟反应器内,在反应器中加入铝盐、氯化钙、絮凝剂及除氟剂与废水中的氟发生絮凝反应。充分反应后,进人深度除氟段浓密机中沉淀,浓密机底泥进入污泥池,经泵打人压滤机压滤后,压滤液和清液进入深度处理单元,压滤渣送至废猹处置中心。

  3.1.4 深度处理单元

  深度处理单元即采用羟基铁对低浓度重金属进行深度处理。用铁基药剂作为去除重金属的处理剂,以改善废水处理条件及环境。所用铁基药剂是具有羟基和阴离子层双层状独特结构的活性药剂,具有大于传统材料10〇〇〇倍以上的比表面积和界面反应活性,对废水中的重金属离子具有特效网捕功能。通过铁基药剂的特殊结构能与废水中的金属发生还原、吸附络合、离子交换、包裹共沉淀和晶格取代等作用,能同步还原吸附多种重金属,从而使重金属从水中分离,废水达标排放。

  深度处理单元由一级反应处理池和一级高密度沉淀池组成。石灰中和段输送来的上清液进入曝气池,出水重力流入一级反应处理池,在一级反应处理池中投加活性铁基药剂,去除预处理后废水中残留的重金属、砷等污染物质。废水充分反应后重力流入高密度澄清池进行固液分离,污泥经栗抽送至原有的反应槽中。

  3.2 平面布置

  污水处理厂平面布置的总原则是:符合工艺流程、顺畅连续短捷、适应生产弹性、合理预留发展;布置紧凑合理、节约建设用地,基础放在原状土层,尽量做到减少土方开挖、回填及外运,以保证安全运行和节省基建投资;根据现场地形特点,兼顾工程地质特征,因地制宜布置;竖向布置在实现一次提升后自流的前提下,尽量减少提升高度,降低提升动力消耗,降低运行成本;注意方位朝向、满足通风采光,争取最佳布置设计。

  新建石灰铁盐法处理装置位于选冶化厂区东北角,占地面积约为8000m2。东边邻近铜厂原料预处理车间,北边为围墙外的闲置区域,西边为硬化后的废水大坑,南边为酸水应急水处理站。项目边界外无居住区,厂界以内有空旷的预留场地。

  4、改造效果

  酸性废水处理系统采用体内浓缩与石灰铁盐法升级改造,经过一系列工艺处理后,其出水水质达到GB25467—2010标准,具体指标见表4。该项目已于2017年12月建设完成,同期铜厂接手调试运行两个月,现已完成正式投入生产。(来源:金川集团股份有限公司)

6.jpg

相关推荐
技术工艺案例